sched: Move load balance code into sched_fair.c
[safe/jmp/linux-2.6] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/perf_event.h>
43 #include <linux/security.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/profile.h>
46 #include <linux/freezer.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/blkdev.h>
49 #include <linux/delay.h>
50 #include <linux/pid_namespace.h>
51 #include <linux/smp.h>
52 #include <linux/threads.h>
53 #include <linux/timer.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/cpuset.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/kthread.h>
59 #include <linux/proc_fs.h>
60 #include <linux/seq_file.h>
61 #include <linux/sysctl.h>
62 #include <linux/syscalls.h>
63 #include <linux/times.h>
64 #include <linux/tsacct_kern.h>
65 #include <linux/kprobes.h>
66 #include <linux/delayacct.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73 #include <linux/ftrace.h>
74
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77
78 #include "sched_cpupri.h"
79
80 #define CREATE_TRACE_POINTS
81 #include <trace/events/sched.h>
82
83 /*
84  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
85  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
86  * and back.
87  */
88 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
89 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
90 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
91
92 /*
93  * 'User priority' is the nice value converted to something we
94  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
95  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
96  */
97 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
98 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
99 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
100
101 /*
102  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
103  */
104 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
105
106 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
107 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
108
109 /*
110  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
111  *
112  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
113  * Timeslices get refilled after they expire.
114  */
115 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
116
117 /*
118  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
119  */
120 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
121
122 static inline int rt_policy(int policy)
123 {
124         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
125                 return 1;
126         return 0;
127 }
128
129 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
130 {
131         return rt_policy(p->policy);
132 }
133
134 /*
135  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
136  */
137 struct rt_prio_array {
138         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
139         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
140 };
141
142 struct rt_bandwidth {
143         /* nests inside the rq lock: */
144         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
145         ktime_t                 rt_period;
146         u64                     rt_runtime;
147         struct hrtimer          rt_period_timer;
148 };
149
150 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
151
152 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
153
154 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
155 {
156         struct rt_bandwidth *rt_b =
157                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
158         ktime_t now;
159         int overrun;
160         int idle = 0;
161
162         for (;;) {
163                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
164                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
165
166                 if (!overrun)
167                         break;
168
169                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
170         }
171
172         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
173 }
174
175 static
176 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
177 {
178         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
179         rt_b->rt_runtime = runtime;
180
181         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
182
183         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
184                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
185         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
186 }
187
188 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
189 {
190         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
191 }
192
193 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
194 {
195         ktime_t now;
196
197         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
198                 return;
199
200         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
201                 return;
202
203         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
204         for (;;) {
205                 unsigned long delta;
206                 ktime_t soft, hard;
207
208                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
209                         break;
210
211                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
212                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
213
214                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
215                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
216                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
217                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
218                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
219         }
220         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
221 }
222
223 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
224 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
225 {
226         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
227 }
228 #endif
229
230 /*
231  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
232  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
233  */
234 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
235
236 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
237
238 #include <linux/cgroup.h>
239
240 struct cfs_rq;
241
242 static LIST_HEAD(task_groups);
243
244 /* task group related information */
245 struct task_group {
246 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
247         struct cgroup_subsys_state css;
248 #endif
249
250 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
251         uid_t uid;
252 #endif
253
254 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
255         /* schedulable entities of this group on each cpu */
256         struct sched_entity **se;
257         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
258         struct cfs_rq **cfs_rq;
259         unsigned long shares;
260 #endif
261
262 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
263         struct sched_rt_entity **rt_se;
264         struct rt_rq **rt_rq;
265
266         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
267 #endif
268
269         struct rcu_head rcu;
270         struct list_head list;
271
272         struct task_group *parent;
273         struct list_head siblings;
274         struct list_head children;
275 };
276
277 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
278
279 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
280 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
281 {
282         user->tg->uid = user->uid;
283 }
284
285 /*
286  * Root task group.
287  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
288  *      be a child to this group.
289  */
290 struct task_group root_task_group;
291
292 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
293 /* Default task group's sched entity on each cpu */
294 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
295 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
296 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct cfs_rq, init_tg_cfs_rq);
297 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
298
299 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
300 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
301 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rt_rq, init_rt_rq_var);
302 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
303 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
304 #define root_task_group init_task_group
305 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
306
307 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
308  * a task group's cpu shares.
309  */
310 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
311
312 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
313
314 #ifdef CONFIG_SMP
315 static int root_task_group_empty(void)
316 {
317         return list_empty(&root_task_group.children);
318 }
319 #endif
320
321 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
322 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
323 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
324 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
325 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
326
327 /*
328  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
329  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
330  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
331  * too large, so as the shares value of a task group.
332  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
333  *  limitation from this.)
334  */
335 #define MIN_SHARES      2
336 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
337
338 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
339 #endif
340
341 /* Default task group.
342  *      Every task in system belong to this group at bootup.
343  */
344 struct task_group init_task_group;
345
346 /* return group to which a task belongs */
347 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
348 {
349         struct task_group *tg;
350
351 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
352         rcu_read_lock();
353         tg = __task_cred(p)->user->tg;
354         rcu_read_unlock();
355 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
356         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
357                                 struct task_group, css);
358 #else
359         tg = &init_task_group;
360 #endif
361         return tg;
362 }
363
364 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
365 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
366 {
367 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
368         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
369         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
370 #endif
371
372 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
373         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
374         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
375 #endif
376 }
377
378 #else
379
380 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
381 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
382 {
383         return NULL;
384 }
385
386 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
387
388 /* CFS-related fields in a runqueue */
389 struct cfs_rq {
390         struct load_weight load;
391         unsigned long nr_running;
392
393         u64 exec_clock;
394         u64 min_vruntime;
395
396         struct rb_root tasks_timeline;
397         struct rb_node *rb_leftmost;
398
399         struct list_head tasks;
400         struct list_head *balance_iterator;
401
402         /*
403          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
404          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
405          */
406         struct sched_entity *curr, *next, *last;
407
408         unsigned int nr_spread_over;
409
410 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
411         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
412
413         /*
414          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
415          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
416          * (like users, containers etc.)
417          *
418          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
419          * list is used during load balance.
420          */
421         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
422         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
423
424 #ifdef CONFIG_SMP
425         /*
426          * the part of load.weight contributed by tasks
427          */
428         unsigned long task_weight;
429
430         /*
431          *   h_load = weight * f(tg)
432          *
433          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
434          * this group.
435          */
436         unsigned long h_load;
437
438         /*
439          * this cpu's part of tg->shares
440          */
441         unsigned long shares;
442
443         /*
444          * load.weight at the time we set shares
445          */
446         unsigned long rq_weight;
447 #endif
448 #endif
449 };
450
451 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
452 struct rt_rq {
453         struct rt_prio_array active;
454         unsigned long rt_nr_running;
455 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
456         struct {
457                 int curr; /* highest queued rt task prio */
458 #ifdef CONFIG_SMP
459                 int next; /* next highest */
460 #endif
461         } highest_prio;
462 #endif
463 #ifdef CONFIG_SMP
464         unsigned long rt_nr_migratory;
465         unsigned long rt_nr_total;
466         int overloaded;
467         struct plist_head pushable_tasks;
468 #endif
469         int rt_throttled;
470         u64 rt_time;
471         u64 rt_runtime;
472         /* Nests inside the rq lock: */
473         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
474
475 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
476         unsigned long rt_nr_boosted;
477
478         struct rq *rq;
479         struct list_head leaf_rt_rq_list;
480         struct task_group *tg;
481         struct sched_rt_entity *rt_se;
482 #endif
483 };
484
485 #ifdef CONFIG_SMP
486
487 /*
488  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
489  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
490  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
491  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
492  * object.
493  *
494  */
495 struct root_domain {
496         atomic_t refcount;
497         cpumask_var_t span;
498         cpumask_var_t online;
499
500         /*
501          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
502          * one runnable RT task.
503          */
504         cpumask_var_t rto_mask;
505         atomic_t rto_count;
506 #ifdef CONFIG_SMP
507         struct cpupri cpupri;
508 #endif
509 };
510
511 /*
512  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
513  * members (mimicking the global state we have today).
514  */
515 static struct root_domain def_root_domain;
516
517 #endif
518
519 /*
520  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
521  *
522  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
523  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
524  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
525  */
526 struct rq {
527         /* runqueue lock: */
528         raw_spinlock_t lock;
529
530         /*
531          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
532          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
533          */
534         unsigned long nr_running;
535         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
536         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
537 #ifdef CONFIG_NO_HZ
538         unsigned char in_nohz_recently;
539 #endif
540         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
541         struct load_weight load;
542         unsigned long nr_load_updates;
543         u64 nr_switches;
544
545         struct cfs_rq cfs;
546         struct rt_rq rt;
547
548 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
549         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
550         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
551 #endif
552 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
553         struct list_head leaf_rt_rq_list;
554 #endif
555
556         /*
557          * This is part of a global counter where only the total sum
558          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
559          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
560          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
561          */
562         unsigned long nr_uninterruptible;
563
564         struct task_struct *curr, *idle;
565         unsigned long next_balance;
566         struct mm_struct *prev_mm;
567
568         u64 clock;
569
570         atomic_t nr_iowait;
571
572 #ifdef CONFIG_SMP
573         struct root_domain *rd;
574         struct sched_domain *sd;
575
576         unsigned char idle_at_tick;
577         /* For active balancing */
578         int post_schedule;
579         int active_balance;
580         int push_cpu;
581         /* cpu of this runqueue: */
582         int cpu;
583         int online;
584
585         unsigned long avg_load_per_task;
586
587         struct task_struct *migration_thread;
588         struct list_head migration_queue;
589
590         u64 rt_avg;
591         u64 age_stamp;
592         u64 idle_stamp;
593         u64 avg_idle;
594 #endif
595
596         /* calc_load related fields */
597         unsigned long calc_load_update;
598         long calc_load_active;
599
600 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
601 #ifdef CONFIG_SMP
602         int hrtick_csd_pending;
603         struct call_single_data hrtick_csd;
604 #endif
605         struct hrtimer hrtick_timer;
606 #endif
607
608 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
609         /* latency stats */
610         struct sched_info rq_sched_info;
611         unsigned long long rq_cpu_time;
612         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
613
614         /* sys_sched_yield() stats */
615         unsigned int yld_count;
616
617         /* schedule() stats */
618         unsigned int sched_switch;
619         unsigned int sched_count;
620         unsigned int sched_goidle;
621
622         /* try_to_wake_up() stats */
623         unsigned int ttwu_count;
624         unsigned int ttwu_local;
625
626         /* BKL stats */
627         unsigned int bkl_count;
628 #endif
629 };
630
631 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
632
633 static inline
634 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
635 {
636         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
637 }
638
639 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
640 {
641 #ifdef CONFIG_SMP
642         return rq->cpu;
643 #else
644         return 0;
645 #endif
646 }
647
648 /*
649  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
650  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
651  *
652  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
653  * preempt-disabled sections.
654  */
655 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
656         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
657
658 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
659 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
660 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
661 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
662 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
663
664 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
665 {
666         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
667 }
668
669 /*
670  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
671  */
672 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
673 # define const_debug __read_mostly
674 #else
675 # define const_debug static const
676 #endif
677
678 /**
679  * runqueue_is_locked
680  * @cpu: the processor in question.
681  *
682  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
683  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
684  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
685  */
686 int runqueue_is_locked(int cpu)
687 {
688         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
689 }
690
691 /*
692  * Debugging: various feature bits
693  */
694
695 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
696         __SCHED_FEAT_##name ,
697
698 enum {
699 #include "sched_features.h"
700 };
701
702 #undef SCHED_FEAT
703
704 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
705         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
706
707 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
708 #include "sched_features.h"
709         0;
710
711 #undef SCHED_FEAT
712
713 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
714 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
715         #name ,
716
717 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
718 #include "sched_features.h"
719         NULL
720 };
721
722 #undef SCHED_FEAT
723
724 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
725 {
726         int i;
727
728         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
729                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
730                         seq_puts(m, "NO_");
731                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
732         }
733         seq_puts(m, "\n");
734
735         return 0;
736 }
737
738 static ssize_t
739 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
740                 size_t cnt, loff_t *ppos)
741 {
742         char buf[64];
743         char *cmp = buf;
744         int neg = 0;
745         int i;
746
747         if (cnt > 63)
748                 cnt = 63;
749
750         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
751                 return -EFAULT;
752
753         buf[cnt] = 0;
754
755         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
756                 neg = 1;
757                 cmp += 3;
758         }
759
760         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
761                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
762
763                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
764                         if (neg)
765                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
766                         else
767                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
768                         break;
769                 }
770         }
771
772         if (!sched_feat_names[i])
773                 return -EINVAL;
774
775         *ppos += cnt;
776
777         return cnt;
778 }
779
780 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
781 {
782         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
783 }
784
785 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
786         .open           = sched_feat_open,
787         .write          = sched_feat_write,
788         .read           = seq_read,
789         .llseek         = seq_lseek,
790         .release        = single_release,
791 };
792
793 static __init int sched_init_debug(void)
794 {
795         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
796                         &sched_feat_fops);
797
798         return 0;
799 }
800 late_initcall(sched_init_debug);
801
802 #endif
803
804 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
805
806 /*
807  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
808  * Limited because this is done with IRQs disabled.
809  */
810 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
811
812 /*
813  * ratelimit for updating the group shares.
814  * default: 0.25ms
815  */
816 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
817 unsigned int normalized_sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
818
819 /*
820  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
821  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
822  * default: 4
823  */
824 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
825
826 /*
827  * period over which we average the RT time consumption, measured
828  * in ms.
829  *
830  * default: 1s
831  */
832 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
833
834 /*
835  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
836  * default: 1s
837  */
838 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
839
840 static __read_mostly int scheduler_running;
841
842 /*
843  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
844  * default: 0.95s
845  */
846 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
847
848 static inline u64 global_rt_period(void)
849 {
850         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
851 }
852
853 static inline u64 global_rt_runtime(void)
854 {
855         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
856                 return RUNTIME_INF;
857
858         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
859 }
860
861 #ifndef prepare_arch_switch
862 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
863 #endif
864 #ifndef finish_arch_switch
865 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
866 #endif
867
868 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
869 {
870         return rq->curr == p;
871 }
872
873 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
874 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
875 {
876         return task_current(rq, p);
877 }
878
879 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
880 {
881 }
882
883 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
884 {
885 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
886         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
887         rq->lock.owner = current;
888 #endif
889         /*
890          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
891          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
892          * prev into current:
893          */
894         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
895
896         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
897 }
898
899 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
900 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
901 {
902 #ifdef CONFIG_SMP
903         return p->oncpu;
904 #else
905         return task_current(rq, p);
906 #endif
907 }
908
909 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
910 {
911 #ifdef CONFIG_SMP
912         /*
913          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
914          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
915          * here.
916          */
917         next->oncpu = 1;
918 #endif
919 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
920         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
921 #else
922         raw_spin_unlock(&rq->lock);
923 #endif
924 }
925
926 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
927 {
928 #ifdef CONFIG_SMP
929         /*
930          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
931          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
932          * finished.
933          */
934         smp_wmb();
935         prev->oncpu = 0;
936 #endif
937 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
938         local_irq_enable();
939 #endif
940 }
941 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
942
943 /*
944  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
945  * Must be called interrupts disabled.
946  */
947 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
948         __acquires(rq->lock)
949 {
950         for (;;) {
951                 struct rq *rq = task_rq(p);
952                 raw_spin_lock(&rq->lock);
953                 if (likely(rq == task_rq(p)))
954                         return rq;
955                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
956         }
957 }
958
959 /*
960  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
961  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
962  * explicitly disabling preemption.
963  */
964 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
965         __acquires(rq->lock)
966 {
967         struct rq *rq;
968
969         for (;;) {
970                 local_irq_save(*flags);
971                 rq = task_rq(p);
972                 raw_spin_lock(&rq->lock);
973                 if (likely(rq == task_rq(p)))
974                         return rq;
975                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
976         }
977 }
978
979 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
980 {
981         struct rq *rq = task_rq(p);
982
983         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
984         raw_spin_unlock_wait(&rq->lock);
985 }
986
987 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
988         __releases(rq->lock)
989 {
990         raw_spin_unlock(&rq->lock);
991 }
992
993 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
994         __releases(rq->lock)
995 {
996         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
997 }
998
999 /*
1000  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1001  */
1002 static struct rq *this_rq_lock(void)
1003         __acquires(rq->lock)
1004 {
1005         struct rq *rq;
1006
1007         local_irq_disable();
1008         rq = this_rq();
1009         raw_spin_lock(&rq->lock);
1010
1011         return rq;
1012 }
1013
1014 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1015 /*
1016  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1017  *
1018  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1019  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1020  * reschedule event.
1021  *
1022  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1023  * rq->lock.
1024  */
1025
1026 /*
1027  * Use hrtick when:
1028  *  - enabled by features
1029  *  - hrtimer is actually high res
1030  */
1031 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1032 {
1033         if (!sched_feat(HRTICK))
1034                 return 0;
1035         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1036                 return 0;
1037         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1038 }
1039
1040 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1041 {
1042         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1043                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1044 }
1045
1046 /*
1047  * High-resolution timer tick.
1048  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1049  */
1050 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1051 {
1052         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1053
1054         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1055
1056         raw_spin_lock(&rq->lock);
1057         update_rq_clock(rq);
1058         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1059         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1060
1061         return HRTIMER_NORESTART;
1062 }
1063
1064 #ifdef CONFIG_SMP
1065 /*
1066  * called from hardirq (IPI) context
1067  */
1068 static void __hrtick_start(void *arg)
1069 {
1070         struct rq *rq = arg;
1071
1072         raw_spin_lock(&rq->lock);
1073         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1074         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1075         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1076 }
1077
1078 /*
1079  * Called to set the hrtick timer state.
1080  *
1081  * called with rq->lock held and irqs disabled
1082  */
1083 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1084 {
1085         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1086         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1087
1088         hrtimer_set_expires(timer, time);
1089
1090         if (rq == this_rq()) {
1091                 hrtimer_restart(timer);
1092         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1093                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1094                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1095         }
1096 }
1097
1098 static int
1099 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1100 {
1101         int cpu = (int)(long)hcpu;
1102
1103         switch (action) {
1104         case CPU_UP_CANCELED:
1105         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1106         case CPU_DOWN_PREPARE:
1107         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1108         case CPU_DEAD:
1109         case CPU_DEAD_FROZEN:
1110                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1111                 return NOTIFY_OK;
1112         }
1113
1114         return NOTIFY_DONE;
1115 }
1116
1117 static __init void init_hrtick(void)
1118 {
1119         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1120 }
1121 #else
1122 /*
1123  * Called to set the hrtick timer state.
1124  *
1125  * called with rq->lock held and irqs disabled
1126  */
1127 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1128 {
1129         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1130                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1131 }
1132
1133 static inline void init_hrtick(void)
1134 {
1135 }
1136 #endif /* CONFIG_SMP */
1137
1138 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1139 {
1140 #ifdef CONFIG_SMP
1141         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1142
1143         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1144         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1145         rq->hrtick_csd.info = rq;
1146 #endif
1147
1148         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1149         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1150 }
1151 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1152 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1153 {
1154 }
1155
1156 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1157 {
1158 }
1159
1160 static inline void init_hrtick(void)
1161 {
1162 }
1163 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1164
1165 /*
1166  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1167  *
1168  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1169  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1170  * the target CPU.
1171  */
1172 #ifdef CONFIG_SMP
1173
1174 #ifndef tsk_is_polling
1175 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1176 #endif
1177
1178 static void resched_task(struct task_struct *p)
1179 {
1180         int cpu;
1181
1182         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1183
1184         if (test_tsk_need_resched(p))
1185                 return;
1186
1187         set_tsk_need_resched(p);
1188
1189         cpu = task_cpu(p);
1190         if (cpu == smp_processor_id())
1191                 return;
1192
1193         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1194         smp_mb();
1195         if (!tsk_is_polling(p))
1196                 smp_send_reschedule(cpu);
1197 }
1198
1199 static void resched_cpu(int cpu)
1200 {
1201         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1202         unsigned long flags;
1203
1204         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1205                 return;
1206         resched_task(cpu_curr(cpu));
1207         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1208 }
1209
1210 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1211 /*
1212  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1213  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1214  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1215  * idle system the next event might even be infinite time into the
1216  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1217  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1218  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1219  * wheel for the next timer event.
1220  */
1221 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1222 {
1223         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1224
1225         if (cpu == smp_processor_id())
1226                 return;
1227
1228         /*
1229          * This is safe, as this function is called with the timer
1230          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1231          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1232          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1233          * timer into account automatically.
1234          */
1235         if (rq->curr != rq->idle)
1236                 return;
1237
1238         /*
1239          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1240          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1241          * idle task through an additional NOOP schedule()
1242          */
1243         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1244
1245         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1246         smp_mb();
1247         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1248                 smp_send_reschedule(cpu);
1249 }
1250 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1251
1252 static u64 sched_avg_period(void)
1253 {
1254         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1255 }
1256
1257 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1258 {
1259         s64 period = sched_avg_period();
1260
1261         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1262                 rq->age_stamp += period;
1263                 rq->rt_avg /= 2;
1264         }
1265 }
1266
1267 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1268 {
1269         rq->rt_avg += rt_delta;
1270         sched_avg_update(rq);
1271 }
1272
1273 #else /* !CONFIG_SMP */
1274 static void resched_task(struct task_struct *p)
1275 {
1276         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1277         set_tsk_need_resched(p);
1278 }
1279
1280 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1281 {
1282 }
1283 #endif /* CONFIG_SMP */
1284
1285 #if BITS_PER_LONG == 32
1286 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1287 #else
1288 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1289 #endif
1290
1291 #define WMULT_SHIFT     32
1292
1293 /*
1294  * Shift right and round:
1295  */
1296 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1297
1298 /*
1299  * delta *= weight / lw
1300  */
1301 static unsigned long
1302 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1303                 struct load_weight *lw)
1304 {
1305         u64 tmp;
1306
1307         if (!lw->inv_weight) {
1308                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1309                         lw->inv_weight = 1;
1310                 else
1311                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1312                                 / (lw->weight+1);
1313         }
1314
1315         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1316         /*
1317          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1318          */
1319         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1320                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1321                         WMULT_SHIFT/2);
1322         else
1323                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1324
1325         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1326 }
1327
1328 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1329 {
1330         lw->weight += inc;
1331         lw->inv_weight = 0;
1332 }
1333
1334 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1335 {
1336         lw->weight -= dec;
1337         lw->inv_weight = 0;
1338 }
1339
1340 /*
1341  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1342  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1343  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1344  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1345  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1346  * slice expiry etc.
1347  */
1348
1349 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1350 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1351
1352 /*
1353  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1354  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1355  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1356  * that remained on nice 0.
1357  *
1358  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1359  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1360  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1361  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1362  * the relative distance between them is ~25%.)
1363  */
1364 static const int prio_to_weight[40] = {
1365  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1366  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1367  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1368  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1369  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1370  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1371  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1372  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1373 };
1374
1375 /*
1376  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1377  *
1378  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1379  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1380  * into multiplications:
1381  */
1382 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1383  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1384  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1385  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1386  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1387  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1388  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1389  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1390  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1391 };
1392
1393 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1394
1395 /*
1396  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1397  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1398  * structures to the load-balancing proper:
1399  */
1400 struct rq_iterator {
1401         void *arg;
1402         struct task_struct *(*start)(void *);
1403         struct task_struct *(*next)(void *);
1404 };
1405
1406 #ifdef CONFIG_SMP
1407 static unsigned long
1408 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1409               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1410               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1411               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1412
1413 static int
1414 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1415                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1416                    struct rq_iterator *iterator);
1417 #endif
1418
1419 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1420 enum cpuacct_stat_index {
1421         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1422         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1423
1424         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1425 };
1426
1427 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1428 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1429 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1430                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1431 #else
1432 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1433 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1434                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1435 #endif
1436
1437 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1438 {
1439         update_load_add(&rq->load, load);
1440 }
1441
1442 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1443 {
1444         update_load_sub(&rq->load, load);
1445 }
1446
1447 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1448 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1449
1450 /*
1451  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1452  * leaving it for the final time.
1453  */
1454 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1455 {
1456         struct task_group *parent, *child;
1457         int ret;
1458
1459         rcu_read_lock();
1460         parent = &root_task_group;
1461 down:
1462         ret = (*down)(parent, data);
1463         if (ret)
1464                 goto out_unlock;
1465         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1466                 parent = child;
1467                 goto down;
1468
1469 up:
1470                 continue;
1471         }
1472         ret = (*up)(parent, data);
1473         if (ret)
1474                 goto out_unlock;
1475
1476         child = parent;
1477         parent = parent->parent;
1478         if (parent)
1479                 goto up;
1480 out_unlock:
1481         rcu_read_unlock();
1482
1483         return ret;
1484 }
1485
1486 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1487 {
1488         return 0;
1489 }
1490 #endif
1491
1492 #ifdef CONFIG_SMP
1493 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1494 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1495 {
1496         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1497 }
1498
1499 /*
1500  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1501  * according to the scheduling class and "nice" value.
1502  *
1503  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1504  * balance conservatively.
1505  */
1506 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1507 {
1508         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1509         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1510
1511         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1512                 return total;
1513
1514         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1515 }
1516
1517 /*
1518  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1519  * according to the scheduling class and "nice" value.
1520  */
1521 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1522 {
1523         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1524         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1525
1526         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1527                 return total;
1528
1529         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1530 }
1531
1532 static struct sched_group *group_of(int cpu)
1533 {
1534         struct sched_domain *sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
1535
1536         if (!sd)
1537                 return NULL;
1538
1539         return sd->groups;
1540 }
1541
1542 static unsigned long power_of(int cpu)
1543 {
1544         struct sched_group *group = group_of(cpu);
1545
1546         if (!group)
1547                 return SCHED_LOAD_SCALE;
1548
1549         return group->cpu_power;
1550 }
1551
1552 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1553
1554 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1555 {
1556         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1557         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1558
1559         if (nr_running)
1560                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1561         else
1562                 rq->avg_load_per_task = 0;
1563
1564         return rq->avg_load_per_task;
1565 }
1566
1567 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1568
1569 static __read_mostly unsigned long *update_shares_data;
1570
1571 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1572
1573 /*
1574  * Calculate and set the cpu's group shares.
1575  */
1576 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1577                                     unsigned long sd_shares,
1578                                     unsigned long sd_rq_weight,
1579                                     unsigned long *usd_rq_weight)
1580 {
1581         unsigned long shares, rq_weight;
1582         int boost = 0;
1583
1584         rq_weight = usd_rq_weight[cpu];
1585         if (!rq_weight) {
1586                 boost = 1;
1587                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1588         }
1589
1590         /*
1591          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1592          * shares_i =  -----------------------------
1593          *                  \Sum_j rq_weight_j
1594          */
1595         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1596         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1597
1598         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1599                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1600                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1601                 unsigned long flags;
1602
1603                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1604                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1605                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1606                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1607                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1608         }
1609 }
1610
1611 /*
1612  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1613  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1614  * parent group depends on the shares of its child groups.
1615  */
1616 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1617 {
1618         unsigned long weight, rq_weight = 0, sum_weight = 0, shares = 0;
1619         unsigned long *usd_rq_weight;
1620         struct sched_domain *sd = data;
1621         unsigned long flags;
1622         int i;
1623
1624         if (!tg->se[0])
1625                 return 0;
1626
1627         local_irq_save(flags);
1628         usd_rq_weight = per_cpu_ptr(update_shares_data, smp_processor_id());
1629
1630         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1631                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1632                 usd_rq_weight[i] = weight;
1633
1634                 rq_weight += weight;
1635                 /*
1636                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1637                  * is one of average load so that when a new task gets to
1638                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1639                  */
1640                 if (!weight)
1641                         weight = NICE_0_LOAD;
1642
1643                 sum_weight += weight;
1644                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1645         }
1646
1647         if (!rq_weight)
1648                 rq_weight = sum_weight;
1649
1650         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1651                 shares = tg->shares;
1652
1653         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1654                 shares = tg->shares;
1655
1656         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1657                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd_rq_weight);
1658
1659         local_irq_restore(flags);
1660
1661         return 0;
1662 }
1663
1664 /*
1665  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1666  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1667  * group is a fraction of its parents load.
1668  */
1669 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1670 {
1671         unsigned long load;
1672         long cpu = (long)data;
1673
1674         if (!tg->parent) {
1675                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1676         } else {
1677                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1678                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1679                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1680         }
1681
1682         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1683
1684         return 0;
1685 }
1686
1687 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1688 {
1689         s64 elapsed;
1690         u64 now;
1691
1692         if (root_task_group_empty())
1693                 return;
1694
1695         now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1696         elapsed = now - sd->last_update;
1697
1698         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1699                 sd->last_update = now;
1700                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1701         }
1702 }
1703
1704 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1705 {
1706         if (root_task_group_empty())
1707                 return;
1708
1709         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1710         update_shares(sd);
1711         raw_spin_lock(&rq->lock);
1712 }
1713
1714 static void update_h_load(long cpu)
1715 {
1716         if (root_task_group_empty())
1717                 return;
1718
1719         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1720 }
1721
1722 #else
1723
1724 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1725 {
1726 }
1727
1728 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1729 {
1730 }
1731
1732 #endif
1733
1734 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1735
1736 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1737
1738 /*
1739  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1740  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1741  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1742  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1743  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1744  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1745  */
1746 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1747         __releases(this_rq->lock)
1748         __acquires(busiest->lock)
1749         __acquires(this_rq->lock)
1750 {
1751         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1752         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1753
1754         return 1;
1755 }
1756
1757 #else
1758 /*
1759  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1760  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1761  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1762  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1763  * regardless of entry order into the function.
1764  */
1765 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1766         __releases(this_rq->lock)
1767         __acquires(busiest->lock)
1768         __acquires(this_rq->lock)
1769 {
1770         int ret = 0;
1771
1772         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1773                 if (busiest < this_rq) {
1774                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1775                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1776                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1777                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1778                         ret = 1;
1779                 } else
1780                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1781                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1782         }
1783         return ret;
1784 }
1785
1786 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1787
1788 /*
1789  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1790  */
1791 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1792 {
1793         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1794                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1795                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1796                 BUG_ON(1);
1797         }
1798
1799         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1800 }
1801
1802 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1803         __releases(busiest->lock)
1804 {
1805         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1806         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1807 }
1808
1809 /*
1810  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1811  *
1812  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1813  * you need to do so manually before calling.
1814  */
1815 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1816         __acquires(rq1->lock)
1817         __acquires(rq2->lock)
1818 {
1819         BUG_ON(!irqs_disabled());
1820         if (rq1 == rq2) {
1821                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1822                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1823         } else {
1824                 if (rq1 < rq2) {
1825                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1826                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1827                 } else {
1828                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1829                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1830                 }
1831         }
1832         update_rq_clock(rq1);
1833         update_rq_clock(rq2);
1834 }
1835
1836 /*
1837  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1838  *
1839  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1840  * you need to do so manually after calling.
1841  */
1842 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1843         __releases(rq1->lock)
1844         __releases(rq2->lock)
1845 {
1846         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1847         if (rq1 != rq2)
1848                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1849         else
1850                 __release(rq2->lock);
1851 }
1852
1853 #endif
1854
1855 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1856 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1857 {
1858 #ifdef CONFIG_SMP
1859         cfs_rq->shares = shares;
1860 #endif
1861 }
1862 #endif
1863
1864 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1865 static void update_sysctl(void);
1866 static int get_update_sysctl_factor(void);
1867
1868 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1869 {
1870         set_task_rq(p, cpu);
1871 #ifdef CONFIG_SMP
1872         /*
1873          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1874          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1875          * per-task data have been completed by this moment.
1876          */
1877         smp_wmb();
1878         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1879 #endif
1880 }
1881
1882 static const struct sched_class rt_sched_class;
1883
1884 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1885 #define for_each_class(class) \
1886    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1887
1888 #include "sched_stats.h"
1889
1890 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1891 {
1892         rq->nr_running++;
1893 }
1894
1895 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1896 {
1897         rq->nr_running--;
1898 }
1899
1900 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1901 {
1902         if (task_has_rt_policy(p)) {
1903                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1904                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1905                 return;
1906         }
1907
1908         /*
1909          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1910          */
1911         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1912                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1913                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1914                 return;
1915         }
1916
1917         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1918         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1919 }
1920
1921 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1922 {
1923         s64 diff = sample - *avg;
1924         *avg += diff >> 3;
1925 }
1926
1927 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1928 {
1929         if (wakeup)
1930                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1931
1932         sched_info_queued(p);
1933         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1934         p->se.on_rq = 1;
1935 }
1936
1937 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1938 {
1939         if (sleep) {
1940                 if (p->se.last_wakeup) {
1941                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1942                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1943                         p->se.last_wakeup = 0;
1944                 } else {
1945                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1946                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1947                 }
1948         }
1949
1950         sched_info_dequeued(p);
1951         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1952         p->se.on_rq = 0;
1953 }
1954
1955 /*
1956  * activate_task - move a task to the runqueue.
1957  */
1958 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1959 {
1960         if (task_contributes_to_load(p))
1961                 rq->nr_uninterruptible--;
1962
1963         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1964         inc_nr_running(rq);
1965 }
1966
1967 /*
1968  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1969  */
1970 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1971 {
1972         if (task_contributes_to_load(p))
1973                 rq->nr_uninterruptible++;
1974
1975         dequeue_task(rq, p, sleep);
1976         dec_nr_running(rq);
1977 }
1978
1979 #include "sched_idletask.c"
1980 #include "sched_fair.c"
1981 #include "sched_rt.c"
1982 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1983 # include "sched_debug.c"
1984 #endif
1985
1986 /*
1987  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1988  */
1989 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1990 {
1991         return p->static_prio;
1992 }
1993
1994 /*
1995  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1996  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1997  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1998  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1999  * estimator recalculates.
2000  */
2001 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
2002 {
2003         int prio;
2004
2005         if (task_has_rt_policy(p))
2006                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
2007         else
2008                 prio = __normal_prio(p);
2009         return prio;
2010 }
2011
2012 /*
2013  * Calculate the current priority, i.e. the priority
2014  * taken into account by the scheduler. This value might
2015  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
2016  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
2017  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
2018  */
2019 static int effective_prio(struct task_struct *p)
2020 {
2021         p->normal_prio = normal_prio(p);
2022         /*
2023          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
2024          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
2025          * to the normal priority:
2026          */
2027         if (!rt_prio(p->prio))
2028                 return p->normal_prio;
2029         return p->prio;
2030 }
2031
2032 /**
2033  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2034  * @p: the task in question.
2035  */
2036 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2037 {
2038         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2039 }
2040
2041 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2042                                        const struct sched_class *prev_class,
2043                                        int oldprio, int running)
2044 {
2045         if (prev_class != p->sched_class) {
2046                 if (prev_class->switched_from)
2047                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
2048                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
2049         } else
2050                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
2051 }
2052
2053 #ifdef CONFIG_SMP
2054 /*
2055  * Is this task likely cache-hot:
2056  */
2057 static int
2058 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2059 {
2060         s64 delta;
2061
2062         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2063                 return 0;
2064
2065         /*
2066          * Buddy candidates are cache hot:
2067          */
2068         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2069                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2070                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2071                 return 1;
2072
2073         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2074                 return 1;
2075         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2076                 return 0;
2077
2078         delta = now - p->se.exec_start;
2079
2080         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2081 }
2082
2083 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2084 {
2085 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2086         /*
2087          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2088          * ttwu() will sort out the placement.
2089          */
2090         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2091                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2092 #endif
2093
2094         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2095
2096         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2097                 p->se.nr_migrations++;
2098                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, 1, NULL, 0);
2099         }
2100
2101         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2102 }
2103
2104 struct migration_req {
2105         struct list_head list;
2106
2107         struct task_struct *task;
2108         int dest_cpu;
2109
2110         struct completion done;
2111 };
2112
2113 /*
2114  * The task's runqueue lock must be held.
2115  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2116  */
2117 static int
2118 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2119 {
2120         struct rq *rq = task_rq(p);
2121
2122         /*
2123          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2124          * the next wake-up will properly place the task.
2125          */
2126         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p))
2127                 return 0;
2128
2129         init_completion(&req->done);
2130         req->task = p;
2131         req->dest_cpu = dest_cpu;
2132         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2133
2134         return 1;
2135 }
2136
2137 /*
2138  * wait_task_context_switch -   wait for a thread to complete at least one
2139  *                              context switch.
2140  *
2141  * @p must not be current.
2142  */
2143 void wait_task_context_switch(struct task_struct *p)
2144 {
2145         unsigned long nvcsw, nivcsw, flags;
2146         int running;
2147         struct rq *rq;
2148
2149         nvcsw   = p->nvcsw;
2150         nivcsw  = p->nivcsw;
2151         for (;;) {
2152                 /*
2153                  * The runqueue is assigned before the actual context
2154                  * switch. We need to take the runqueue lock.
2155                  *
2156                  * We could check initially without the lock but it is
2157                  * very likely that we need to take the lock in every
2158                  * iteration.
2159                  */
2160                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2161                 running = task_running(rq, p);
2162                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2163
2164                 if (likely(!running))
2165                         break;
2166                 /*
2167                  * The switch count is incremented before the actual
2168                  * context switch. We thus wait for two switches to be
2169                  * sure at least one completed.
2170                  */
2171                 if ((p->nvcsw - nvcsw) > 1)
2172                         break;
2173                 if ((p->nivcsw - nivcsw) > 1)
2174                         break;
2175
2176                 cpu_relax();
2177         }
2178 }
2179
2180 /*
2181  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2182  *
2183  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2184  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2185  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2186  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2187  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2188  * @p has remained unscheduled the whole time.
2189  *
2190  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2191  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2192  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2193  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2194  * waiting to become inactive.
2195  */
2196 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2197 {
2198         unsigned long flags;
2199         int running, on_rq;
2200         unsigned long ncsw;
2201         struct rq *rq;
2202
2203         for (;;) {
2204                 /*
2205                  * We do the initial early heuristics without holding
2206                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2207                  * the runqueue lock when things look like they will
2208                  * work out!
2209                  */
2210                 rq = task_rq(p);
2211
2212                 /*
2213                  * If the task is actively running on another CPU
2214                  * still, just relax and busy-wait without holding
2215                  * any locks.
2216                  *
2217                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2218                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2219                  * But we don't care, since "task_running()" will
2220                  * return false if the runqueue has changed and p
2221                  * is actually now running somewhere else!
2222                  */
2223                 while (task_running(rq, p)) {
2224                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2225                                 return 0;
2226                         cpu_relax();
2227                 }
2228
2229                 /*
2230                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2231                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2232                  * just go back and repeat.
2233                  */
2234                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2235                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2236                 running = task_running(rq, p);
2237                 on_rq = p->se.on_rq;
2238                 ncsw = 0;
2239                 if (!match_state || p->state == match_state)
2240                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2241                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2242
2243                 /*
2244                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2245                  */
2246                 if (unlikely(!ncsw))
2247                         break;
2248
2249                 /*
2250                  * Was it really running after all now that we
2251                  * checked with the proper locks actually held?
2252                  *
2253                  * Oops. Go back and try again..
2254                  */
2255                 if (unlikely(running)) {
2256                         cpu_relax();
2257                         continue;
2258                 }
2259
2260                 /*
2261                  * It's not enough that it's not actively running,
2262                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2263                  * preempted!
2264                  *
2265                  * So if it was still runnable (but just not actively
2266                  * running right now), it's preempted, and we should
2267                  * yield - it could be a while.
2268                  */
2269                 if (unlikely(on_rq)) {
2270                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2271                         continue;
2272                 }
2273
2274                 /*
2275                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2276                  * runnable, which means that it will never become
2277                  * running in the future either. We're all done!
2278                  */
2279                 break;
2280         }
2281
2282         return ncsw;
2283 }
2284
2285 /***
2286  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2287  * @p: the to-be-kicked thread
2288  *
2289  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2290  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2291  *
2292  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2293  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2294  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2295  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2296  * achieved as well.
2297  */
2298 void kick_process(struct task_struct *p)
2299 {
2300         int cpu;
2301
2302         preempt_disable();
2303         cpu = task_cpu(p);
2304         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2305                 smp_send_reschedule(cpu);
2306         preempt_enable();
2307 }
2308 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2309 #endif /* CONFIG_SMP */
2310
2311 /**
2312  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2313  * @p:          the task to evaluate
2314  * @func:       the function to be called
2315  * @info:       the function call argument
2316  *
2317  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2318  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2319  */
2320 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2321                               void (*func) (void *info), void *info)
2322 {
2323         int cpu;
2324
2325         preempt_disable();
2326         cpu = task_cpu(p);
2327         if (task_curr(p))
2328                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2329         preempt_enable();
2330 }
2331
2332 #ifdef CONFIG_SMP
2333 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2334 {
2335         int dest_cpu;
2336         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2337
2338         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2339         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2340                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2341                         return dest_cpu;
2342
2343         /* Any allowed, online CPU? */
2344         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2345         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2346                 return dest_cpu;
2347
2348         /* No more Mr. Nice Guy. */
2349         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
2350                 rcu_read_lock();
2351                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
2352                 rcu_read_unlock();
2353                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, &p->cpus_allowed);
2354
2355                 /*
2356                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
2357                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
2358                  * leave kernel.
2359                  */
2360                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2361                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
2362                                "longer affine to cpu%d\n",
2363                                task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2364                 }
2365         }
2366
2367         return dest_cpu;
2368 }
2369
2370 /*
2371  * Called from:
2372  *
2373  *  - fork, @p is stable because it isn't on the tasklist yet
2374  *
2375  *  - exec, @p is unstable, retry loop
2376  *
2377  *  - wake-up, we serialize ->cpus_allowed against TASK_WAKING so
2378  *             we should be good.
2379  */
2380 static inline
2381 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2382 {
2383         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
2384
2385         /*
2386          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2387          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2388          * cpu.
2389          *
2390          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2391          *
2392          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2393          *   not worry about this generic constraint ]
2394          */
2395         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2396                      !cpu_online(cpu)))
2397                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2398
2399         return cpu;
2400 }
2401 #endif
2402
2403 /***
2404  * try_to_wake_up - wake up a thread
2405  * @p: the to-be-woken-up thread
2406  * @state: the mask of task states that can be woken
2407  * @sync: do a synchronous wakeup?
2408  *
2409  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2410  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2411  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2412  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2413  * runnable without the overhead of this.
2414  *
2415  * returns failure only if the task is already active.
2416  */
2417 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2418                           int wake_flags)
2419 {
2420         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2421         unsigned long flags;
2422         struct rq *rq, *orig_rq;
2423
2424         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2425                 wake_flags &= ~WF_SYNC;
2426
2427         this_cpu = get_cpu();
2428
2429         smp_wmb();
2430         rq = orig_rq = task_rq_lock(p, &flags);
2431         update_rq_clock(rq);
2432         if (!(p->state & state))
2433                 goto out;
2434
2435         if (p->se.on_rq)
2436                 goto out_running;
2437
2438         cpu = task_cpu(p);
2439         orig_cpu = cpu;
2440
2441 #ifdef CONFIG_SMP
2442         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2443                 goto out_activate;
2444
2445         /*
2446          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2447          * we put the task in TASK_WAKING state.
2448          *
2449          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2450          */
2451         if (task_contributes_to_load(p))
2452                 rq->nr_uninterruptible--;
2453         p->state = TASK_WAKING;
2454
2455         if (p->sched_class->task_waking)
2456                 p->sched_class->task_waking(rq, p);
2457
2458         __task_rq_unlock(rq);
2459
2460         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2461         if (cpu != orig_cpu)
2462                 set_task_cpu(p, cpu);
2463
2464         rq = __task_rq_lock(p);
2465         update_rq_clock(rq);
2466
2467         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2468         cpu = task_cpu(p);
2469
2470 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2471         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2472         if (cpu == this_cpu)
2473                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2474         else {
2475                 struct sched_domain *sd;
2476                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2477                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2478                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2479                                 break;
2480                         }
2481                 }
2482         }
2483 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2484
2485 out_activate:
2486 #endif /* CONFIG_SMP */
2487         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2488         if (wake_flags & WF_SYNC)
2489                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2490         if (orig_cpu != cpu)
2491                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2492         if (cpu == this_cpu)
2493                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2494         else
2495                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2496         activate_task(rq, p, 1);
2497         success = 1;
2498
2499         /*
2500          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2501          */
2502         if (!in_interrupt()) {
2503                 struct sched_entity *se = &current->se;
2504                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2505
2506                 if (se->last_wakeup)
2507                         sample -= se->last_wakeup;
2508                 else
2509                         sample -= se->start_runtime;
2510                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2511
2512                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2513         }
2514
2515 out_running:
2516         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2517         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2518
2519         p->state = TASK_RUNNING;
2520 #ifdef CONFIG_SMP
2521         if (p->sched_class->task_woken)
2522                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2523
2524         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2525                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2526                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2527
2528                 if (delta > max)
2529                         rq->avg_idle = max;
2530                 else
2531                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2532                 rq->idle_stamp = 0;
2533         }
2534 #endif
2535 out:
2536         task_rq_unlock(rq, &flags);
2537         put_cpu();
2538
2539         return success;
2540 }
2541
2542 /**
2543  * wake_up_process - Wake up a specific process
2544  * @p: The process to be woken up.
2545  *
2546  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2547  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2548  * running.
2549  *
2550  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2551  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2552  */
2553 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2554 {
2555         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2556 }
2557 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2558
2559 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2560 {
2561         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2562 }
2563
2564 /*
2565  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2566  * p is forked by current.
2567  *
2568  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2569  */
2570 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2571 {
2572         p->se.exec_start                = 0;
2573         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2574         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2575         p->se.nr_migrations             = 0;
2576         p->se.last_wakeup               = 0;
2577         p->se.avg_overlap               = 0;
2578         p->se.start_runtime             = 0;
2579         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2580
2581 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2582         p->se.wait_start                        = 0;
2583         p->se.wait_max                          = 0;
2584         p->se.wait_count                        = 0;
2585         p->se.wait_sum                          = 0;
2586
2587         p->se.sleep_start                       = 0;
2588         p->se.sleep_max                         = 0;
2589         p->se.sum_sleep_runtime                 = 0;
2590
2591         p->se.block_start                       = 0;
2592         p->se.block_max                         = 0;
2593         p->se.exec_max                          = 0;
2594         p->se.slice_max                         = 0;
2595
2596         p->se.nr_migrations_cold                = 0;
2597         p->se.nr_failed_migrations_affine       = 0;
2598         p->se.nr_failed_migrations_running      = 0;
2599         p->se.nr_failed_migrations_hot          = 0;
2600         p->se.nr_forced_migrations              = 0;
2601
2602         p->se.nr_wakeups                        = 0;
2603         p->se.nr_wakeups_sync                   = 0;
2604         p->se.nr_wakeups_migrate                = 0;
2605         p->se.nr_wakeups_local                  = 0;
2606         p->se.nr_wakeups_remote                 = 0;
2607         p->se.nr_wakeups_affine                 = 0;
2608         p->se.nr_wakeups_affine_attempts        = 0;
2609         p->se.nr_wakeups_passive                = 0;
2610         p->se.nr_wakeups_idle                   = 0;
2611
2612 #endif
2613
2614         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2615         p->se.on_rq = 0;
2616         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2617
2618 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2619         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2620 #endif
2621 }
2622
2623 /*
2624  * fork()/clone()-time setup:
2625  */
2626 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2627 {
2628         int cpu = get_cpu();
2629
2630         __sched_fork(p);
2631         /*
2632          * We mark the process as waking here. This guarantees that
2633          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2634          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2635          */
2636         p->state = TASK_WAKING;
2637
2638         /*
2639          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2640          */
2641         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2642                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2643                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2644                         p->normal_prio = p->static_prio;
2645                 }
2646
2647                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2648                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2649                         p->normal_prio = p->static_prio;
2650                         set_load_weight(p);
2651                 }
2652
2653                 /*
2654                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2655                  * fulfilled its duty:
2656                  */
2657                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2658         }
2659
2660         /*
2661          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2662          */
2663         p->prio = current->normal_prio;
2664
2665         if (!rt_prio(p->prio))
2666                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2667
2668         if (p->sched_class->task_fork)
2669                 p->sched_class->task_fork(p);
2670
2671 #ifdef CONFIG_SMP
2672         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2673 #endif
2674         set_task_cpu(p, cpu);
2675
2676 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2677         if (likely(sched_info_on()))
2678                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2679 #endif
2680 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2681         p->oncpu = 0;
2682 #endif
2683 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2684         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2685         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2686 #endif
2687         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2688
2689         put_cpu();
2690 }
2691
2692 /*
2693  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2694  *
2695  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2696  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2697  * on the runqueue and wakes it.
2698  */
2699 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2700 {
2701         unsigned long flags;
2702         struct rq *rq;
2703
2704         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2705         BUG_ON(p->state != TASK_WAKING);
2706         p->state = TASK_RUNNING;
2707         update_rq_clock(rq);
2708         activate_task(rq, p, 0);
2709         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2710         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2711 #ifdef CONFIG_SMP
2712         if (p->sched_class->task_woken)
2713                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2714 #endif
2715         task_rq_unlock(rq, &flags);
2716 }
2717
2718 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2719
2720 /**
2721  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2722  * @notifier: notifier struct to register
2723  */
2724 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2725 {
2726         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2727 }
2728 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2729
2730 /**
2731  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2732  * @notifier: notifier struct to unregister
2733  *
2734  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2735  */
2736 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2737 {
2738         hlist_del(&notifier->link);
2739 }
2740 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2741
2742 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2743 {
2744         struct preempt_notifier *notifier;
2745         struct hlist_node *node;
2746
2747         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2748                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2749 }
2750
2751 static void
2752 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2753                                  struct task_struct *next)
2754 {
2755         struct preempt_notifier *notifier;
2756         struct hlist_node *node;
2757
2758         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2759                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2760 }
2761
2762 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2763
2764 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2765 {
2766 }
2767
2768 static void
2769 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2770                                  struct task_struct *next)
2771 {
2772 }
2773
2774 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2775
2776 /**
2777  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2778  * @rq: the runqueue preparing to switch
2779  * @prev: the current task that is being switched out
2780  * @next: the task we are going to switch to.
2781  *
2782  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2783  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2784  * switch.
2785  *
2786  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2787  * hooks.
2788  */
2789 static inline void
2790 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2791                     struct task_struct *next)
2792 {
2793         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2794         prepare_lock_switch(rq, next);
2795         prepare_arch_switch(next);
2796 }
2797
2798 /**
2799  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2800  * @rq: runqueue associated with task-switch
2801  * @prev: the thread we just switched away from.
2802  *
2803  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2804  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2805  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2806  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2807  *
2808  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2809  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2810  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2811  * details.)
2812  */
2813 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2814         __releases(rq->lock)
2815 {
2816         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2817         long prev_state;
2818
2819         rq->prev_mm = NULL;
2820
2821         /*
2822          * A task struct has one reference for the use as "current".
2823          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2824          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2825          * the scheduled task must drop that reference.
2826          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2827          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2828          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2829          * be dropped twice.
2830          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2831          */
2832         prev_state = prev->state;
2833         finish_arch_switch(prev);
2834         perf_event_task_sched_in(current, cpu_of(rq));
2835         finish_lock_switch(rq, prev);
2836
2837         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2838         if (mm)
2839                 mmdrop(mm);
2840         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2841                 /*
2842                  * Remove function-return probe instances associated with this
2843                  * task and put them back on the free list.
2844                  */
2845                 kprobe_flush_task(prev);
2846                 put_task_struct(prev);
2847         }
2848 }
2849
2850 #ifdef CONFIG_SMP
2851
2852 /* assumes rq->lock is held */
2853 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2854 {
2855         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2856                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2857 }
2858
2859 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2860 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2861 {
2862         if (rq->post_schedule) {
2863                 unsigned long flags;
2864
2865                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2866                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2867                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2868                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2869
2870                 rq->post_schedule = 0;
2871         }
2872 }
2873
2874 #else
2875
2876 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2877 {
2878 }
2879
2880 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2881 {
2882 }
2883
2884 #endif
2885
2886 /**
2887  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2888  * @prev: the thread we just switched away from.
2889  */
2890 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2891         __releases(rq->lock)
2892 {
2893         struct rq *rq = this_rq();
2894
2895         finish_task_switch(rq, prev);
2896
2897         /*
2898          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2899          * task_switch?
2900          */
2901         post_schedule(rq);
2902
2903 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2904         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2905         preempt_enable();
2906 #endif
2907         if (current->set_child_tid)
2908                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2909 }
2910
2911 /*
2912  * context_switch - switch to the new MM and the new
2913  * thread's register state.
2914  */
2915 static inline void
2916 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2917                struct task_struct *next)
2918 {
2919         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2920
2921         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2922         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2923         mm = next->mm;
2924         oldmm = prev->active_mm;
2925         /*
2926          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2927          * combine the page table reload and the switch backend into
2928          * one hypercall.
2929          */
2930         arch_start_context_switch(prev);
2931
2932         if (likely(!mm)) {
2933                 next->active_mm = oldmm;
2934                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2935                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2936         } else
2937                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2938
2939         if (likely(!prev->mm)) {
2940                 prev->active_mm = NULL;
2941                 rq->prev_mm = oldmm;
2942         }
2943         /*
2944          * Since the runqueue lock will be released by the next
2945          * task (which is an invalid locking op but in the case
2946          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2947          * do an early lockdep release here:
2948          */
2949 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2950         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2951 #endif
2952
2953         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2954         switch_to(prev, next, prev);
2955
2956         barrier();
2957         /*
2958          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2959          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2960          * frame will be invalid.
2961          */
2962         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2963 }
2964
2965 /*
2966  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2967  *
2968  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2969  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2970  * number of context switches performed since bootup.
2971  */
2972 unsigned long nr_running(void)
2973 {
2974         unsigned long i, sum = 0;
2975
2976         for_each_online_cpu(i)
2977                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2978
2979         return sum;
2980 }
2981
2982 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2983 {
2984         unsigned long i, sum = 0;
2985
2986         for_each_possible_cpu(i)
2987                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2988
2989         /*
2990          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2991          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2992          */
2993         if (unlikely((long)sum < 0))
2994                 sum = 0;
2995
2996         return sum;
2997 }
2998
2999 unsigned long long nr_context_switches(void)
3000 {
3001         int i;
3002         unsigned long long sum = 0;
3003
3004         for_each_possible_cpu(i)
3005                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
3006
3007         return sum;
3008 }
3009
3010 unsigned long nr_iowait(void)
3011 {
3012         unsigned long i, sum = 0;
3013
3014         for_each_possible_cpu(i)
3015                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3016
3017         return sum;
3018 }
3019
3020 unsigned long nr_iowait_cpu(void)
3021 {
3022         struct rq *this = this_rq();
3023         return atomic_read(&this->nr_iowait);
3024 }
3025
3026 unsigned long this_cpu_load(void)
3027 {
3028         struct rq *this = this_rq();
3029         return this->cpu_load[0];
3030 }
3031
3032
3033 /* Variables and functions for calc_load */
3034 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3035 static unsigned long calc_load_update;
3036 unsigned long avenrun[3];
3037 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
3038
3039 /**
3040  * get_avenrun - get the load average array
3041  * @loads:      pointer to dest load array
3042  * @offset:     offset to add
3043  * @shift:      shift count to shift the result left
3044  *
3045  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3046  */
3047 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3048 {
3049         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3050         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3051         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3052 }
3053
3054 static unsigned long
3055 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3056 {
3057         load *= exp;
3058         load += active * (FIXED_1 - exp);
3059         return load >> FSHIFT;
3060 }
3061
3062 /*
3063  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3064  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3065  */
3066 void calc_global_load(void)
3067 {
3068         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
3069         long active;
3070
3071         if (time_before(jiffies, upd))
3072                 return;
3073
3074         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3075         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3076
3077         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3078         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3079         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3080
3081         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3082 }
3083
3084 /*
3085  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
3086  */
3087 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3088 {
3089         long nr_active, delta;
3090
3091         nr_active = this_rq->nr_running;
3092         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3093
3094         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3095                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3096                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3097                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3098         }
3099 }
3100
3101 /*
3102  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3103  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3104  */
3105 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3106 {
3107         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3108         int i, scale;
3109
3110         this_rq->nr_load_updates++;
3111
3112         /* Update our load: */
3113         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3114                 unsigned long old_load, new_load;
3115
3116                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3117
3118                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3119                 new_load = this_load;
3120                 /*
3121                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3122                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3123                  * example.
3124                  */
3125                 if (new_load > old_load)
3126                         new_load += scale-1;
3127                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3128         }
3129
3130         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3131                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3132                 calc_load_account_active(this_rq);
3133         }
3134 }
3135
3136 #ifdef CONFIG_SMP
3137
3138 /*
3139  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3140  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3141  */
3142 void sched_exec(void)
3143 {
3144         struct task_struct *p = current;
3145         struct migration_req req;
3146         int dest_cpu, this_cpu;
3147         unsigned long flags;
3148         struct rq *rq;
3149
3150 again:
3151         this_cpu = get_cpu();
3152         dest_cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3153         if (dest_cpu == this_cpu) {
3154                 put_cpu();
3155                 return;
3156         }
3157
3158         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3159         put_cpu();
3160
3161         /*
3162          * select_task_rq() can race against ->cpus_allowed
3163          */
3164         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
3165             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu))) {
3166                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3167                 goto again;
3168         }
3169
3170         /* force the process onto the specified CPU */
3171         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3172                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3173                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3174
3175                 get_task_struct(mt);
3176                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3177                 wake_up_process(mt);
3178                 put_task_struct(mt);
3179                 wait_for_completion(&req.done);
3180
3181                 return;
3182         }
3183         task_rq_unlock(rq, &flags);
3184 }
3185
3186 #endif
3187
3188 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3189
3190 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3191
3192 /*
3193  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
3194  * @p in case that task is currently running.
3195  *
3196  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
3197  */
3198 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
3199 {
3200         u64 ns = 0;
3201
3202         if (task_current(rq, p)) {
3203                 update_rq_clock(rq);
3204                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
3205                 if ((s64)ns < 0)
3206                         ns = 0;
3207         }
3208
3209         return ns;
3210 }
3211
3212 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
3213 {
3214         unsigned long flags;
3215         struct rq *rq;
3216         u64 ns = 0;
3217
3218         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3219         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
3220         task_rq_unlock(rq, &flags);
3221
3222         return ns;
3223 }
3224
3225 /*
3226  * Return accounted runtime for the task.
3227  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3228  * pending runtime that have not been accounted yet.
3229  */
3230 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3231 {
3232         unsigned long flags;
3233         struct rq *rq;
3234         u64 ns = 0;
3235
3236         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3237         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3238         task_rq_unlock(rq, &flags);
3239
3240         return ns;
3241 }
3242
3243 /*
3244  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
3245  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
3246  * pending runtime that have not been accounted yet.
3247  *
3248  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
3249  * so the return value not includes other pending runtime that other
3250  * running tasks might have.
3251  */
3252 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
3253 {
3254         struct task_cputime totals;
3255         unsigned long flags;
3256         struct rq *rq;
3257         u64 ns;
3258
3259         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3260         thread_group_cputime(p, &totals);
3261         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3262         task_rq_unlock(rq, &flags);
3263
3264         return ns;
3265 }
3266
3267 /*
3268  * Account user cpu time to a process.
3269  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3270  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3271  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3272  */
3273 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3274                        cputime_t cputime_scaled)
3275 {
3276         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3277         cputime64_t tmp;
3278
3279         /* Add user time to process. */
3280         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3281         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3282         account_group_user_time(p, cputime);
3283
3284         /* Add user time to cpustat. */
3285         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3286         if (TASK_NICE(p) > 0)
3287                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3288         else
3289                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3290
3291         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
3292         /* Account for user time used */
3293         acct_update_integrals(p);
3294 }
3295
3296 /*
3297  * Account guest cpu time to a process.
3298  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3299  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3300  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3301  */
3302 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3303                                cputime_t cputime_scaled)
3304 {
3305         cputime64_t tmp;
3306         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3307
3308         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3309
3310         /* Add guest time to process. */
3311         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3312         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3313         account_group_user_time(p, cputime);
3314         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3315
3316         /* Add guest time to cpustat. */
3317         if (TASK_NICE(p) > 0) {
3318                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3319                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
3320         } else {
3321                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3322                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3323         }
3324 }
3325
3326 /*
3327  * Account system cpu time to a process.
3328  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3329  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3330  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3331  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3332  */
3333 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3334                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
3335 {
3336         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3337         cputime64_t tmp;
3338
3339         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
3340                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
3341                 return;
3342         }
3343
3344         /* Add system time to process. */
3345         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3346         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
3347         account_group_system_time(p, cputime);
3348
3349         /* Add system time to cpustat. */
3350         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3351         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3352                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3353         else if (softirq_count())
3354                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3355         else
3356                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3357
3358         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
3359
3360         /* Account for system time used */
3361         acct_update_integrals(p);
3362 }
3363
3364 /*
3365  * Account for involuntary wait time.
3366  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3367  */
3368 void account_steal_time(cputime_t cputime)
3369 {
3370         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3371         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3372
3373         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
3374 }
3375
3376 /*
3377  * Account for idle time.
3378  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
3379  */
3380 void account_idle_time(cputime_t cputime)
3381 {
3382         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3383         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3384         struct rq *rq = this_rq();
3385
3386         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3387                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
3388         else
3389                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
3390 }
3391
3392 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3393
3394 /*
3395  * Account a single tick of cpu time.
3396  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3397  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
3398  */
3399 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
3400 {
3401         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3402         struct rq *rq = this_rq();
3403
3404         if (user_tick)
3405                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3406         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
3407                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
3408                                     one_jiffy_scaled);
3409         else
3410                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3411 }
3412
3413 /*
3414  * Account multiple ticks of steal time.
3415  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3416  * @ticks: number of stolen ticks
3417  */
3418 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
3419 {
3420         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3421 }
3422
3423 /*
3424  * Account multiple ticks of idle time.
3425  * @ticks: number of stolen ticks
3426  */
3427 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
3428 {
3429         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3430 }
3431
3432 #endif
3433
3434 /*
3435  * Use precise platform statistics if available:
3436  */
3437 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3438 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3439 {
3440         *ut = p->utime;
3441         *st = p->stime;
3442 }
3443
3444 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3445 {
3446         struct task_cputime cputime;
3447
3448         thread_group_cputime(p, &cputime);
3449
3450         *ut = cputime.utime;
3451         *st = cputime.stime;
3452 }
3453 #else
3454
3455 #ifndef nsecs_to_cputime
3456 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
3457 #endif
3458
3459 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3460 {
3461         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
3462
3463         /*
3464          * Use CFS's precise accounting:
3465          */
3466         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
3467
3468         if (total) {
3469                 u64 temp;
3470
3471                 temp = (u64)(rtime * utime);
3472                 do_div(temp, total);
3473                 utime = (cputime_t)temp;
3474         } else
3475                 utime = rtime;
3476
3477         /*
3478          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
3479          */
3480         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
3481         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
3482
3483         *ut = p->prev_utime;
3484         *st = p->prev_stime;
3485 }
3486
3487 /*
3488  * Must be called with siglock held.
3489  */
3490 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3491 {
3492         struct signal_struct *sig = p->signal;
3493         struct task_cputime cputime;
3494         cputime_t rtime, utime, total;
3495
3496         thread_group_cputime(p, &cputime);
3497
3498         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
3499         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
3500
3501         if (total) {
3502                 u64 temp;
3503
3504                 temp = (u64)(rtime * cputime.utime);
3505                 do_div(temp, total);
3506                 utime = (cputime_t)temp;
3507         } else
3508                 utime = rtime;
3509
3510         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
3511         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
3512                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
3513
3514         *ut = sig->prev_utime;
3515         *st = sig->prev_stime;
3516 }
3517 #endif
3518
3519 /*
3520  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3521  * We call it with interrupts disabled.
3522  *
3523  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3524  * timeslices.
3525  */
3526 void scheduler_tick(void)
3527 {
3528         int cpu = smp_processor_id();
3529         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3530         struct task_struct *curr = rq->curr;
3531
3532         sched_clock_tick();
3533
3534         raw_spin_lock(&rq->lock);
3535         update_rq_clock(rq);
3536         update_cpu_load(rq);
3537         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3538         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3539
3540         perf_event_task_tick(curr, cpu);
3541
3542 #ifdef CONFIG_SMP
3543         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3544         trigger_load_balance(rq, cpu);
3545 #endif
3546 }
3547
3548 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
3549 {
3550         if (in_lock_functions(addr)) {
3551                 addr = CALLER_ADDR2;
3552                 if (in_lock_functions(addr))
3553                         addr = CALLER_ADDR3;
3554         }
3555         return addr;
3556 }
3557
3558 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3559                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3560
3561 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3562 {
3563 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3564         /*
3565          * Underflow?
3566          */
3567         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3568                 return;
3569 #endif
3570         preempt_count() += val;
3571 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3572         /*
3573          * Spinlock count overflowing soon?
3574          */
3575         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3576                                 PREEMPT_MASK - 10);
3577 #endif
3578         if (preempt_count() == val)
3579                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3580 }
3581 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3582
3583 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3584 {
3585 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3586         /*
3587          * Underflow?
3588          */
3589         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3590                 return;
3591         /*
3592          * Is the spinlock portion underflowing?
3593          */
3594         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3595                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3596                 return;
3597 #endif
3598
3599         if (preempt_count() == val)
3600                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3601         preempt_count() -= val;
3602 }
3603 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3604
3605 #endif
3606
3607 /*
3608  * Print scheduling while atomic bug:
3609  */
3610 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3611 {
3612         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3613
3614         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3615                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3616
3617         debug_show_held_locks(prev);
3618         print_modules();
3619         if (irqs_disabled())
3620                 print_irqtrace_events(prev);
3621
3622         if (regs)
3623                 show_regs(regs);
3624         else
3625                 dump_stack();
3626 }
3627
3628 /*
3629  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3630  */
3631 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3632 {
3633         /*
3634          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3635          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3636          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3637          */
3638         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
3639                 __schedule_bug(prev);
3640
3641         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3642
3643         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3644 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3645         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
3646                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
3647                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
3648         }
3649 #endif
3650 }
3651
3652 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3653 {
3654         if (prev->state == TASK_RUNNING) {
3655                 u64 runtime = prev->se.sum_exec_runtime;
3656
3657                 runtime -= prev->se.prev_sum_exec_runtime;
3658                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
3659
3660                 /*
3661                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
3662                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
3663                  * the avg_overlap on preemption.
3664                  *
3665                  * We use the average preemption runtime because that
3666                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
3667                  * build up.
3668                  */
3669                 update_avg(&prev->se.avg_overlap, runtime);
3670         }
3671         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3672 }
3673
3674 /*
3675  * Pick up the highest-prio task:
3676  */
3677 static inline struct task_struct *
3678 pick_next_task(struct rq *rq)
3679 {
3680         const struct sched_class *class;
3681         struct task_struct *p;
3682
3683         /*
3684          * Optimization: we know that if all tasks are in
3685          * the fair class we can call that function directly:
3686          */
3687         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
3688                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3689                 if (likely(p))
3690                         return p;
3691         }
3692
3693         class = sched_class_highest;
3694         for ( ; ; ) {
3695                 p = class->pick_next_task(rq);
3696                 if (p)
3697                         return p;
3698                 /*
3699                  * Will never be NULL as the idle class always
3700                  * returns a non-NULL p:
3701                  */
3702                 class = class->next;
3703         }
3704 }
3705
3706 /*
3707  * schedule() is the main scheduler function.
3708  */
3709 asmlinkage void __sched schedule(void)
3710 {
3711         struct task_struct *prev, *next;
3712         unsigned long *switch_count;
3713         struct rq *rq;
3714         int cpu;
3715
3716 need_resched:
3717         preempt_disable();
3718         cpu = smp_processor_id();
3719         rq = cpu_rq(cpu);
3720         rcu_sched_qs(cpu);
3721         prev = rq->curr;
3722         switch_count = &prev->nivcsw;
3723
3724         release_kernel_lock(prev);
3725 need_resched_nonpreemptible:
3726
3727         schedule_debug(prev);
3728
3729         if (sched_feat(HRTICK))
3730                 hrtick_clear(rq);
3731
3732         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3733         update_rq_clock(rq);
3734         clear_tsk_need_resched(prev);
3735
3736         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3737                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
3738                         prev->state = TASK_RUNNING;
3739                 else
3740                         deactivate_task(rq, prev, 1);
3741                 switch_count = &prev->nvcsw;
3742         }
3743
3744         pre_schedule(rq, prev);
3745
3746         if (unlikely(!rq->nr_running))
3747                 idle_balance(cpu, rq);
3748
3749         put_prev_task(rq, prev);
3750         next = pick_next_task(rq);
3751
3752         if (likely(prev != next)) {
3753                 sched_info_switch(prev, next);
3754                 perf_event_task_sched_out(prev, next, cpu);
3755
3756                 rq->nr_switches++;
3757                 rq->curr = next;
3758                 ++*switch_count;
3759
3760                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3761                 /*
3762                  * the context switch might have flipped the stack from under
3763                  * us, hence refresh the local variables.
3764                  */
3765                 cpu = smp_processor_id();
3766                 rq = cpu_rq(cpu);
3767         } else
3768                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3769
3770         post_schedule(rq);
3771
3772         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
3773                 goto need_resched_nonpreemptible;
3774
3775         preempt_enable_no_resched();
3776         if (need_resched())
3777                 goto need_resched;
3778 }
3779 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3780
3781 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
3782 /*
3783  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
3784  * access and not reliable.
3785  */
3786 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
3787 {
3788         unsigned int cpu;
3789         struct rq *rq;
3790
3791         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
3792                 return 0;
3793
3794 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
3795         /*
3796          * Need to access the cpu field knowing that
3797          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
3798          * the mutex owner just released it and exited.
3799          */
3800         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
3801                 goto out;
3802 #else
3803         cpu = owner->cpu;
3804 #endif
3805
3806         /*
3807          * Even if the access succeeded (likely case),
3808          * the cpu field may no longer be valid.
3809          */
3810         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
3811                 goto out;
3812
3813         /*
3814          * We need to validate that we can do a
3815          * get_cpu() and that we have the percpu area.
3816          */
3817         if (!cpu_online(cpu))
3818                 goto out;
3819
3820         rq = cpu_rq(cpu);
3821
3822         for (;;) {
3823                 /*
3824                  * Owner changed, break to re-assess state.
3825                  */
3826                 if (lock->owner != owner)
3827                         break;
3828
3829                 /*
3830                  * Is that owner really running on that cpu?
3831                  */
3832                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
3833                         return 0;
3834
3835                 cpu_relax();
3836         }
3837 out:
3838         return 1;
3839 }
3840 #endif
3841
3842 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3843 /*
3844  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3845  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3846  * occur there and call schedule directly.
3847  */
3848 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3849 {
3850         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3851
3852         /*
3853          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3854          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3855          */
3856         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3857                 return;
3858
3859         do {
3860                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3861                 schedule();
3862                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3863
3864                 /*
3865                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3866                  * between schedule and now.
3867                  */
3868                 barrier();
3869         } while (need_resched());
3870 }
3871 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3872
3873 /*
3874  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3875  * off of irq context.
3876  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3877  * protect us against recursive calling from irq.
3878  */
3879 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3880 {
3881         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3882
3883         /* Catch callers which need to be fixed */
3884         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3885
3886         do {
3887                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3888                 local_irq_enable();
3889                 schedule();
3890                 local_irq_disable();
3891                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3892
3893                 /*
3894                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3895                  * between schedule and now.
3896                  */
3897                 barrier();
3898         } while (need_resched());
3899 }
3900
3901 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3902
3903 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3904                           void *key)
3905 {
3906         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3907 }
3908 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3909
3910 /*
3911  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3912  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3913  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3914  *
3915  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3916  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
3917  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3918  */
3919 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3920                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
3921 {
3922         wait_queue_t *curr, *next;
3923
3924         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3925                 unsigned flags = curr->flags;
3926
3927                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
3928                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3929                         break;
3930         }
3931 }
3932
3933 /**
3934  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3935  * @q: the waitqueue
3936  * @mode: which threads
3937  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3938  * @key: is directly passed to the wakeup function
3939  *
3940  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3941  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3942  */
3943 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3944                         int nr_exclusive, void *key)
3945 {
3946         unsigned long flags;
3947
3948         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3949         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3950         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3951 }
3952 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3953
3954 /*
3955  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3956  */
3957 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
3958 {
3959         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
3960 }
3961
3962 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
3963 {
3964         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
3965 }
3966
3967 /**
3968  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
3969  * @q: the waitqueue
3970  * @mode: which threads
3971  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3972  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
3973  *
3974  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3975  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3976  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3977  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3978  *
3979  * On UP it can prevent extra preemption.
3980  *
3981  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3982  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3983  */
3984 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3985                         int nr_exclusive, void *key)
3986 {
3987         unsigned long flags;
3988         int wake_flags = WF_SYNC;
3989
3990         if (unlikely(!q))
3991                 return;
3992
3993         if (unlikely(!nr_exclusive))
3994                 wake_flags = 0;
3995
3996         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3997         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
3998         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3999 }
4000 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
4001
4002 /*
4003  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
4004  */
4005 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4006 {
4007         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
4008 }
4009 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4010
4011 /**
4012  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4013  * @x:  holds the state of this particular completion
4014  *
4015  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4016  * awakened in the same order in which they were queued.
4017  *
4018  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4019  *
4020  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4021  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4022  */
4023 void complete(struct completion *x)
4024 {
4025         unsigned long flags;
4026
4027         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4028         x->done++;
4029         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4030         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4031 }
4032 EXPORT_SYMBOL(complete);
4033
4034 /**
4035  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4036  * @x:  holds the state of this particular completion
4037  *
4038  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4039  *
4040  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4041  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4042  */
4043 void complete_all(struct completion *x)
4044 {
4045         unsigned long flags;
4046
4047         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4048         x->done += UINT_MAX/2;
4049         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4050         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4051 }
4052 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4053
4054 static inline long __sched
4055 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4056 {
4057         if (!x->done) {
4058                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4059
4060                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4061                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4062                 do {
4063                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4064                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4065                                 break;
4066                         }
4067                         __set_current_state(state);
4068                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4069                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4070                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4071                 } while (!x->done && timeout);
4072                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4073                 if (!x->done)
4074                         return timeout;
4075         }
4076         x->done--;
4077         return timeout ?: 1;
4078 }
4079
4080 static long __sched
4081 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4082 {
4083         might_sleep();
4084
4085         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4086         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4087         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4088         return timeout;
4089 }
4090
4091 /**
4092  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4093  * @x:  holds the state of this particular completion
4094  *
4095  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4096  * interruptible and there is no timeout.
4097  *
4098  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4099  * and interrupt capability. Also see complete().
4100  */
4101 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4102 {
4103         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4104 }
4105 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4106
4107 /**
4108  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4109  * @x:  holds the state of this particular completion
4110  * @timeout:  timeout value in jiffies
4111  *
4112  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4113  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4114  * interruptible.
4115  */
4116 unsigned long __sched
4117 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4118 {
4119         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4120 }
4121 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4122
4123 /**
4124  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4125  * @x:  holds the state of this particular completion
4126  *
4127  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4128  * interruptible.
4129  */
4130 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4131 {
4132         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4133         if (t == -ERESTARTSYS)
4134                 return t;
4135         return 0;
4136 }
4137 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4138
4139 /**
4140  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4141  * @x:  holds the state of this particular completion
4142  * @timeout:  timeout value in jiffies
4143  *
4144  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4145  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4146  */
4147 unsigned long __sched
4148 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4149                                           unsigned long timeout)
4150 {
4151         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4152 }
4153 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4154
4155 /**
4156  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4157  * @x:  holds the state of this particular completion
4158  *
4159  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4160  * interrupted by a kill signal.
4161  */
4162 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4163 {
4164         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4165         if (t == -ERESTARTSYS)
4166                 return t;
4167         return 0;
4168 }
4169 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4170
4171 /**
4172  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4173  *      @x:     completion structure
4174  *
4175  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4176  *               1 if a decrement succeeded.
4177  *
4178  *      If a completion is being used as a counting completion,
4179  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4180  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4181  *      is protecting is not available.
4182  */
4183 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4184 {
4185         unsigned long flags;
4186         int ret = 1;
4187
4188         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4189         if (!x->done)
4190                 ret = 0;
4191         else
4192                 x->done--;
4193         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4194         return ret;
4195 }
4196 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4197
4198 /**
4199  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4200  *      @x:     completion structure
4201  *
4202  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4203  *               1 if there are no waiters.
4204  *
4205  */
4206 bool completion_done(struct completion *x)
4207 {
4208         unsigned long flags;
4209         int ret = 1;
4210
4211         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4212         if (!x->done)
4213                 ret = 0;
4214         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4215         return ret;
4216 }
4217 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4218
4219 static long __sched
4220 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4221 {
4222         unsigned long flags;
4223         wait_queue_t wait;
4224
4225         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4226
4227         __set_current_state(state);
4228
4229         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4230         __add_wait_queue(q, &wait);
4231         spin_unlock(&q->lock);
4232         timeout = schedule_timeout(timeout);
4233         spin_lock_irq(&q->lock);
4234         __remove_wait_queue(q, &wait);
4235         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4236
4237         return timeout;
4238 }
4239
4240 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4241 {
4242         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4243 }
4244 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4245
4246 long __sched
4247 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4248 {
4249         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4250 }
4251 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4252
4253 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4254 {
4255         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4256 }
4257 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4258
4259 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4260 {
4261         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4262 }
4263 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4264
4265 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4266
4267 /*
4268  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4269  * @p: task
4270  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4271  *
4272  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4273  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4274  *
4275  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4276  */
4277 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4278 {
4279         unsigned long flags;
4280         int oldprio, on_rq, running;
4281         struct rq *rq;
4282         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4283
4284         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4285
4286         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4287         update_rq_clock(rq);
4288
4289         oldprio = p->prio;
4290         on_rq = p->se.on_rq;
4291         running = task_current(rq, p);
4292         if (on_rq)
4293                 dequeue_task(rq, p, 0);
4294         if (running)
4295                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4296
4297         if (rt_prio(prio))
4298                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4299         else
4300                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4301
4302         p->prio = prio;
4303
4304         if (running)
4305                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4306         if (on_rq) {
4307                 enqueue_task(rq, p, 0);
4308
4309                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4310         }
4311         task_rq_unlock(rq, &flags);
4312 }
4313
4314 #endif
4315
4316 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4317 {
4318         int old_prio, delta, on_rq;
4319         unsigned long flags;
4320         struct rq *rq;
4321
4322         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4323                 return;
4324         /*
4325          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4326          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4327          */
4328         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4329         update_rq_clock(rq);
4330         /*
4331          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4332          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4333          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4334          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4335          */
4336         if (task_has_rt_policy(p)) {
4337                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4338                 goto out_unlock;
4339         }
4340         on_rq = p->se.on_rq;
4341         if (on_rq)
4342                 dequeue_task(rq, p, 0);
4343
4344         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4345         set_load_weight(p);
4346         old_prio = p->prio;
4347         p->prio = effective_prio(p);
4348         delta = p->prio - old_prio;
4349
4350         if (on_rq) {
4351                 enqueue_task(rq, p, 0);
4352                 /*
4353                  * If the task increased its priority or is running and
4354                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4355                  */
4356                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4357                         resched_task(rq->curr);
4358         }
4359 out_unlock:
4360         task_rq_unlock(rq, &flags);
4361 }
4362 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4363
4364 /*
4365  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4366  * @p: task
4367  * @nice: nice value
4368  */
4369 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4370 {
4371         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4372         int nice_rlim = 20 - nice;
4373
4374         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4375                 capable(CAP_SYS_NICE));
4376 }
4377
4378 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4379
4380 /*
4381  * sys_nice - change the priority of the current process.
4382  * @increment: priority increment
4383  *
4384  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4385  * does similar things.
4386  */
4387 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
4388 {
4389         long nice, retval;
4390
4391         /*
4392          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4393          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4394          * and we have a single winner.
4395          */
4396         if (increment < -40)
4397                 increment = -40;
4398         if (increment > 40)
4399                 increment = 40;
4400
4401         nice = TASK_NICE(current) + increment;
4402         if (nice < -20)
4403                 nice = -20;
4404         if (nice > 19)
4405                 nice = 19;
4406
4407         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4408                 return -EPERM;
4409
4410         retval = security_task_setnice(current, nice);
4411         if (retval)
4412                 return retval;
4413
4414         set_user_nice(current, nice);
4415         return 0;
4416 }
4417
4418 #endif
4419
4420 /**
4421  * task_prio - return the priority value of a given task.
4422  * @p: the task in question.
4423  *
4424  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4425  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4426  * around 0, value goes from -16 to +15.
4427  */
4428 int task_prio(const struct task_struct *p)
4429 {
4430         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4431 }
4432
4433 /**
4434  * task_nice - return the nice value of a given task.
4435  * @p: the task in question.
4436  */
4437 int task_nice(const struct task_struct *p)
4438 {
4439         return TASK_NICE(p);
4440 }
4441 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4442
4443 /**
4444  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4445  * @cpu: the processor in question.
4446  */
4447 int idle_cpu(int cpu)
4448 {
4449         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4450 }
4451
4452 /**
4453  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4454  * @cpu: the processor in question.
4455  */
4456 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4457 {
4458         return cpu_rq(cpu)->idle;
4459 }
4460
4461 /**
4462  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4463  * @pid: the pid in question.
4464  */
4465 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4466 {
4467         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4468 }
4469
4470 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4471 static void
4472 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4473 {
4474         BUG_ON(p->se.on_rq);
4475
4476         p->policy = policy;
4477         p->rt_priority = prio;
4478         p->normal_prio = normal_prio(p);
4479         /* we are holding p->pi_lock already */
4480         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4481         if (rt_prio(p->prio))
4482                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4483         else
4484                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4485         set_load_weight(p);
4486 }
4487
4488 /*
4489  * check the target process has a UID that matches the current process's
4490  */
4491 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4492 {
4493         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4494         bool match;
4495
4496         rcu_read_lock();
4497         pcred = __task_cred(p);
4498         match = (cred->euid == pcred->euid ||
4499                  cred->euid == pcred->uid);
4500         rcu_read_unlock();
4501         return match;
4502 }
4503
4504 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4505                                 struct sched_param *param, bool user)
4506 {
4507         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4508         unsigned long flags;
4509         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4510         struct rq *rq;
4511         int reset_on_fork;
4512
4513         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4514         BUG_ON(in_interrupt());
4515 recheck:
4516         /* double check policy once rq lock held */
4517         if (policy < 0) {
4518                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4519                 policy = oldpolicy = p->policy;
4520         } else {
4521                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
4522                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4523
4524                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4525                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4526                                 policy != SCHED_IDLE)
4527                         return -EINVAL;
4528         }
4529
4530         /*
4531          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4532          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4533          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4534          */
4535         if (param->sched_priority < 0 ||
4536             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4537             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4538                 return -EINVAL;
4539         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4540                 return -EINVAL;
4541
4542         /*
4543          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4544          */
4545         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4546                 if (rt_policy(policy)) {
4547                         unsigned long rlim_rtprio;
4548
4549                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4550                                 return -ESRCH;
4551                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
4552                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4553
4554                         /* can't set/change the rt policy */
4555                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4556                                 return -EPERM;
4557
4558                         /* can't increase priority */
4559                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4560                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4561                                 return -EPERM;
4562                 }
4563                 /*
4564                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4565                  * move out of SCHED_IDLE either:
4566                  */
4567                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4568                         return -EPERM;
4569
4570                 /* can't change other user's priorities */
4571                 if (!check_same_owner(p))
4572                         return -EPERM;
4573
4574                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4575                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4576                         return -EPERM;
4577         }
4578
4579         if (user) {
4580 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4581                 /*
4582                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4583                  * assigned.
4584                  */
4585                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4586                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
4587                         return -EPERM;
4588 #endif
4589
4590                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4591                 if (retval)
4592                         return retval;
4593         }
4594
4595         /*
4596          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4597          * changing the priority of the task:
4598          */
4599         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4600         /*
4601          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4602          * runqueue lock must be held.
4603          */
4604         rq = __task_rq_lock(p);
4605         /* recheck policy now with rq lock held */
4606         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4607                 policy = oldpolicy = -1;
4608                 __task_rq_unlock(rq);
4609                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4610                 goto recheck;
4611         }
4612         update_rq_clock(rq);
4613         on_rq = p->se.on_rq;
4614         running = task_current(rq, p);
4615         if (on_rq)
4616                 deactivate_task(rq, p, 0);
4617         if (running)
4618                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4619
4620         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4621
4622         oldprio = p->prio;
4623         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4624
4625         if (running)
4626                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4627         if (on_rq) {
4628                 activate_task(rq, p, 0);
4629
4630                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4631         }
4632         __task_rq_unlock(rq);
4633         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4634
4635         rt_mutex_adjust_pi(p);
4636
4637         return 0;
4638 }
4639
4640 /**
4641  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4642  * @p: the task in question.
4643  * @policy: new policy.
4644  * @param: structure containing the new RT priority.
4645  *
4646  * NOTE that the task may be already dead.
4647  */
4648 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4649                        struct sched_param *param)
4650 {
4651         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4652 }
4653 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4654
4655 /**
4656  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4657  * @p: the task in question.
4658  * @policy: new policy.
4659  * @param: structure containing the new RT priority.
4660  *
4661  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4662  * current context has permission.  For example, this is needed in
4663  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4664  * but our caller might not have that capability.
4665  */
4666 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4667                                struct sched_param *param)
4668 {
4669         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4670 }
4671
4672 static int
4673 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4674 {
4675         struct sched_param lparam;
4676         struct task_struct *p;
4677         int retval;
4678
4679         if (!param || pid < 0)
4680                 return -EINVAL;
4681         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4682                 return -EFAULT;
4683
4684         rcu_read_lock();
4685         retval = -ESRCH;
4686         p = find_process_by_pid(pid);
4687         if (p != NULL)
4688                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4689         rcu_read_unlock();
4690
4691         return retval;
4692 }
4693
4694 /**
4695  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4696  * @pid: the pid in question.
4697  * @policy: new policy.
4698  * @param: structure containing the new RT priority.
4699  */
4700 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4701                 struct sched_param __user *, param)
4702 {
4703         /* negative values for policy are not valid */
4704         if (policy < 0)
4705                 return -EINVAL;
4706
4707         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4708 }
4709
4710 /**
4711  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4712  * @pid: the pid in question.
4713  * @param: structure containing the new RT priority.
4714  */
4715 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4716 {
4717         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4718 }
4719
4720 /**
4721  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4722  * @pid: the pid in question.
4723  */
4724 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4725 {
4726         struct task_struct *p;
4727         int retval;
4728
4729         if (pid < 0)
4730                 return -EINVAL;
4731
4732         retval = -ESRCH;
4733         rcu_read_lock();
4734         p = find_process_by_pid(pid);
4735         if (p) {
4736                 retval = security_task_getscheduler(p);
4737                 if (!retval)
4738                         retval = p->policy
4739                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4740         }
4741         rcu_read_unlock();
4742         return retval;
4743 }
4744
4745 /**
4746  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4747  * @pid: the pid in question.
4748  * @param: structure containing the RT priority.
4749  */
4750 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4751 {
4752         struct sched_param lp;
4753         struct task_struct *p;
4754         int retval;
4755
4756         if (!param || pid < 0)
4757                 return -EINVAL;
4758
4759         rcu_read_lock();
4760         p = find_process_by_pid(pid);
4761         retval = -ESRCH;
4762         if (!p)
4763                 goto out_unlock;
4764
4765         retval = security_task_getscheduler(p);
4766         if (retval)
4767                 goto out_unlock;
4768
4769         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4770         rcu_read_unlock();
4771
4772         /*
4773          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4774          */
4775         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4776
4777         return retval;
4778
4779 out_unlock:
4780         rcu_read_unlock();
4781         return retval;
4782 }
4783
4784 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4785 {
4786         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4787         struct task_struct *p;
4788         int retval;
4789
4790         get_online_cpus();
4791         rcu_read_lock();
4792
4793         p = find_process_by_pid(pid);
4794         if (!p) {
4795                 rcu_read_unlock();
4796                 put_online_cpus();
4797                 return -ESRCH;
4798         }
4799
4800         /* Prevent p going away */
4801         get_task_struct(p);
4802         rcu_read_unlock();
4803
4804         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4805                 retval = -ENOMEM;
4806                 goto out_put_task;
4807         }
4808         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4809                 retval = -ENOMEM;
4810                 goto out_free_cpus_allowed;
4811         }
4812         retval = -EPERM;
4813         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
4814                 goto out_unlock;
4815
4816         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4817         if (retval)
4818                 goto out_unlock;
4819
4820         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4821         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4822  again:
4823         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4824
4825         if (!retval) {
4826                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4827                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4828                         /*
4829                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4830                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4831                          * cpuset's cpus_allowed
4832                          */
4833                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4834                         goto again;
4835                 }
4836         }
4837 out_unlock:
4838         free_cpumask_var(new_mask);
4839 out_free_cpus_allowed:
4840         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4841 out_put_task:
4842         put_task_struct(p);
4843         put_online_cpus();
4844         return retval;
4845 }
4846
4847 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4848                              struct cpumask *new_mask)
4849 {
4850         if (len < cpumask_size())
4851                 cpumask_clear(new_mask);
4852         else if (len > cpumask_size())
4853                 len = cpumask_size();
4854
4855         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4856 }
4857
4858 /**
4859  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4860  * @pid: pid of the process
4861  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4862  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4863  */
4864 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4865                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4866 {
4867         cpumask_var_t new_mask;
4868         int retval;
4869
4870         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4871                 return -ENOMEM;
4872
4873         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4874         if (retval == 0)
4875                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4876         free_cpumask_var(new_mask);
4877         return retval;
4878 }
4879
4880 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4881 {
4882         struct task_struct *p;
4883         unsigned long flags;
4884         struct rq *rq;
4885         int retval;
4886
4887         get_online_cpus();
4888         rcu_read_lock();
4889
4890         retval = -ESRCH;
4891         p = find_process_by_pid(pid);
4892         if (!p)
4893                 goto out_unlock;
4894
4895         retval = security_task_getscheduler(p);
4896         if (retval)
4897                 goto out_unlock;
4898
4899         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4900         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
4901         task_rq_unlock(rq, &flags);
4902
4903 out_unlock:
4904         rcu_read_unlock();
4905         put_online_cpus();
4906
4907         return retval;
4908 }
4909
4910 /**
4911  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4912  * @pid: pid of the process
4913  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4914  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4915  */
4916 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4917                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4918 {
4919         int ret;
4920         cpumask_var_t mask;
4921
4922         if (len < cpumask_size())
4923                 return -EINVAL;
4924
4925         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4926                 return -ENOMEM;
4927
4928         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4929         if (ret == 0) {
4930                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
4931                         ret = -EFAULT;
4932                 else
4933                         ret = cpumask_size();
4934         }
4935         free_cpumask_var(mask);
4936
4937         return ret;
4938 }
4939
4940 /**
4941  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4942  *
4943  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4944  * other threads running on this CPU then this function will return.
4945  */
4946 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4947 {
4948         struct rq *rq = this_rq_lock();
4949
4950         schedstat_inc(rq, yld_count);
4951         current->sched_class->yield_task(rq);
4952
4953         /*
4954          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4955          * no need to preempt or enable interrupts:
4956          */
4957         __release(rq->lock);
4958         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4959         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4960         preempt_enable_no_resched();
4961
4962         schedule();
4963
4964         return 0;
4965 }
4966
4967 static inline int should_resched(void)
4968 {
4969         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
4970 }
4971
4972 static void __cond_resched(void)
4973 {
4974         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4975         schedule();
4976         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4977 }
4978
4979 int __sched _cond_resched(void)
4980 {
4981         if (should_resched()) {
4982                 __cond_resched();
4983                 return 1;
4984         }
4985         return 0;
4986 }
4987 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4988
4989 /*
4990  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4991  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4992  *
4993  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4994  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4995  * spin_unlock(), once by hand).
4996  */
4997 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4998 {
4999         int resched = should_resched();
5000         int ret = 0;
5001
5002         lockdep_assert_held(lock);
5003
5004         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5005                 spin_unlock(lock);
5006                 if (resched)
5007                         __cond_resched();
5008                 else
5009                         cpu_relax();
5010                 ret = 1;
5011                 spin_lock(lock);
5012         }
5013         return ret;
5014 }
5015 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
5016
5017 int __sched __cond_resched_softirq(void)
5018 {
5019         BUG_ON(!in_softirq());
5020
5021         if (should_resched()) {
5022                 local_bh_enable();
5023                 __cond_resched();
5024                 local_bh_disable();
5025                 return 1;
5026         }
5027         return 0;
5028 }
5029 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
5030
5031 /**
5032  * yield - yield the current processor to other threads.
5033  *
5034  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5035  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5036  */
5037 void __sched yield(void)
5038 {
5039         set_current_state(TASK_RUNNING);
5040         sys_sched_yield();
5041 }
5042 EXPORT_SYMBOL(yield);
5043
5044 /*
5045  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5046  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5047  */
5048 void __sched io_schedule(void)
5049 {
5050         struct rq *rq = raw_rq();
5051
5052         delayacct_blkio_start();
5053         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5054         current->in_iowait = 1;
5055         schedule();
5056         current->in_iowait = 0;
5057         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5058         delayacct_blkio_end();
5059 }
5060 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5061
5062 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5063 {
5064         struct rq *rq = raw_rq();
5065         long ret;
5066
5067         delayacct_blkio_start();
5068         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5069         current->in_iowait = 1;
5070         ret = schedule_timeout(timeout);
5071         current->in_iowait = 0;
5072         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5073         delayacct_blkio_end();
5074         return ret;
5075 }
5076
5077 /**
5078  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5079  * @policy: scheduling class.
5080  *
5081  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5082  * by a given scheduling class.
5083  */
5084 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5085 {
5086         int ret = -EINVAL;
5087
5088         switch (policy) {
5089         case SCHED_FIFO:
5090         case SCHED_RR:
5091                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5092                 break;
5093         case SCHED_NORMAL:
5094         case SCHED_BATCH:
5095         case SCHED_IDLE:
5096                 ret = 0;
5097                 break;
5098         }
5099         return ret;
5100 }
5101
5102 /**
5103  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5104  * @policy: scheduling class.
5105  *
5106  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5107  * by a given scheduling class.
5108  */
5109 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5110 {
5111         int ret = -EINVAL;
5112
5113         switch (policy) {
5114         case SCHED_FIFO:
5115         case SCHED_RR:
5116                 ret = 1;
5117                 break;
5118         case SCHED_NORMAL:
5119         case SCHED_BATCH:
5120         case SCHED_IDLE:
5121                 ret = 0;
5122         }
5123         return ret;
5124 }
5125
5126 /**
5127  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5128  * @pid: pid of the process.
5129  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5130  *
5131  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5132  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5133  */
5134 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5135                 struct timespec __user *, interval)
5136 {
5137         struct task_struct *p;
5138         unsigned int time_slice;
5139         unsigned long flags;
5140         struct rq *rq;
5141         int retval;
5142         struct timespec t;
5143
5144         if (pid < 0)
5145                 return -EINVAL;
5146
5147         retval = -ESRCH;
5148         rcu_read_lock();
5149         p = find_process_by_pid(pid);
5150         if (!p)
5151                 goto out_unlock;
5152
5153         retval = security_task_getscheduler(p);
5154         if (retval)
5155                 goto out_unlock;
5156
5157         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5158         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5159         task_rq_unlock(rq, &flags);
5160
5161         rcu_read_unlock();
5162         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5163         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5164         return retval;
5165
5166 out_unlock:
5167         rcu_read_unlock();
5168         return retval;
5169 }
5170
5171 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5172
5173 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5174 {
5175         unsigned long free = 0;
5176         unsigned state;
5177
5178         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5179         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5180                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5181 #if BITS_PER_LONG == 32
5182         if (state == TASK_RUNNING)
5183                 printk(KERN_CONT " running  ");
5184         else
5185                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5186 #else
5187         if (state == TASK_RUNNING)
5188                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5189         else
5190                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5191 #endif
5192 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5193         free = stack_not_used(p);
5194 #endif
5195         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5196                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
5197                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5198
5199         show_stack(p, NULL);
5200 }
5201
5202 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5203 {
5204         struct task_struct *g, *p;
5205
5206 #if BITS_PER_LONG == 32
5207         printk(KERN_INFO
5208                 "  task                PC stack   pid father\n");
5209 #else
5210         printk(KERN_INFO
5211                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5212 #endif
5213         read_lock(&tasklist_lock);
5214         do_each_thread(g, p) {
5215                 /*
5216                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5217                  * console might take alot of time:
5218                  */
5219                 touch_nmi_watchdog();
5220                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5221                         sched_show_task(p);
5222         } while_each_thread(g, p);
5223
5224         touch_all_softlockup_watchdogs();
5225
5226 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5227         sysrq_sched_debug_show();
5228 #endif
5229         read_unlock(&tasklist_lock);
5230         /*
5231          * Only show locks if all tasks are dumped:
5232          */
5233         if (!state_filter)
5234                 debug_show_all_locks();
5235 }
5236
5237 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5238 {
5239         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5240 }
5241
5242 /**
5243  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5244  * @idle: task in question
5245  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5246  *
5247  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5248  * flag, to make booting more robust.
5249  */
5250 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5251 {
5252         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5253         unsigned long flags;
5254
5255         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5256
5257         __sched_fork(idle);
5258         idle->state = TASK_RUNNING;
5259         idle->se.exec_start = sched_clock();
5260
5261         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
5262         __set_task_cpu(idle, cpu);
5263
5264         rq->curr = rq->idle = idle;
5265 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5266         idle->oncpu = 1;
5267 #endif
5268         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5269
5270         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5271 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5272         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5273 #else
5274         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5275 #endif
5276         /*
5277          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5278          */
5279         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5280         ftrace_graph_init_task(idle);
5281 }
5282
5283 /*
5284  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5285  * indicates which cpus entered this state. This is used
5286  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5287  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5288  * always be CPU_BITS_NONE.
5289  */
5290 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
5291
5292 /*
5293  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5294  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5295  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5296  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5297  * number of CPUs.
5298  *
5299  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5300  */
5301 static int get_update_sysctl_factor(void)
5302 {
5303         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
5304         unsigned int factor;
5305
5306         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
5307         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
5308                 factor = 1;
5309                 break;
5310         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
5311                 factor = cpus;
5312                 break;
5313         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
5314         default:
5315                 factor = 1 + ilog2(cpus);
5316                 break;
5317         }
5318
5319         return factor;
5320 }
5321
5322 static void update_sysctl(void)
5323 {
5324         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
5325
5326 #define SET_SYSCTL(name) \
5327         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
5328         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
5329         SET_SYSCTL(sched_latency);
5330         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
5331         SET_SYSCTL(sched_shares_ratelimit);
5332 #undef SET_SYSCTL
5333 }
5334
5335 static inline void sched_init_granularity(void)
5336 {
5337         update_sysctl();
5338 }
5339
5340 #ifdef CONFIG_SMP
5341 /*
5342  * This is how migration works:
5343  *
5344  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5345  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5346  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5347  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5348  *    thread off the CPU)
5349  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5350  *    task is still in the wrong runqueue.
5351  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5352  *    it and puts it into the right queue.
5353  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5354  * 7) we wake up and the migration is done.
5355  */
5356
5357 /*
5358  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5359  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5360  * is removed from the allowed bitmask.
5361  *
5362  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5363  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5364  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5365  */
5366 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
5367 {
5368         struct migration_req req;
5369         unsigned long flags;
5370         struct rq *rq;
5371         int ret = 0;
5372
5373         /*
5374          * Since we rely on wake-ups to migrate sleeping tasks, don't change
5375          * the ->cpus_allowed mask from under waking tasks, which would be
5376          * possible when we change rq->lock in ttwu(), so synchronize against
5377          * TASK_WAKING to avoid that.
5378          */
5379 again:
5380         while (p->state == TASK_WAKING)
5381                 cpu_relax();
5382
5383         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5384
5385         if (p->state == TASK_WAKING) {
5386                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5387                 goto again;
5388         }
5389
5390         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
5391                 ret = -EINVAL;
5392                 goto out;
5393         }
5394
5395         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
5396                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
5397                 ret = -EINVAL;
5398                 goto out;
5399         }
5400
5401         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5402                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5403         else {
5404                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
5405                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
5406         }
5407
5408         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5409         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
5410                 goto out;
5411
5412         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask), &req)) {
5413                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5414                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
5415
5416                 get_task_struct(mt);
5417                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5418                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5419                 put_task_struct(mt);
5420                 wait_for_completion(&req.done);
5421                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5422                 return 0;
5423         }
5424 out:
5425         task_rq_unlock(rq, &flags);
5426
5427         return ret;
5428 }
5429 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5430
5431 /*
5432  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5433  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5434  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5435  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5436  *
5437  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5438  * as the task is no longer on this CPU.
5439  *
5440  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5441  */
5442 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5443 {
5444         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5445         int ret = 0;
5446
5447         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
5448                 return ret;
5449
5450         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5451         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5452
5453         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5454         /* Already moved. */
5455         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5456                 goto done;
5457         /* Affinity changed (again). */
5458         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
5459                 goto fail;
5460
5461         /*
5462          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
5463          * placed properly.
5464          */
5465         if (p->se.on_rq) {
5466                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5467                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
5468                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5469                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
5470         }
5471 done:
5472         ret = 1;
5473 fail:
5474         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5475         return ret;
5476 }
5477
5478 #define RCU_MIGRATION_IDLE      0
5479 #define RCU_MIGRATION_NEED_QS   1
5480 #define RCU_MIGRATION_GOT_QS    2
5481 #define RCU_MIGRATION_MUST_SYNC 3
5482
5483 /*
5484  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
5485  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5486  * another runqueue.
5487  */
5488 static int migration_thread(void *data)
5489 {
5490         int badcpu;
5491         int cpu = (long)data;
5492         struct rq *rq;
5493
5494         rq = cpu_rq(cpu);
5495         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
5496
5497         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5498         while (!kthread_should_stop()) {
5499                 struct migration_req *req;
5500                 struct list_head *head;
5501
5502                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5503
5504                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5505                         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5506                         break;
5507                 }
5508
5509                 if (rq->active_balance) {
5510                         active_load_balance(rq, cpu);
5511                         rq->active_balance = 0;
5512                 }
5513
5514                 head = &rq->migration_queue;
5515
5516                 if (list_empty(head)) {
5517                         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5518                         schedule();
5519                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5520                         continue;
5521                 }
5522                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5523                 list_del_init(head->next);
5524
5525                 if (req->task != NULL) {
5526                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5527                         __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5528                 } else if (likely(cpu == (badcpu = smp_processor_id()))) {
5529                         req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_GOT_QS;
5530                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5531                 } else {
5532                         req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_MUST_SYNC;
5533                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5534                         WARN_ONCE(1, "migration_thread() on CPU %d, expected %d\n", badcpu, cpu);
5535                 }
5536                 local_irq_enable();
5537
5538                 complete(&req->done);
5539         }
5540         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5541
5542         return 0;
5543 }
5544
5545 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5546
5547 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5548 {
5549         int ret;
5550
5551         local_irq_disable();
5552         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
5553         local_irq_enable();
5554         return ret;
5555 }
5556
5557 /*
5558  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
5559  */
5560 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5561 {
5562         int dest_cpu;
5563
5564 again:
5565         dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, p);
5566
5567         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
5568         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
5569                 goto again;
5570 }
5571
5572 /*
5573  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5574  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5575  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5576  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5577  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5578  */
5579 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5580 {
5581         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
5582         unsigned long flags;
5583
5584         local_irq_save(flags);
5585         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5586         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5587         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5588         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5589         local_irq_restore(flags);
5590 }
5591
5592 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5593 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5594 {
5595         struct task_struct *p, *t;
5596
5597         read_lock(&tasklist_lock);
5598
5599         do_each_thread(t, p) {
5600                 if (p == current)
5601                         continue;
5602
5603                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5604                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5605         } while_each_thread(t, p);
5606
5607         read_unlock(&tasklist_lock);
5608 }
5609
5610 /*
5611  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5612  * It does so by boosting its priority to highest possible.
5613  * Used by CPU offline code.
5614  */
5615 void sched_idle_next(void)
5616 {
5617         int this_cpu = smp_processor_id();
5618         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5619         struct task_struct *p = rq->idle;
5620         unsigned long flags;
5621
5622         /* cpu has to be offline */
5623         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5624
5625         /*
5626          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5627          * and interrupts disabled on the current cpu.
5628          */
5629         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5630
5631         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5632
5633         update_rq_clock(rq);
5634         activate_task(rq, p, 0);
5635
5636         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5637 }
5638
5639 /*
5640  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5641  * offline.
5642  */
5643 void idle_task_exit(void)
5644 {
5645         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5646
5647         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5648
5649         if (mm != &init_mm)
5650                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5651         mmdrop(mm);
5652 }
5653
5654 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5655 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5656 {
5657         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5658
5659         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5660         BUG_ON(!p->exit_state);
5661
5662         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5663         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5664
5665         get_task_struct(p);
5666
5667         /*
5668          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5669          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
5670          * fine.
5671          */
5672         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5673         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5674         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5675
5676         put_task_struct(p);
5677 }
5678
5679 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5680 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5681 {
5682         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5683         struct task_struct *next;
5684
5685         for ( ; ; ) {
5686                 if (!rq->nr_running)
5687                         break;
5688                 update_rq_clock(rq);
5689                 next = pick_next_task(rq);
5690                 if (!next)
5691                         break;
5692                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5693                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5694
5695         }
5696 }
5697
5698 /*
5699  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
5700  */
5701 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
5702 {
5703         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
5704         rq->calc_load_active = 0;
5705 }
5706 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5707
5708 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5709
5710 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5711         {
5712                 .procname       = "sched_domain",
5713                 .mode           = 0555,
5714         },
5715         {}
5716 };
5717
5718 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5719         {
5720                 .procname       = "kernel",
5721                 .mode           = 0555,
5722                 .child          = sd_ctl_dir,
5723         },
5724         {}
5725 };
5726
5727 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5728 {
5729         struct ctl_table *entry =
5730                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5731
5732         return entry;
5733 }
5734
5735 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5736 {
5737         struct ctl_table *entry;
5738
5739         /*
5740          * In the intermediate directories, both the child directory and
5741          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5742          * will always be set. In the lowest directory the names are
5743          * static strings and all have proc handlers.
5744          */
5745         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5746                 if (entry->child)
5747                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5748                 if (entry->proc_handler == NULL)
5749                         kfree(entry->procname);
5750         }
5751
5752         kfree(*tablep);
5753         *tablep = NULL;
5754 }
5755
5756 static void
5757 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5758                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5759                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5760 {
5761         entry->procname = procname;
5762         entry->data = data;
5763         entry->maxlen = maxlen;
5764         entry->mode = mode;
5765         entry->proc_handler = proc_handler;
5766 }
5767
5768 static struct ctl_table *
5769 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5770 {
5771         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
5772
5773         if (table == NULL)
5774                 return NULL;
5775
5776         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5777                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5778         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5779                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5780         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5781                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5782         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5783                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5784         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5785                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5786         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5787                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5788         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5789                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5790         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5791                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5792         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5793                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5794         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5795                 &sd->cache_nice_tries,
5796                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5797         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5798                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5799         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
5800                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
5801         /* &table[12] is terminator */
5802
5803         return table;
5804 }
5805
5806 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5807 {
5808         struct ctl_table *entry, *table;
5809         struct sched_domain *sd;
5810         int domain_num = 0, i;
5811         char buf[32];
5812
5813         for_each_domain(cpu, sd)
5814                 domain_num++;
5815         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5816         if (table == NULL)
5817                 return NULL;
5818
5819         i = 0;
5820         for_each_domain(cpu, sd) {
5821                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5822                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5823                 entry->mode = 0555;
5824                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5825                 entry++;
5826                 i++;
5827         }
5828         return table;
5829 }
5830
5831 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5832 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5833 {
5834         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5835         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5836         char buf[32];
5837
5838         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5839         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5840
5841         if (entry == NULL)
5842                 return;
5843
5844         for_each_possible_cpu(i) {
5845                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5846                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5847                 entry->mode = 0555;
5848                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5849                 entry++;
5850         }
5851
5852         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5853         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5854 }
5855
5856 /* may be called multiple times per register */
5857 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5858 {
5859         if (sd_sysctl_header)
5860                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5861         sd_sysctl_header = NULL;
5862         if (sd_ctl_dir[0].child)
5863                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5864 }
5865 #else
5866 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5867 {
5868 }
5869 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5870 {
5871 }
5872 #endif
5873
5874 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5875 {
5876         if (!rq->online) {
5877                 const struct sched_class *class;
5878
5879                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5880                 rq->online = 1;
5881
5882                 for_each_class(class) {
5883                         if (class->rq_online)
5884                                 class->rq_online(rq);
5885                 }
5886         }
5887 }
5888
5889 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5890 {
5891         if (rq->online) {
5892                 const struct sched_class *class;
5893
5894                 for_each_class(class) {
5895                         if (class->rq_offline)
5896                                 class->rq_offline(rq);
5897                 }
5898
5899                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5900                 rq->online = 0;
5901         }
5902 }
5903
5904 /*
5905  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5906  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5907  */
5908 static int __cpuinit
5909 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5910 {
5911         struct task_struct *p;
5912         int cpu = (long)hcpu;
5913         unsigned long flags;
5914         struct rq *rq;
5915
5916         switch (action) {
5917
5918         case CPU_UP_PREPARE:
5919         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
5920                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
5921                 if (IS_ERR(p))
5922                         return NOTIFY_BAD;
5923                 kthread_bind(p, cpu);
5924                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
5925                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5926                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5927                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5928                 get_task_struct(p);
5929                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
5930                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5931                 break;
5932
5933         case CPU_ONLINE:
5934         case CPU_ONLINE_FROZEN:
5935                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
5936                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5937
5938                 /* Update our root-domain */
5939                 rq = cpu_rq(cpu);
5940                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5941                 if (rq->rd) {
5942                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5943
5944                         set_rq_online(rq);
5945                 }
5946                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5947                 break;
5948
5949 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5950         case CPU_UP_CANCELED:
5951         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
5952                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
5953                         break;
5954                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
5955                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
5956                              cpumask_any(cpu_online_mask));
5957                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5958                 put_task_struct(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5959                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
5960                 break;
5961
5962         case CPU_DEAD:
5963         case CPU_DEAD_FROZEN:
5964                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
5965                 migrate_live_tasks(cpu);
5966                 rq = cpu_rq(cpu);
5967                 kthread_stop(rq->migration_thread);
5968                 put_task_struct(rq->migration_thread);
5969                 rq->migration_thread = NULL;
5970                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5971                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5972                 update_rq_clock(rq);
5973                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
5974                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5975                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
5976                 migrate_dead_tasks(cpu);
5977                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5978                 cpuset_unlock();
5979                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5980                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5981                 calc_global_load_remove(rq);
5982                 /*
5983                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
5984                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
5985                  * the requestors.
5986                  */
5987                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5988                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
5989                         struct migration_req *req;
5990
5991                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
5992                                          struct migration_req, list);
5993                         list_del_init(&req->list);
5994                         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5995                         complete(&req->done);
5996                         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5997                 }
5998                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5999                 break;
6000
6001         case CPU_DYING:
6002         case CPU_DYING_FROZEN:
6003                 /* Update our root-domain */
6004                 rq = cpu_rq(cpu);
6005                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6006                 if (rq->rd) {
6007                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6008                         set_rq_offline(rq);
6009                 }
6010                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6011                 break;
6012 #endif
6013         }
6014         return NOTIFY_OK;
6015 }
6016
6017 /*
6018  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6019  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
6020  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
6021  */
6022 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6023         .notifier_call = migration_call,
6024         .priority = 10
6025 };
6026
6027 static int __init migration_init(void)
6028 {
6029         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6030         int err;
6031
6032         /* Start one for the boot CPU: */
6033         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6034         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6035         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6036         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6037
6038         return 0;
6039 }
6040 early_initcall(migration_init);
6041 #endif
6042
6043 #ifdef CONFIG_SMP
6044
6045 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6046
6047 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
6048
6049 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
6050 {
6051         sched_domain_debug_enabled = 1;
6052
6053         return 0;
6054 }
6055 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
6056
6057 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6058                                   struct cpumask *groupmask)
6059 {
6060         struct sched_group *group = sd->groups;
6061         char str[256];
6062
6063         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
6064         cpumask_clear(groupmask);
6065
6066         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6067
6068         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6069                 printk("does not load-balance\n");
6070                 if (sd->parent)
6071                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6072                                         " has parent");
6073                 return -1;
6074         }
6075
6076         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
6077
6078         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
6079                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6080                                 "CPU%d\n", cpu);
6081         }
6082         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
6083                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6084                                 " CPU%d\n", cpu);
6085         }
6086
6087         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6088         do {
6089                 if (!group) {
6090                         printk("\n");
6091                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6092                         break;
6093                 }
6094
6095                 if (!group->cpu_power) {
6096                         printk(KERN_CONT "\n");
6097                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6098                                         "set\n");
6099                         break;
6100                 }
6101
6102                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
6103                         printk(KERN_CONT "\n");
6104                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6105                         break;
6106                 }
6107
6108                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
6109                         printk(KERN_CONT "\n");
6110                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6111                         break;
6112                 }
6113
6114                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
6115
6116                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
6117
6118                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6119                 if (group->cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
6120                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
6121                                 group->cpu_power);
6122                 }
6123
6124                 group = group->next;
6125         } while (group != sd->groups);
6126         printk(KERN_CONT "\n");
6127
6128         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
6129                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6130
6131         if (sd->parent &&
6132             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
6133                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6134                         "of domain->span\n");
6135         return 0;
6136 }
6137
6138 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6139 {
6140         cpumask_var_t groupmask;
6141         int level = 0;
6142
6143         if (!sched_domain_debug_enabled)
6144                 return;
6145
6146         if (!sd) {
6147                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6148                 return;
6149         }
6150
6151         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6152
6153         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
6154                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6155                 return;
6156         }
6157
6158         for (;;) {
6159                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6160                         break;
6161                 level++;
6162                 sd = sd->parent;
6163                 if (!sd)
6164                         break;
6165         }
6166         free_cpumask_var(groupmask);
6167 }
6168 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6169 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6170 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6171
6172 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6173 {
6174         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
6175                 return 1;
6176
6177         /* Following flags need at least 2 groups */
6178         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6179                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6180                          SD_BALANCE_FORK |
6181                          SD_BALANCE_EXEC |
6182                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6183                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6184                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6185                         return 0;
6186         }
6187
6188         /* Following flags don't use groups */
6189         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
6190                 return 0;
6191
6192         return 1;
6193 }
6194
6195 static int
6196 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6197 {
6198         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6199
6200         if (sd_degenerate(parent))
6201                 return 1;
6202
6203         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
6204                 return 0;
6205
6206         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6207         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6208                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6209                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6210                                 SD_BALANCE_FORK |
6211                                 SD_BALANCE_EXEC |
6212                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6213                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6214                 if (nr_node_ids == 1)
6215                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
6216         }
6217         if (~cflags & pflags)
6218                 return 0;
6219
6220         return 1;
6221 }
6222
6223 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
6224 {
6225         synchronize_sched();
6226
6227         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
6228
6229         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6230         free_cpumask_var(rd->online);
6231         free_cpumask_var(rd->span);
6232         kfree(rd);
6233 }
6234
6235 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6236 {
6237         struct root_domain *old_rd = NULL;
6238         unsigned long flags;
6239
6240         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6241
6242         if (rq->rd) {
6243                 old_rd = rq->rd;
6244
6245                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
6246                         set_rq_offline(rq);
6247
6248                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
6249
6250                 /*
6251                  * If we dont want to free the old_rt yet then
6252                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
6253                  * in this function:
6254                  */
6255                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6256                         old_rd = NULL;
6257         }
6258
6259         atomic_inc(&rd->refcount);
6260         rq->rd = rd;
6261
6262         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
6263         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
6264                 set_rq_online(rq);
6265
6266         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6267
6268         if (old_rd)
6269                 free_rootdomain(old_rd);
6270 }
6271
6272 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
6273 {
6274         gfp_t gfp = GFP_KERNEL;
6275
6276         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6277
6278         if (bootmem)
6279                 gfp = GFP_NOWAIT;
6280
6281         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, gfp))
6282                 goto out;
6283         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, gfp))
6284                 goto free_span;
6285         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, gfp))
6286                 goto free_online;
6287
6288         if (cpupri_init(&rd->cpupri, bootmem) != 0)
6289                 goto free_rto_mask;
6290         return 0;
6291
6292 free_rto_mask:
6293         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6294 free_online:
6295         free_cpumask_var(rd->online);
6296 free_span:
6297         free_cpumask_var(rd->span);
6298 out:
6299         return -ENOMEM;
6300 }
6301
6302 static void init_defrootdomain(void)
6303 {
6304         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
6305
6306         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6307 }
6308
6309 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6310 {
6311         struct root_domain *rd;
6312
6313         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6314         if (!rd)
6315                 return NULL;
6316
6317         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
6318                 kfree(rd);
6319                 return NULL;
6320         }
6321
6322         return rd;
6323 }
6324
6325 /*
6326  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6327  * hold the hotplug lock.
6328  */
6329 static void
6330 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6331 {
6332         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6333         struct sched_domain *tmp;
6334
6335         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6336         for (tmp = sd; tmp; ) {
6337                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6338                 if (!parent)
6339                         break;
6340
6341                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6342                         tmp->parent = parent->parent;
6343                         if (parent->parent)
6344                                 parent->parent->child = tmp;
6345                 } else
6346                         tmp = tmp->parent;
6347         }
6348
6349         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6350                 sd = sd->parent;
6351                 if (sd)
6352                         sd->child = NULL;
6353         }
6354
6355         sched_domain_debug(sd, cpu);
6356
6357         rq_attach_root(rq, rd);
6358         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6359 }
6360
6361 /* cpus with isolated domains */
6362 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
6363
6364 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6365 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6366 {
6367         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6368         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6369         return 1;
6370 }
6371
6372 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6373
6374 /*
6375  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6376  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6377  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
6378  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
6379  *
6380  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6381  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6382  * and ->cpu_power to 0.
6383  */
6384 static void
6385 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
6386                         const struct cpumask *cpu_map,
6387                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6388                                         struct sched_group **sg,
6389                                         struct cpumask *tmpmask),
6390                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
6391 {
6392         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6393         int i;
6394
6395         cpumask_clear(covered);
6396
6397         for_each_cpu(i, span) {
6398                 struct sched_group *sg;
6399                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6400                 int j;
6401
6402                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6403                         continue;
6404
6405                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
6406                 sg->cpu_power = 0;
6407
6408                 for_each_cpu(j, span) {
6409                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
6410                                 continue;
6411
6412                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6413                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6414                 }
6415                 if (!first)
6416                         first = sg;
6417                 if (last)
6418                         last->next = sg;
6419                 last = sg;
6420         }
6421         last->next = first;
6422 }
6423
6424 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6425
6426 #ifdef CONFIG_NUMA
6427
6428 /**
6429  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6430  * @node: node whose sched_domain we're building
6431  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6432  *
6433  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6434  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6435  *
6436  * Should use nodemask_t.
6437  */
6438 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6439 {
6440         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6441
6442         min_val = INT_MAX;
6443
6444         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6445                 /* Start at @node */
6446                 n = (node + i) % nr_node_ids;
6447
6448                 if (!nr_cpus_node(n))
6449                         continue;
6450
6451                 /* Skip already used nodes */
6452                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6453                         continue;
6454
6455                 /* Simple min distance search */
6456                 val = node_distance(node, n);
6457
6458                 if (val < min_val) {
6459                         min_val = val;
6460                         best_node = n;
6461                 }
6462         }
6463
6464         node_set(best_node, *used_nodes);
6465         return best_node;
6466 }
6467
6468 /**
6469  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6470  * @node: node whose cpumask we're constructing
6471  * @span: resulting cpumask
6472  *
6473  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6474  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6475  * out optimally.
6476  */
6477 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
6478 {
6479         nodemask_t used_nodes;
6480         int i;
6481
6482         cpumask_clear(span);
6483         nodes_clear(used_nodes);
6484
6485         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
6486         node_set(node, used_nodes);
6487
6488         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6489                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6490
6491                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
6492         }
6493 }
6494 #endif /* CONFIG_NUMA */
6495
6496 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6497
6498 /*
6499  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
6500  *
6501  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
6502  *   and struct sched_domain. )
6503  */
6504 struct static_sched_group {
6505         struct sched_group sg;
6506         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
6507 };
6508
6509 struct static_sched_domain {
6510         struct sched_domain sd;
6511         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
6512 };
6513
6514 struct s_data {
6515 #ifdef CONFIG_NUMA
6516         int                     sd_allnodes;
6517         cpumask_var_t           domainspan;
6518         cpumask_var_t           covered;
6519         cpumask_var_t           notcovered;
6520 #endif
6521         cpumask_var_t           nodemask;
6522         cpumask_var_t           this_sibling_map;
6523         cpumask_var_t           this_core_map;
6524         cpumask_var_t           send_covered;
6525         cpumask_var_t           tmpmask;
6526         struct sched_group      **sched_group_nodes;
6527         struct root_domain      *rd;
6528 };
6529
6530 enum s_alloc {
6531         sa_sched_groups = 0,
6532         sa_rootdomain,
6533         sa_tmpmask,
6534         sa_send_covered,
6535         sa_this_core_map,
6536         sa_this_sibling_map,
6537         sa_nodemask,
6538         sa_sched_group_nodes,
6539 #ifdef CONFIG_NUMA
6540         sa_notcovered,
6541         sa_covered,
6542         sa_domainspan,
6543 #endif
6544         sa_none,
6545 };
6546
6547 /*
6548  * SMT sched-domains:
6549  */
6550 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6551 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
6552 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_groups);
6553
6554 static int
6555 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6556                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
6557 {
6558         if (sg)
6559                 *sg = &per_cpu(sched_groups, cpu).sg;
6560         return cpu;
6561 }
6562 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
6563
6564 /*
6565  * multi-core sched-domains:
6566  */
6567 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6568 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
6569 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
6570 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
6571
6572 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6573 static int
6574 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6575                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6576 {
6577         int group;
6578
6579         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6580         group = cpumask_first(mask);
6581         if (sg)
6582                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
6583         return group;
6584 }
6585 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6586 static int
6587 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6588                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
6589 {
6590         if (sg)
6591                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
6592         return cpu;
6593 }
6594 #endif
6595
6596 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
6597 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
6598
6599 static int
6600 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6601                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6602 {
6603         int group;
6604 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6605         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
6606         group = cpumask_first(mask);
6607 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6608         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6609         group = cpumask_first(mask);
6610 #else
6611         group = cpu;
6612 #endif
6613         if (sg)
6614                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
6615         return group;
6616 }
6617
6618 #ifdef CONFIG_NUMA
6619 /*
6620  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6621  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6622  * gets dynamically allocated.
6623  */
6624 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
6625 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
6626
6627 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
6628 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
6629
6630 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6631                                  struct sched_group **sg,
6632                                  struct cpumask *nodemask)
6633 {
6634         int group;
6635
6636         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
6637         group = cpumask_first(nodemask);
6638
6639         if (sg)
6640                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
6641         return group;
6642 }
6643
6644 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6645 {
6646         struct sched_group *sg = group_head;
6647         int j;
6648
6649         if (!sg)
6650                 return;
6651         do {
6652                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
6653                         struct sched_domain *sd;
6654
6655                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
6656                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
6657                                 /*
6658                                  * Only add "power" once for each
6659                                  * physical package.
6660                                  */
6661                                 continue;
6662                         }
6663
6664                         sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
6665                 }
6666                 sg = sg->next;
6667         } while (sg != group_head);
6668 }
6669
6670 static int build_numa_sched_groups(struct s_data *d,
6671                                    const struct cpumask *cpu_map, int num)
6672 {
6673         struct sched_domain *sd;
6674         struct sched_group *sg, *prev;
6675         int n, j;
6676
6677         cpumask_clear(d->covered);
6678         cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(num), cpu_map);
6679         if (cpumask_empty(d->nodemask)) {
6680                 d->sched_group_nodes[num] = NULL;
6681                 goto out;
6682         }
6683
6684         sched_domain_node_span(num, d->domainspan);
6685         cpumask_and(d->domainspan, d->domainspan, cpu_map);
6686
6687         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6688                           GFP_KERNEL, num);
6689         if (!sg) {
6690                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for node %d\n",
6691                        num);
6692                 return -ENOMEM;
6693         }
6694         d->sched_group_nodes[num] = sg;
6695
6696         for_each_cpu(j, d->nodemask) {
6697                 sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
6698                 sd->groups = sg;
6699         }
6700
6701         sg->cpu_power = 0;
6702         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->nodemask);
6703         sg->next = sg;
6704         cpumask_or(d->covered, d->covered, d->nodemask);
6705
6706         prev = sg;
6707         for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6708                 n = (num + j) % nr_node_ids;
6709                 cpumask_complement(d->notcovered, d->covered);
6710                 cpumask_and(d->tmpmask, d->notcovered, cpu_map);
6711                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, d->domainspan);
6712                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
6713                         break;
6714                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, cpumask_of_node(n));
6715                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
6716                         continue;
6717                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6718                                   GFP_KERNEL, num);
6719                 if (!sg) {
6720                         printk(KERN_WARNING
6721                                "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6722                         return -ENOMEM;
6723                 }
6724                 sg->cpu_power = 0;
6725                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->tmpmask);
6726                 sg->next = prev->next;
6727                 cpumask_or(d->covered, d->covered, d->tmpmask);
6728                 prev->next = sg;
6729                 prev = sg;
6730         }
6731 out:
6732         return 0;
6733 }
6734 #endif /* CONFIG_NUMA */
6735
6736 #ifdef CONFIG_NUMA
6737 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6738 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
6739                               struct cpumask *nodemask)
6740 {
6741         int cpu, i;
6742
6743         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
6744                 struct sched_group **sched_group_nodes
6745                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6746
6747                 if (!sched_group_nodes)
6748                         continue;
6749
6750                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6751                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6752
6753                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
6754                         if (cpumask_empty(nodemask))
6755                                 continue;
6756
6757                         if (sg == NULL)
6758                                 continue;
6759                         sg = sg->next;
6760 next_sg:
6761                         oldsg = sg;
6762                         sg = sg->next;
6763                         kfree(oldsg);
6764                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6765                                 goto next_sg;
6766                 }
6767                 kfree(sched_group_nodes);
6768                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6769         }
6770 }
6771 #else /* !CONFIG_NUMA */
6772 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
6773                               struct cpumask *nodemask)
6774 {
6775 }
6776 #endif /* CONFIG_NUMA */
6777
6778 /*
6779  * Initialize sched groups cpu_power.
6780  *
6781  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6782  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6783  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6784  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6785  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6786  * less cpu_power.
6787  */
6788 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6789 {
6790         struct sched_domain *child;
6791         struct sched_group *group;
6792         long power;
6793         int weight;
6794
6795         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6796
6797         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
6798                 return;
6799
6800         child = sd->child;
6801
6802         sd->groups->cpu_power = 0;
6803
6804         if (!child) {
6805                 power = SCHED_LOAD_SCALE;
6806                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6807                 /*
6808                  * SMT siblings share the power of a single core.
6809                  * Usually multiple threads get a better yield out of
6810                  * that one core than a single thread would have,
6811                  * reflect that in sd->smt_gain.
6812                  */
6813                 if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
6814                         power *= sd->smt_gain;
6815                         power /= weight;
6816                         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
6817                 }
6818                 sd->groups->cpu_power += power;
6819                 return;
6820         }
6821
6822         /*
6823          * Add cpu_power of each child group to this groups cpu_power.
6824          */
6825         group = child->groups;
6826         do {
6827                 sd->groups->cpu_power += group->cpu_power;
6828                 group = group->next;
6829         } while (group != child->groups);
6830 }
6831
6832 /*
6833  * Initializers for schedule domains
6834  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6835  */
6836
6837 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6838 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
6839 #else
6840 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
6841 #endif
6842
6843 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
6844
6845 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
6846 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
6847 {                                                               \
6848         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
6849         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
6850         sd->level = SD_LV_##type;                               \
6851         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
6852 }
6853
6854 SD_INIT_FUNC(CPU)
6855 #ifdef CONFIG_NUMA
6856  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
6857  SD_INIT_FUNC(NODE)
6858 #endif
6859 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6860  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
6861 #endif
6862 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6863  SD_INIT_FUNC(MC)
6864 #endif
6865
6866 static int default_relax_domain_level = -1;
6867
6868 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6869 {
6870         unsigned long val;
6871
6872         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
6873         if (val < SD_LV_MAX)
6874                 default_relax_domain_level = val;
6875
6876         return 1;
6877 }
6878 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6879
6880 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6881                                  struct sched_domain_attr *attr)
6882 {
6883         int request;
6884
6885         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6886                 if (default_relax_domain_level < 0)
6887                         return;
6888                 else
6889                         request = default_relax_domain_level;
6890         } else
6891                 request = attr->relax_domain_level;
6892         if (request < sd->level) {
6893                 /* turn off idle balance on this domain */
6894                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6895         } else {
6896                 /* turn on idle balance on this domain */
6897                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6898         }
6899 }
6900
6901 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6902                                  const struct cpumask *cpu_map)
6903 {
6904         switch (what) {
6905         case sa_sched_groups:
6906                 free_sched_groups(cpu_map, d->tmpmask); /* fall through */
6907                 d->sched_group_nodes = NULL;
6908         case sa_rootdomain:
6909                 free_rootdomain(d->rd); /* fall through */
6910         case sa_tmpmask:
6911                 free_cpumask_var(d->tmpmask); /* fall through */
6912         case sa_send_covered:
6913                 free_cpumask_var(d->send_covered); /* fall through */
6914         case sa_this_core_map:
6915                 free_cpumask_var(d->this_core_map); /* fall through */
6916         case sa_this_sibling_map:
6917                 free_cpumask_var(d->this_sibling_map); /* fall through */
6918         case sa_nodemask:
6919                 free_cpumask_var(d->nodemask); /* fall through */
6920         case sa_sched_group_nodes:
6921 #ifdef CONFIG_NUMA
6922                 kfree(d->sched_group_nodes); /* fall through */
6923         case sa_notcovered:
6924                 free_cpumask_var(d->notcovered); /* fall through */
6925         case sa_covered:
6926                 free_cpumask_var(d->covered); /* fall through */
6927         case sa_domainspan:
6928                 free_cpumask_var(d->domainspan); /* fall through */
6929 #endif
6930         case sa_none:
6931                 break;
6932         }
6933 }
6934
6935 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6936                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6937 {
6938 #ifdef CONFIG_NUMA
6939         if (!alloc_cpumask_var(&d->domainspan, GFP_KERNEL))
6940                 return sa_none;
6941         if (!alloc_cpumask_var(&d->covered, GFP_KERNEL))
6942                 return sa_domainspan;
6943         if (!alloc_cpumask_var(&d->notcovered, GFP_KERNEL))
6944                 return sa_covered;
6945         /* Allocate the per-node list of sched groups */
6946         d->sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids,
6947                                       sizeof(struct sched_group *), GFP_KERNEL);
6948         if (!d->sched_group_nodes) {
6949                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6950                 return sa_notcovered;
6951         }
6952         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = d->sched_group_nodes;
6953 #endif
6954         if (!alloc_cpumask_var(&d->nodemask, GFP_KERNEL))
6955                 return sa_sched_group_nodes;
6956         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_sibling_map, GFP_KERNEL))
6957                 return sa_nodemask;
6958         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_core_map, GFP_KERNEL))
6959                 return sa_this_sibling_map;
6960         if (!alloc_cpumask_var(&d->send_covered, GFP_KERNEL))
6961                 return sa_this_core_map;
6962         if (!alloc_cpumask_var(&d->tmpmask, GFP_KERNEL))
6963                 return sa_send_covered;
6964         d->rd = alloc_rootdomain();
6965         if (!d->rd) {
6966                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
6967                 return sa_tmpmask;
6968         }
6969         return sa_rootdomain;
6970 }
6971
6972 static struct sched_domain *__build_numa_sched_domains(struct s_data *d,
6973         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr, int i)
6974 {
6975         struct sched_domain *sd = NULL;
6976 #ifdef CONFIG_NUMA
6977         struct sched_domain *parent;
6978
6979         d->sd_allnodes = 0;
6980         if (cpumask_weight(cpu_map) >
6981             SD_NODES_PER_DOMAIN * cpumask_weight(d->nodemask)) {
6982                 sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
6983                 SD_INIT(sd, ALLNODES);
6984                 set_domain_attribute(sd, attr);
6985                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
6986                 cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6987                 d->sd_allnodes = 1;
6988         }
6989         parent = sd;
6990
6991         sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
6992         SD_INIT(sd, NODE);
6993         set_domain_attribute(sd, attr);
6994         sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
6995         sd->parent = parent;
6996         if (parent)
6997                 parent->child = sd;
6998         cpumask_and(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(sd), cpu_map);
6999 #endif
7000         return sd;
7001 }
7002
7003 static struct sched_domain *__build_cpu_sched_domain(struct s_data *d,
7004         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7005         struct sched_domain *parent, int i)
7006 {
7007         struct sched_domain *sd;
7008         sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7009         SD_INIT(sd, CPU);
7010         set_domain_attribute(sd, attr);
7011         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), d->nodemask);
7012         sd->parent = parent;
7013         if (parent)
7014                 parent->child = sd;
7015         cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7016         return sd;
7017 }
7018
7019 static struct sched_domain *__build_mc_sched_domain(struct s_data *d,
7020         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7021         struct sched_domain *parent, int i)
7022 {
7023         struct sched_domain *sd = parent;
7024 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7025         sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7026         SD_INIT(sd, MC);
7027         set_domain_attribute(sd, attr);
7028         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_coregroup_mask(i));
7029         sd->parent = parent;
7030         parent->child = sd;
7031         cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7032 #endif
7033         return sd;
7034 }
7035
7036 static struct sched_domain *__build_smt_sched_domain(struct s_data *d,
7037         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7038         struct sched_domain *parent, int i)
7039 {
7040         struct sched_domain *sd = parent;
7041 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7042         sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7043         SD_INIT(sd, SIBLING);
7044         set_domain_attribute(sd, attr);
7045         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, topology_thread_cpumask(i));
7046         sd->parent = parent;
7047         parent->child = sd;
7048         cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7049 #endif
7050         return sd;
7051 }
7052
7053 static void build_sched_groups(struct s_data *d, enum sched_domain_level l,
7054                                const struct cpumask *cpu_map, int cpu)
7055 {
7056         switch (l) {
7057 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7058         case SD_LV_SIBLING: /* set up CPU (sibling) groups */
7059                 cpumask_and(d->this_sibling_map, cpu_map,
7060                             topology_thread_cpumask(cpu));
7061                 if (cpu == cpumask_first(d->this_sibling_map))
7062                         init_sched_build_groups(d->this_sibling_map, cpu_map,
7063                                                 &cpu_to_cpu_group,
7064                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7065                 break;
7066 #endif
7067 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7068         case SD_LV_MC: /* set up multi-core groups */
7069                 cpumask_and(d->this_core_map, cpu_map, cpu_coregroup_mask(cpu));
7070                 if (cpu == cpumask_first(d->this_core_map))
7071                         init_sched_build_groups(d->this_core_map, cpu_map,
7072                                                 &cpu_to_core_group,
7073                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7074                 break;
7075 #endif
7076         case SD_LV_CPU: /* set up physical groups */
7077                 cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(cpu), cpu_map);
7078                 if (!cpumask_empty(d->nodemask))
7079                         init_sched_build_groups(d->nodemask, cpu_map,
7080                                                 &cpu_to_phys_group,
7081                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7082                 break;
7083 #ifdef CONFIG_NUMA
7084         case SD_LV_ALLNODES:
7085                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group,
7086                                         d->send_covered, d->tmpmask);
7087                 break;
7088 #endif
7089         default:
7090                 break;
7091         }
7092 }
7093
7094 /*
7095  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7096  * to the individual cpus
7097  */
7098 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7099                                  struct sched_domain_attr *attr)
7100 {
7101         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
7102         struct s_data d;
7103         struct sched_domain *sd;
7104         int i;
7105 #ifdef CONFIG_NUMA
7106         d.sd_allnodes = 0;
7107 #endif
7108
7109         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
7110         if (alloc_state != sa_rootdomain)
7111                 goto error;
7112         alloc_state = sa_sched_groups;
7113
7114         /*
7115          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
7116          */
7117         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7118                 cpumask_and(d.nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)),
7119                             cpu_map);
7120
7121                 sd = __build_numa_sched_domains(&d, cpu_map, attr, i);
7122                 sd = __build_cpu_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7123                 sd = __build_mc_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7124                 sd = __build_smt_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7125         }
7126
7127         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7128                 build_sched_groups(&d, SD_LV_SIBLING, cpu_map, i);
7129                 build_sched_groups(&d, SD_LV_MC, cpu_map, i);
7130         }
7131
7132         /* Set up physical groups */
7133         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7134                 build_sched_groups(&d, SD_LV_CPU, cpu_map, i);
7135
7136 #ifdef CONFIG_NUMA
7137         /* Set up node groups */
7138         if (d.sd_allnodes)
7139                 build_sched_groups(&d, SD_LV_ALLNODES, cpu_map, 0);
7140
7141         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7142                 if (build_numa_sched_groups(&d, cpu_map, i))
7143                         goto error;
7144 #endif
7145
7146         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7147 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7148         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7149                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7150                 init_sched_groups_power(i, sd);
7151         }
7152 #endif
7153 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7154         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7155                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7156                 init_sched_groups_power(i, sd);
7157         }
7158 #endif
7159
7160         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7161                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7162                 init_sched_groups_power(i, sd);
7163         }
7164
7165 #ifdef CONFIG_NUMA
7166         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7167                 init_numa_sched_groups_power(d.sched_group_nodes[i]);
7168
7169         if (d.sd_allnodes) {
7170                 struct sched_group *sg;
7171
7172                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
7173                                                                 d.tmpmask);
7174                 init_numa_sched_groups_power(sg);
7175         }
7176 #endif
7177
7178         /* Attach the domains */
7179         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7180 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7181                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7182 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7183                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7184 #else
7185                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7186 #endif
7187                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7188         }
7189
7190         d.sched_group_nodes = NULL; /* don't free this we still need it */
7191         __free_domain_allocs(&d, sa_tmpmask, cpu_map);
7192         return 0;
7193
7194 error:
7195         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7196         return -ENOMEM;
7197 }
7198
7199 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7200 {
7201         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
7202 }
7203
7204 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7205 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7206 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7207                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7208
7209 /*
7210  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7211  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7212  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7213  */
7214 static cpumask_var_t fallback_doms;
7215
7216 /*
7217  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7218  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7219  * or 0 if it stayed the same.
7220  */
7221 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7222 {
7223         return 0;
7224 }
7225
7226 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7227 {
7228         int i;
7229         cpumask_var_t *doms;
7230
7231         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7232         if (!doms)
7233                 return NULL;
7234         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7235                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7236                         free_sched_domains(doms, i);
7237                         return NULL;
7238                 }
7239         }
7240         return doms;
7241 }
7242
7243 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7244 {
7245         unsigned int i;
7246         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7247                 free_cpumask_var(doms[i]);
7248         kfree(doms);
7249 }
7250
7251 /*
7252  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7253  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7254  * exclude other special cases in the future.
7255  */
7256 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7257 {
7258         int err;
7259
7260         arch_update_cpu_topology();
7261         ndoms_cur = 1;
7262         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7263         if (!doms_cur)
7264                 doms_cur = &fallback_doms;
7265         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7266         dattr_cur = NULL;
7267         err = build_sched_domains(doms_cur[0]);
7268         register_sched_domain_sysctl();
7269
7270         return err;
7271 }
7272
7273 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7274                                        struct cpumask *tmpmask)
7275 {
7276         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7277 }
7278
7279 /*
7280  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7281  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7282  */
7283 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7284 {
7285         /* Save because hotplug lock held. */
7286         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
7287         int i;
7288
7289         for_each_cpu(i, cpu_map)
7290                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7291         synchronize_sched();
7292         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
7293 }
7294
7295 /* handle null as "default" */
7296 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7297                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7298 {
7299         struct sched_domain_attr tmp;
7300
7301         /* fast path */
7302         if (!new && !cur)
7303                 return 1;
7304
7305         tmp = SD_ATTR_INIT;
7306         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7307                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7308                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7309 }
7310
7311 /*
7312  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7313  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7314  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7315  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7316  *
7317  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7318  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7319  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7320  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7321  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7322  * it as it is.
7323  *
7324  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7325  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7326  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7327  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7328  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7329  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7330  *
7331  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7332  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7333  * and it will not create the default domain.
7334  *
7335  * Call with hotplug lock held
7336  */
7337 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7338                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7339 {
7340         int i, j, n;
7341         int new_topology;
7342
7343         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7344
7345         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7346         unregister_sched_domain_sysctl();
7347
7348         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7349         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7350
7351         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7352
7353         /* Destroy deleted domains */
7354         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7355                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7356                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7357                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7358                                 goto match1;
7359                 }
7360                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7361                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7362 match1:
7363                 ;
7364         }
7365
7366         if (doms_new == NULL) {
7367                 ndoms_cur = 0;
7368                 doms_new = &fallback_doms;
7369                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7370                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7371         }
7372
7373         /* Build new domains */
7374         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7375                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
7376                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7377                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7378                                 goto match2;
7379                 }
7380                 /* no match - add a new doms_new */
7381                 __build_sched_domains(doms_new[i],
7382                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7383 match2:
7384                 ;
7385         }
7386
7387         /* Remember the new sched domains */
7388         if (doms_cur != &fallback_doms)
7389                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7390         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7391         doms_cur = doms_new;
7392         dattr_cur = dattr_new;
7393         ndoms_cur = ndoms_new;
7394
7395         register_sched_domain_sysctl();
7396
7397         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7398 }
7399
7400 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7401 static void arch_reinit_sched_domains(void)
7402 {
7403         get_online_cpus();
7404
7405         /* Destroy domains first to force the rebuild */
7406         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
7407
7408         rebuild_sched_domains();
7409         put_online_cpus();
7410 }
7411
7412 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7413 {
7414         unsigned int level = 0;
7415
7416         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
7417                 return -EINVAL;
7418
7419         /*
7420          * level is always be positive so don't check for
7421          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
7422          * What happens on 0 or 1 byte write,
7423          * need to check for count as well?
7424          */
7425
7426         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
7427                 return -EINVAL;
7428
7429         if (smt)
7430                 sched_smt_power_savings = level;
7431         else
7432                 sched_mc_power_savings = level;
7433
7434         arch_reinit_sched_domains();
7435
7436         return count;
7437 }
7438
7439 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7440 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
7441                                            char *page)
7442 {
7443         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7444 }
7445 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
7446                                             const char *buf, size_t count)
7447 {
7448         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7449 }
7450 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
7451                          sched_mc_power_savings_show,
7452                          sched_mc_power_savings_store);
7453 #endif
7454
7455 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7456 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
7457                                             char *page)
7458 {
7459         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7460 }
7461 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
7462                                              const char *buf, size_t count)
7463 {
7464         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7465 }
7466 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
7467                    sched_smt_power_savings_show,
7468                    sched_smt_power_savings_store);
7469 #endif
7470
7471 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7472 {
7473         int err = 0;
7474
7475 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7476         if (smt_capable())
7477                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7478                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7479 #endif
7480 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7481         if (!err && mc_capable())
7482                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7483                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7484 #endif
7485         return err;
7486 }
7487 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
7488
7489 #ifndef CONFIG_CPUSETS
7490 /*
7491  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
7492  * When cpusets are enabled they take over this function.
7493  */
7494 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
7495                                 unsigned long action, void *hcpu)
7496 {
7497         switch (action) {
7498         case CPU_ONLINE:
7499         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7500         case CPU_DOWN_PREPARE:
7501         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7502         case CPU_DOWN_FAILED:
7503         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7504                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7505                 return NOTIFY_OK;
7506
7507         default:
7508                 return NOTIFY_DONE;
7509         }
7510 }
7511 #endif
7512
7513 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
7514                                 unsigned long action, void *hcpu)
7515 {
7516         int cpu = (int)(long)hcpu;
7517
7518         switch (action) {
7519         case CPU_DOWN_PREPARE:
7520         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7521                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
7522                 return NOTIFY_OK;
7523
7524         case CPU_DOWN_FAILED:
7525         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7526         case CPU_ONLINE:
7527         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7528                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
7529                 return NOTIFY_OK;
7530
7531         default:
7532                 return NOTIFY_DONE;
7533         }
7534 }
7535
7536 void __init sched_init_smp(void)
7537 {
7538         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7539
7540         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7541         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7542
7543 #if defined(CONFIG_NUMA)
7544         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
7545                                                                 GFP_KERNEL);
7546         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
7547 #endif
7548         get_online_cpus();
7549         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7550         arch_init_sched_domains(cpu_active_mask);
7551         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7552         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7553                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7554         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7555         put_online_cpus();
7556
7557 #ifndef CONFIG_CPUSETS
7558         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
7559         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
7560 #endif
7561
7562         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
7563         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
7564
7565         init_hrtick();
7566
7567         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7568         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7569                 BUG();
7570         sched_init_granularity();
7571         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7572
7573         init_sched_rt_class();
7574 }
7575 #else
7576 void __init sched_init_smp(void)
7577 {
7578         sched_init_granularity();
7579 }
7580 #endif /* CONFIG_SMP */
7581
7582 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
7583
7584 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7585 {
7586         return in_lock_functions(addr) ||
7587                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7588                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7589 }
7590
7591 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
7592 {
7593         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7594         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
7595 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7596         cfs_rq->rq = rq;
7597 #endif
7598         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7599 }
7600
7601 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
7602 {
7603         struct rt_prio_array *array;
7604         int i;
7605
7606         array = &rt_rq->active;
7607         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
7608                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
7609                 __clear_bit(i, array->bitmap);
7610         }
7611         /* delimiter for bitsearch: */
7612         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
7613
7614 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7615         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
7616 #ifdef CONFIG_SMP
7617         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
7618 #endif
7619 #endif
7620 #ifdef CONFIG_SMP
7621         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
7622         rt_rq->overloaded = 0;
7623         plist_head_init_raw(&rt_rq->pushable_tasks, &rq->lock);
7624 #endif
7625
7626         rt_rq->rt_time = 0;
7627         rt_rq->rt_throttled = 0;
7628         rt_rq->rt_runtime = 0;
7629         raw_spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7630
7631 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7632         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
7633         rt_rq->rq = rq;
7634 #endif
7635 }
7636
7637 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7638 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
7639                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
7640                                 struct sched_entity *parent)
7641 {
7642         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7643         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
7644         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
7645         cfs_rq->tg = tg;
7646         if (add)
7647                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7648
7649         tg->se[cpu] = se;
7650         /* se could be NULL for init_task_group */
7651         if (!se)
7652                 return;
7653
7654         if (!parent)
7655                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
7656         else
7657                 se->cfs_rq = parent->my_q;
7658
7659         se->my_q = cfs_rq;
7660         se->load.weight = tg->shares;
7661         se->load.inv_weight = 0;
7662         se->parent = parent;
7663 }
7664 #endif
7665
7666 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7667 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
7668                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
7669                 struct sched_rt_entity *parent)
7670 {
7671         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7672
7673         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
7674         init_rt_rq(rt_rq, rq);
7675         rt_rq->tg = tg;
7676         rt_rq->rt_se = rt_se;
7677         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7678         if (add)
7679                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
7680
7681         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
7682         if (!rt_se)
7683                 return;
7684
7685         if (!parent)
7686                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
7687         else
7688                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
7689
7690         rt_se->my_q = rt_rq;
7691         rt_se->parent = parent;
7692         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
7693 }
7694 #endif
7695
7696 void __init sched_init(void)
7697 {
7698         int i, j;
7699         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7700
7701 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7702         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7703 #endif
7704 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7705         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7706 #endif
7707 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
7708         alloc_size *= 2;
7709 #endif
7710 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7711         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
7712 #endif
7713         if (alloc_size) {
7714                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7715
7716 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7717                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7718                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7719
7720                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7721                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7722
7723 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
7724                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7725                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7726
7727                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7728                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7729 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
7730 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7731 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7732                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7733                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7734
7735                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7736                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7737
7738 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
7739                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7740                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7741
7742                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7743                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7744 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
7745 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7746 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7747                 for_each_possible_cpu(i) {
7748                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
7749                         ptr += cpumask_size();
7750                 }
7751 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7752         }
7753
7754 #ifdef CONFIG_SMP
7755         init_defrootdomain();
7756 #endif
7757
7758         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7759                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7760
7761 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7762         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
7763                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7764 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
7765         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7766                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
7767 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
7768 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7769
7770 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
7771         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
7772         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
7773
7774 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
7775         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7776         init_task_group.parent = &root_task_group;
7777         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
7778 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
7779 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
7780
7781 #if defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED && defined CONFIG_SMP
7782         update_shares_data = __alloc_percpu(nr_cpu_ids * sizeof(unsigned long),
7783                                             __alignof__(unsigned long));
7784 #endif
7785         for_each_possible_cpu(i) {
7786                 struct rq *rq;
7787
7788                 rq = cpu_rq(i);
7789                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7790                 rq->nr_running = 0;
7791                 rq->calc_load_active = 0;
7792                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7793                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
7794                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
7795 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7796                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
7797                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7798 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7799                 /*
7800                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
7801                  *
7802                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7803                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7804                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7805                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7806                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7807                  * (se->load.weight).
7808                  *
7809                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
7810                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7811                  * then A0's share of the cpu resource is:
7812                  *
7813                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7814                  *
7815                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
7816                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
7817                  */
7818                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
7819 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
7820                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
7821                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
7822                 /*
7823                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
7824                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
7825                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
7826                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
7827                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
7828                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
7829                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
7830                  * (init_tg_cfs_rq) and having one entity represent this group of
7831                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
7832                  */
7833                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
7834                                 &per_cpu(init_tg_cfs_rq, i),
7835                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
7836                                 root_task_group.se[i]);
7837
7838 #endif
7839 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7840
7841                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7842 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7843                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
7844 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7845                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
7846 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
7847                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
7848                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
7849                                 &per_cpu(init_rt_rq_var, i),
7850                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
7851                                 root_task_group.rt_se[i]);
7852 #endif
7853 #endif
7854
7855                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7856                         rq->cpu_load[j] = 0;
7857 #ifdef CONFIG_SMP
7858                 rq->sd = NULL;
7859                 rq->rd = NULL;
7860                 rq->post_schedule = 0;
7861                 rq->active_balance = 0;
7862                 rq->next_balance = jiffies;
7863                 rq->push_cpu = 0;
7864                 rq->cpu = i;
7865                 rq->online = 0;
7866                 rq->migration_thread = NULL;
7867                 rq->idle_stamp = 0;
7868                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7869                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
7870                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7871 #endif
7872                 init_rq_hrtick(rq);
7873                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7874         }
7875
7876         set_load_weight(&init_task);
7877
7878 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7879         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7880 #endif
7881
7882 #ifdef CONFIG_SMP
7883         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
7884 #endif
7885
7886 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
7887         plist_head_init_raw(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
7888 #endif
7889
7890         /*
7891          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7892          */
7893         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7894         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7895
7896         /*
7897          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7898          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7899          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7900          * when this runqueue becomes "idle".
7901          */
7902         init_idle(current, smp_processor_id());
7903
7904         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7905
7906         /*
7907          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7908          */
7909         current->sched_class = &fair_sched_class;
7910
7911         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7912         zalloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
7913 #ifdef CONFIG_SMP
7914 #ifdef CONFIG_NO_HZ
7915         zalloc_cpumask_var(&nohz.cpu_mask, GFP_NOWAIT);
7916         alloc_cpumask_var(&nohz.ilb_grp_nohz_mask, GFP_NOWAIT);
7917 #endif
7918         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7919         if (cpu_isolated_map == NULL)
7920                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7921 #endif /* SMP */
7922
7923         perf_event_init();
7924
7925         scheduler_running = 1;
7926 }
7927
7928 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
7929 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7930 {
7931         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7932
7933         return (nested == PREEMPT_INATOMIC_BASE + preempt_offset);
7934 }
7935
7936 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7937 {
7938 #ifdef in_atomic
7939         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7940
7941         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
7942             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7943                 return;
7944         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7945                 return;
7946         prev_jiffy = jiffies;
7947
7948         printk(KERN_ERR
7949                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7950                         file, line);
7951         printk(KERN_ERR
7952                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7953                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7954                         current->pid, current->comm);
7955
7956         debug_show_held_locks(current);
7957         if (irqs_disabled())
7958                 print_irqtrace_events(current);
7959         dump_stack();
7960 #endif
7961 }
7962 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7963 #endif
7964
7965 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7966 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7967 {
7968         int on_rq;
7969
7970         update_rq_clock(rq);
7971         on_rq = p->se.on_rq;
7972         if (on_rq)
7973                 deactivate_task(rq, p, 0);
7974         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7975         if (on_rq) {
7976                 activate_task(rq, p, 0);
7977                 resched_task(rq->curr);
7978         }
7979 }
7980
7981 void normalize_rt_tasks(void)
7982 {
7983         struct task_struct *g, *p;
7984         unsigned long flags;
7985         struct rq *rq;
7986
7987         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7988         do_each_thread(g, p) {
7989                 /*
7990                  * Only normalize user tasks:
7991                  */
7992                 if (!p->mm)
7993                         continue;
7994
7995                 p->se.exec_start                = 0;
7996 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7997                 p->se.wait_start                = 0;
7998                 p->se.sleep_start               = 0;
7999                 p->se.block_start               = 0;
8000 #endif
8001
8002                 if (!rt_task(p)) {
8003                         /*
8004                          * Renice negative nice level userspace
8005                          * tasks back to 0:
8006                          */
8007                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8008                                 set_user_nice(p, 0);
8009                         continue;
8010                 }
8011
8012                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
8013                 rq = __task_rq_lock(p);
8014
8015                 normalize_task(rq, p);
8016
8017                 __task_rq_unlock(rq);
8018                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
8019         } while_each_thread(g, p);
8020
8021         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8022 }
8023
8024 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8025
8026 #ifdef CONFIG_IA64
8027 /*
8028  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
8029  *
8030  * They can only be called when the whole system has been
8031  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8032  * activity can take place. Using them for anything else would
8033  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8034  * under any other configuration.
8035  */
8036
8037 /**
8038  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8039  * @cpu: the processor in question.
8040  *
8041  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8042  */
8043 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8044 {
8045         return cpu_curr(cpu);
8046 }
8047
8048 /**
8049  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8050  * @cpu: the processor in question.
8051  * @p: the task pointer to set.
8052  *
8053  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8054  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8055  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8056  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8057  * and caller must save the original value of the current task (see
8058  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8059  * re-starting the system.
8060  *
8061  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8062  */
8063 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8064 {
8065         cpu_curr(cpu) = p;
8066 }
8067
8068 #endif
8069
8070 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8071 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8072 {
8073         int i;
8074
8075         for_each_possible_cpu(i) {
8076                 if (tg->cfs_rq)
8077                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8078                 if (tg->se)
8079                         kfree(tg->se[i]);
8080         }
8081
8082         kfree(tg->cfs_rq);
8083         kfree(tg->se);
8084 }
8085
8086 static
8087 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8088 {
8089         struct cfs_rq *cfs_rq;
8090         struct sched_entity *se;
8091         struct rq *rq;
8092         int i;
8093
8094         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8095         if (!tg->cfs_rq)
8096                 goto err;
8097         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8098         if (!tg->se)
8099                 goto err;
8100
8101         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8102
8103         for_each_possible_cpu(i) {
8104                 rq = cpu_rq(i);
8105
8106                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8107                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8108                 if (!cfs_rq)
8109                         goto err;
8110
8111                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8112                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8113                 if (!se)
8114                         goto err_free_rq;
8115
8116                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
8117         }
8118
8119         return 1;
8120
8121  err_free_rq:
8122         kfree(cfs_rq);
8123  err:
8124         return 0;
8125 }
8126
8127 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8128 {
8129         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
8130                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
8131 }
8132
8133 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8134 {
8135         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
8136 }
8137 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
8138 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8139 {
8140 }
8141
8142 static inline
8143 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8144 {
8145         return 1;
8146 }
8147
8148 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8149 {
8150 }
8151
8152 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8153 {
8154 }
8155 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8156
8157 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8158 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8159 {
8160         int i;
8161
8162         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8163
8164         for_each_possible_cpu(i) {
8165                 if (tg->rt_rq)
8166                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8167                 if (tg->rt_se)
8168                         kfree(tg->rt_se[i]);
8169         }
8170
8171         kfree(tg->rt_rq);
8172         kfree(tg->rt_se);
8173 }
8174
8175 static
8176 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8177 {
8178         struct rt_rq *rt_rq;
8179         struct sched_rt_entity *rt_se;
8180         struct rq *rq;
8181         int i;
8182
8183         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8184         if (!tg->rt_rq)
8185                 goto err;
8186         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8187         if (!tg->rt_se)
8188                 goto err;
8189
8190         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8191                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8192
8193         for_each_possible_cpu(i) {
8194                 rq = cpu_rq(i);
8195
8196                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8197                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8198                 if (!rt_rq)
8199                         goto err;
8200
8201                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8202                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8203                 if (!rt_se)
8204                         goto err_free_rq;
8205
8206                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
8207         }
8208
8209         return 1;
8210
8211  err_free_rq:
8212         kfree(rt_rq);
8213  err:
8214         return 0;
8215 }
8216
8217 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8218 {
8219         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
8220                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
8221 }
8222
8223 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8224 {
8225         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
8226 }
8227 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8228 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8229 {
8230 }
8231
8232 static inline
8233 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8234 {
8235         return 1;
8236 }
8237
8238 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8239 {
8240 }
8241
8242 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8243 {
8244 }
8245 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8246
8247 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8248 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8249 {
8250         free_fair_sched_group(tg);
8251         free_rt_sched_group(tg);
8252         kfree(tg);
8253 }
8254
8255 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8256 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8257 {
8258         struct task_group *tg;
8259         unsigned long flags;
8260         int i;
8261
8262         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8263         if (!tg)
8264                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8265
8266         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8267                 goto err;
8268
8269         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8270                 goto err;
8271
8272         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8273         for_each_possible_cpu(i) {
8274                 register_fair_sched_group(tg, i);
8275                 register_rt_sched_group(tg, i);
8276         }
8277         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8278
8279         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8280
8281         tg->parent = parent;
8282         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8283         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8284         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8285
8286         return tg;
8287
8288 err:
8289         free_sched_group(tg);
8290         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8291 }
8292
8293 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8294 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8295 {
8296         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8297         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8298 }
8299
8300 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8301 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8302 {
8303         unsigned long flags;
8304         int i;
8305
8306         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8307         for_each_possible_cpu(i) {
8308                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8309                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
8310         }
8311         list_del_rcu(&tg->list);
8312         list_del_rcu(&tg->siblings);
8313         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8314
8315         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8316         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8317 }
8318
8319 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8320  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8321  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8322  *      reflect its new group.
8323  */
8324 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8325 {
8326         int on_rq, running;
8327         unsigned long flags;
8328         struct rq *rq;
8329
8330         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8331
8332         update_rq_clock(rq);
8333
8334         running = task_current(rq, tsk);
8335         on_rq = tsk->se.on_rq;
8336
8337         if (on_rq)
8338                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8339         if (unlikely(running))
8340                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8341
8342         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8343
8344 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8345         if (tsk->sched_class->moved_group)
8346                 tsk->sched_class->moved_group(tsk, on_rq);
8347 #endif
8348
8349         if (unlikely(running))
8350                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8351         if (on_rq)
8352                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8353
8354         task_rq_unlock(rq, &flags);
8355 }
8356 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
8357
8358 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8359 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8360 {
8361         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8362         int on_rq;
8363
8364         on_rq = se->on_rq;
8365         if (on_rq)
8366                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
8367
8368         se->load.weight = shares;
8369         se->load.inv_weight = 0;
8370
8371         if (on_rq)
8372                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
8373 }
8374
8375 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8376 {
8377         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8378         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8379         unsigned long flags;
8380
8381         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8382         __set_se_shares(se, shares);
8383         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8384 }
8385
8386 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8387
8388 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8389 {
8390         int i;
8391         unsigned long flags;
8392
8393         /*
8394          * We can't change the weight of the root cgroup.
8395          */
8396         if (!tg->se[0])
8397                 return -EINVAL;
8398
8399         if (shares < MIN_SHARES)
8400                 shares = MIN_SHARES;
8401         else if (shares > MAX_SHARES)
8402                 shares = MAX_SHARES;
8403
8404         mutex_lock(&shares_mutex);
8405         if (tg->shares == shares)
8406                 goto done;
8407
8408         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8409         for_each_possible_cpu(i)
8410                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8411         list_del_rcu(&tg->siblings);
8412         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8413
8414         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
8415         synchronize_sched();
8416
8417         /*
8418          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
8419          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
8420          */
8421         tg->shares = shares;
8422         for_each_possible_cpu(i) {
8423                 /*
8424                  * force a rebalance
8425                  */
8426                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
8427                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
8428         }
8429
8430         /*
8431          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
8432          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
8433          */
8434         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8435         for_each_possible_cpu(i)
8436                 register_fair_sched_group(tg, i);
8437         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
8438         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8439 done:
8440         mutex_unlock(&shares_mutex);
8441         return 0;
8442 }
8443
8444 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8445 {
8446         return tg->shares;
8447 }
8448 #endif
8449
8450 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8451 /*
8452  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8453  */
8454 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8455
8456 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8457 {
8458         if (runtime == RUNTIME_INF)
8459                 return 1ULL << 20;
8460
8461         return div64_u64(runtime << 20, period);
8462 }
8463
8464 /* Must be called with tasklist_lock held */
8465 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8466 {
8467         struct task_struct *g, *p;
8468
8469         do_each_thread(g, p) {
8470                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8471                         return 1;
8472         } while_each_thread(g, p);
8473
8474         return 0;
8475 }
8476
8477 struct rt_schedulable_data {
8478         struct task_group *tg;
8479         u64 rt_period;
8480         u64 rt_runtime;
8481 };
8482
8483 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
8484 {
8485         struct rt_schedulable_data *d = data;
8486         struct task_group *child;
8487         unsigned long total, sum = 0;
8488         u64 period, runtime;
8489
8490         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8491         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8492
8493         if (tg == d->tg) {
8494                 period = d->rt_period;
8495                 runtime = d->rt_runtime;
8496         }
8497
8498 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8499         if (tg == &root_task_group) {
8500                 period = global_rt_period();
8501                 runtime = global_rt_runtime();
8502         }
8503 #endif
8504
8505         /*
8506          * Cannot have more runtime than the period.
8507          */
8508         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8509                 return -EINVAL;
8510
8511         /*
8512          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
8513          */
8514         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
8515                 return -EBUSY;
8516
8517         total = to_ratio(period, runtime);
8518
8519         /*
8520          * Nobody can have more than the global setting allows.
8521          */
8522         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
8523                 return -EINVAL;
8524
8525         /*
8526          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
8527          */
8528         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
8529                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
8530                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
8531
8532                 if (child == d->tg) {
8533                         period = d->rt_period;
8534                         runtime = d->rt_runtime;
8535                 }
8536
8537                 sum += to_ratio(period, runtime);
8538         }
8539
8540         if (sum > total)
8541                 return -EINVAL;
8542
8543         return 0;
8544 }
8545
8546 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8547 {
8548         struct rt_schedulable_data data = {
8549                 .tg = tg,
8550                 .rt_period = period,
8551                 .rt_runtime = runtime,
8552         };
8553
8554         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
8555 }
8556
8557 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
8558                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8559 {
8560         int i, err = 0;
8561
8562         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8563         read_lock(&tasklist_lock);
8564         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
8565         if (err)
8566                 goto unlock;
8567
8568         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8569         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8570         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8571
8572         for_each_possible_cpu(i) {
8573                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8574
8575                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8576                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8577                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8578         }
8579         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8580  unlock:
8581         read_unlock(&tasklist_lock);
8582         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8583
8584         return err;
8585 }
8586
8587 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8588 {
8589         u64 rt_runtime, rt_period;
8590
8591         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8592         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8593         if (rt_runtime_us < 0)
8594                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8595
8596         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8597 }
8598
8599 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8600 {
8601         u64 rt_runtime_us;
8602
8603         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8604                 return -1;
8605
8606         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8607         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8608         return rt_runtime_us;
8609 }
8610
8611 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8612 {
8613         u64 rt_runtime, rt_period;
8614
8615         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8616         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8617
8618         if (rt_period == 0)
8619                 return -EINVAL;
8620
8621         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8622 }
8623
8624 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8625 {
8626         u64 rt_period_us;
8627
8628         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8629         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8630         return rt_period_us;
8631 }
8632
8633 static int sched_rt_global_constraints(void)
8634 {
8635         u64 runtime, period;
8636         int ret = 0;
8637
8638         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8639                 return -EINVAL;
8640
8641         runtime = global_rt_runtime();
8642         period = global_rt_period();
8643
8644         /*
8645          * Sanity check on the sysctl variables.
8646          */
8647         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8648                 return -EINVAL;
8649
8650         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8651         read_lock(&tasklist_lock);
8652         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8653         read_unlock(&tasklist_lock);
8654         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8655
8656         return ret;
8657 }
8658
8659 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
8660 {
8661         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8662         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8663                 return 0;
8664
8665         return 1;
8666 }
8667
8668 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8669 static int sched_rt_global_constraints(void)
8670 {
8671         unsigned long flags;
8672         int i;
8673
8674         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8675                 return -EINVAL;
8676
8677         /*
8678          * There's always some RT tasks in the root group
8679          * -- migration, kstopmachine etc..
8680          */
8681         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
8682                 return -EBUSY;
8683
8684         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8685         for_each_possible_cpu(i) {
8686                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8687
8688                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8689                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8690                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8691         }
8692         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8693
8694         return 0;
8695 }
8696 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8697
8698 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8699                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8700                 loff_t *ppos)
8701 {
8702         int ret;
8703         int old_period, old_runtime;
8704         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8705
8706         mutex_lock(&mutex);
8707         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8708         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8709
8710         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8711
8712         if (!ret && write) {
8713                 ret = sched_rt_global_constraints();
8714                 if (ret) {
8715                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
8716                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8717                 } else {
8718                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8719                         def_rt_bandwidth.rt_period =
8720                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
8721                 }
8722         }
8723         mutex_unlock(&mutex);
8724
8725         return ret;
8726 }
8727
8728 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8729
8730 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
8731 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
8732 {
8733         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
8734                             struct task_group, css);
8735 }
8736
8737 static struct cgroup_subsys_state *
8738 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8739 {
8740         struct task_group *tg, *parent;
8741
8742         if (!cgrp->parent) {
8743                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8744                 return &init_task_group.css;
8745         }
8746
8747         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
8748         tg = sched_create_group(parent);
8749         if (IS_ERR(tg))
8750                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8751
8752         return &tg->css;
8753 }
8754
8755 static void
8756 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8757 {
8758         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8759
8760         sched_destroy_group(tg);
8761 }
8762
8763 static int
8764 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
8765 {
8766 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8767         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
8768                 return -EINVAL;
8769 #else
8770         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8771         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
8772                 return -EINVAL;
8773 #endif
8774         return 0;
8775 }
8776
8777 static int
8778 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8779                       struct task_struct *tsk, bool threadgroup)
8780 {
8781         int retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, tsk);
8782         if (retval)
8783                 return retval;
8784         if (threadgroup) {
8785                 struct task_struct *c;
8786                 rcu_read_lock();
8787                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
8788                         retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, c);
8789                         if (retval) {
8790                                 rcu_read_unlock();
8791                                 return retval;
8792                         }
8793                 }
8794                 rcu_read_unlock();
8795         }
8796         return 0;
8797 }
8798
8799 static void
8800 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8801                   struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk,
8802                   bool threadgroup)
8803 {
8804         sched_move_task(tsk);
8805         if (threadgroup) {
8806                 struct task_struct *c;
8807                 rcu_read_lock();
8808                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
8809                         sched_move_task(c);
8810                 }
8811                 rcu_read_unlock();
8812         }
8813 }
8814
8815 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8816 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8817                                 u64 shareval)
8818 {
8819         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
8820 }
8821
8822 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8823 {
8824         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8825
8826         return (u64) tg->shares;
8827 }
8828 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8829
8830 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8831 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8832                                 s64 val)
8833 {
8834         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
8835 }
8836
8837 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8838 {
8839         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
8840 }
8841
8842 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8843                 u64 rt_period_us)
8844 {
8845         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
8846 }
8847
8848 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8849 {
8850         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
8851 }
8852 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8853
8854 static struct cftype cpu_files[] = {
8855 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8856         {
8857                 .name = "shares",
8858                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8859                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8860         },
8861 #endif
8862 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8863         {
8864                 .name = "rt_runtime_us",
8865                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8866                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8867         },
8868         {
8869                 .name = "rt_period_us",
8870                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8871                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8872         },
8873 #endif
8874 };
8875
8876 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
8877 {
8878         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
8879 }
8880
8881 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
8882         .name           = "cpu",
8883         .create         = cpu_cgroup_create,
8884         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
8885         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8886         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8887         .populate       = cpu_cgroup_populate,
8888         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
8889         .early_init     = 1,
8890 };
8891
8892 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8893
8894 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
8895
8896 /*
8897  * CPU accounting code for task groups.
8898  *
8899  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
8900  * (balbir@in.ibm.com).
8901  */
8902
8903 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
8904 struct cpuacct {
8905         struct cgroup_subsys_state css;
8906         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
8907         u64 *cpuusage;
8908         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
8909         struct cpuacct *parent;
8910 };
8911
8912 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
8913
8914 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
8915 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
8916 {
8917         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
8918                             struct cpuacct, css);
8919 }
8920
8921 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
8922 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
8923 {
8924         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
8925                             struct cpuacct, css);
8926 }
8927
8928 /* create a new cpu accounting group */
8929 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
8930         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8931 {
8932         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
8933         int i;
8934
8935         if (!ca)
8936                 goto out;
8937
8938         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
8939         if (!ca->cpuusage)
8940                 goto out_free_ca;
8941
8942         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
8943                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
8944                         goto out_free_counters;
8945
8946         if (cgrp->parent)
8947                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
8948
8949         return &ca->css;
8950
8951 out_free_counters:
8952         while (--i >= 0)
8953                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
8954         free_percpu(ca->cpuusage);
8955 out_free_ca:
8956         kfree(ca);
8957 out:
8958         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8959 }
8960
8961 /* destroy an existing cpu accounting group */
8962 static void
8963 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8964 {
8965         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8966         int i;
8967
8968         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
8969                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
8970         free_percpu(ca->cpuusage);
8971         kfree(ca);
8972 }
8973
8974 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
8975 {
8976         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8977         u64 data;
8978
8979 #ifndef CONFIG_64BIT
8980         /*
8981          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
8982          */
8983         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8984         data = *cpuusage;
8985         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8986 #else
8987         data = *cpuusage;
8988 #endif
8989
8990         return data;
8991 }
8992
8993 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
8994 {
8995         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8996
8997 #ifndef CONFIG_64BIT
8998         /*
8999          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
9000          */
9001         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9002         *cpuusage = val;
9003         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9004 #else
9005         *cpuusage = val;
9006 #endif
9007 }
9008
9009 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9010 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9011 {
9012         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9013         u64 totalcpuusage = 0;
9014         int i;
9015
9016         for_each_present_cpu(i)
9017                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9018
9019         return totalcpuusage;
9020 }
9021
9022 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9023                                                                 u64 reset)
9024 {
9025         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9026         int err = 0;
9027         int i;
9028
9029         if (reset) {
9030                 err = -EINVAL;
9031                 goto out;
9032         }
9033
9034         for_each_present_cpu(i)
9035                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
9036
9037 out:
9038         return err;
9039 }
9040
9041 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
9042                                    struct seq_file *m)
9043 {
9044         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
9045         u64 percpu;
9046         int i;
9047
9048         for_each_present_cpu(i) {
9049                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9050                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
9051         }
9052         seq_printf(m, "\n");
9053         return 0;
9054 }
9055
9056 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
9057         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
9058         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
9059 };
9060
9061 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9062                 struct cgroup_map_cb *cb)
9063 {
9064         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9065         int i;
9066
9067         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
9068                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
9069                 val = cputime64_to_clock_t(val);
9070                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
9071         }
9072         return 0;
9073 }
9074
9075 static struct cftype files[] = {
9076         {
9077                 .name = "usage",
9078                 .read_u64 = cpuusage_read,
9079                 .write_u64 = cpuusage_write,
9080         },
9081         {
9082                 .name = "usage_percpu",
9083                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
9084         },
9085         {
9086                 .name = "stat",
9087                 .read_map = cpuacct_stats_show,
9088         },
9089 };
9090
9091 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9092 {
9093         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9094 }
9095
9096 /*
9097  * charge this task's execution time to its accounting group.
9098  *
9099  * called with rq->lock held.
9100  */
9101 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9102 {
9103         struct cpuacct *ca;
9104         int cpu;
9105
9106         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9107                 return;
9108
9109         cpu = task_cpu(tsk);
9110
9111         rcu_read_lock();
9112
9113         ca = task_ca(tsk);
9114
9115         for (; ca; ca = ca->parent) {
9116                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9117                 *cpuusage += cputime;
9118         }
9119
9120         rcu_read_unlock();
9121 }
9122
9123 /*
9124  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
9125  */
9126 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
9127                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
9128 {
9129         struct cpuacct *ca;
9130
9131         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9132                 return;
9133
9134         rcu_read_lock();
9135         ca = task_ca(tsk);
9136
9137         do {
9138                 percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val);
9139                 ca = ca->parent;
9140         } while (ca);
9141         rcu_read_unlock();
9142 }
9143
9144 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9145         .name = "cpuacct",
9146         .create = cpuacct_create,
9147         .destroy = cpuacct_destroy,
9148         .populate = cpuacct_populate,
9149         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9150 };
9151 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */
9152
9153 #ifndef CONFIG_SMP
9154
9155 int rcu_expedited_torture_stats(char *page)
9156 {
9157         return 0;
9158 }
9159 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_expedited_torture_stats);
9160
9161 void synchronize_sched_expedited(void)
9162 {
9163 }
9164 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
9165
9166 #else /* #ifndef CONFIG_SMP */
9167
9168 static DEFINE_PER_CPU(struct migration_req, rcu_migration_req);
9169 static DEFINE_MUTEX(rcu_sched_expedited_mutex);
9170
9171 #define RCU_EXPEDITED_STATE_POST -2
9172 #define RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE -1
9173
9174 static int rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE;
9175
9176 int rcu_expedited_torture_stats(char *page)
9177 {
9178         int cnt = 0;
9179         int cpu;
9180
9181         cnt += sprintf(&page[cnt], "state: %d /", rcu_expedited_state);
9182         for_each_online_cpu(cpu) {
9183                  cnt += sprintf(&page[cnt], " %d:%d",
9184                                 cpu, per_cpu(rcu_migration_req, cpu).dest_cpu);
9185         }
9186         cnt += sprintf(&page[cnt], "\n");
9187         return cnt;
9188 }
9189 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_expedited_torture_stats);
9190
9191 static long synchronize_sched_expedited_count;
9192
9193 /*
9194  * Wait for an rcu-sched grace period to elapse, but use "big hammer"
9195  * approach to force grace period to end quickly.  This consumes
9196  * significant time on all CPUs, and is thus not recommended for
9197  * any sort of common-case code.
9198  *
9199  * Note that it is illegal to call this function while holding any
9200  * lock that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  Failing to
9201  * observe this restriction will result in deadlock.
9202  */
9203 void synchronize_sched_expedited(void)
9204 {
9205         int cpu;
9206         unsigned long flags;
9207         bool need_full_sync = 0;
9208         struct rq *rq;
9209         struct migration_req *req;
9210         long snap;
9211         int trycount = 0;
9212
9213         smp_mb();  /* ensure prior mod happens before capturing snap. */
9214         snap = ACCESS_ONCE(synchronize_sched_expedited_count) + 1;
9215         get_online_cpus();
9216         while (!mutex_trylock(&rcu_sched_expedited_mutex)) {
9217                 put_online_cpus();
9218                 if (trycount++ < 10)
9219                         udelay(trycount * num_online_cpus());
9220                 else {
9221                         synchronize_sched();
9222                         return;
9223                 }
9224                 if (ACCESS_ONCE(synchronize_sched_expedited_count) - snap > 0) {
9225                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
9226                         return;
9227                 }
9228                 get_online_cpus();
9229         }
9230         rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_POST;
9231         for_each_online_cpu(cpu) {
9232                 rq = cpu_rq(cpu);
9233                 req = &per_cpu(rcu_migration_req, cpu);
9234                 init_completion(&req->done);
9235                 req->task = NULL;
9236                 req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_NEED_QS;
9237                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
9238                 list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
9239                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
9240                 wake_up_process(rq->migration_thread);
9241         }
9242         for_each_online_cpu(cpu) {
9243                 rcu_expedited_state = cpu;
9244                 req = &per_cpu(rcu_migration_req, cpu);
9245                 rq = cpu_rq(cpu);
9246                 wait_for_completion(&req->done);
9247                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
9248                 if (unlikely(req->dest_cpu == RCU_MIGRATION_MUST_SYNC))
9249                         need_full_sync = 1;
9250                 req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_IDLE;
9251                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
9252         }
9253         rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE;
9254         synchronize_sched_expedited_count++;
9255         mutex_unlock(&rcu_sched_expedited_mutex);
9256         put_online_cpus();
9257         if (need_full_sync)
9258                 synchronize_sched();
9259 }
9260 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
9261
9262 #endif /* #else #ifndef CONFIG_SMP */