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