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