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