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