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