sched: Pre-compute cpumask_weight(sched_domain_span(sd))
[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 #include <linux/slab.h>
75
76 #include <asm/tlb.h>
77 #include <asm/irq_regs.h>
78
79 #include "sched_cpupri.h"
80
81 #define CREATE_TRACE_POINTS
82 #include <trace/events/sched.h>
83
84 /*
85  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
86  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
87  * and back.
88  */
89 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
90 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
91 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
92
93 /*
94  * 'User priority' is the nice value converted to something we
95  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
96  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
97  */
98 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
99 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
100 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
101
102 /*
103  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
104  */
105 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
106
107 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
108 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
109
110 /*
111  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
112  *
113  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
114  * Timeslices get refilled after they expire.
115  */
116 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
117
118 /*
119  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
120  */
121 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
122
123 static inline int rt_policy(int policy)
124 {
125         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
126                 return 1;
127         return 0;
128 }
129
130 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
131 {
132         return rt_policy(p->policy);
133 }
134
135 /*
136  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
137  */
138 struct rt_prio_array {
139         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
140         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
141 };
142
143 struct rt_bandwidth {
144         /* nests inside the rq lock: */
145         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
146         ktime_t                 rt_period;
147         u64                     rt_runtime;
148         struct hrtimer          rt_period_timer;
149 };
150
151 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
152
153 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
154
155 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
156 {
157         struct rt_bandwidth *rt_b =
158                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
159         ktime_t now;
160         int overrun;
161         int idle = 0;
162
163         for (;;) {
164                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
165                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
166
167                 if (!overrun)
168                         break;
169
170                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
171         }
172
173         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
174 }
175
176 static
177 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
178 {
179         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
180         rt_b->rt_runtime = runtime;
181
182         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
183
184         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
185                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
186         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
187 }
188
189 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
190 {
191         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
192 }
193
194 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
195 {
196         ktime_t now;
197
198         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
199                 return;
200
201         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
202                 return;
203
204         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
205         for (;;) {
206                 unsigned long delta;
207                 ktime_t soft, hard;
208
209                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
210                         break;
211
212                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
213                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
214
215                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
216                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
217                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
218                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
219                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
220         }
221         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
222 }
223
224 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
225 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
226 {
227         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
228 }
229 #endif
230
231 /*
232  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
233  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
234  */
235 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
236
237 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
238
239 #include <linux/cgroup.h>
240
241 struct cfs_rq;
242
243 static LIST_HEAD(task_groups);
244
245 /* task group related information */
246 struct task_group {
247         struct cgroup_subsys_state css;
248
249 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
250         /* schedulable entities of this group on each cpu */
251         struct sched_entity **se;
252         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
253         struct cfs_rq **cfs_rq;
254         unsigned long shares;
255 #endif
256
257 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
258         struct sched_rt_entity **rt_se;
259         struct rt_rq **rt_rq;
260
261         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
262 #endif
263
264         struct rcu_head rcu;
265         struct list_head list;
266
267         struct task_group *parent;
268         struct list_head siblings;
269         struct list_head children;
270 };
271
272 #define root_task_group init_task_group
273
274 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
275  * a task group's cpu shares.
276  */
277 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
278
279 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
280
281 #ifdef CONFIG_SMP
282 static int root_task_group_empty(void)
283 {
284         return list_empty(&root_task_group.children);
285 }
286 #endif
287
288 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
289
290 /*
291  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
292  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
293  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
294  * too large, so as the shares value of a task group.
295  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
296  *  limitation from this.)
297  */
298 #define MIN_SHARES      2
299 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
300
301 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
302 #endif
303
304 /* Default task group.
305  *      Every task in system belong to this group at bootup.
306  */
307 struct task_group init_task_group;
308
309 /* return group to which a task belongs */
310 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
311 {
312         struct task_group *tg;
313
314 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
315         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
316                                 struct task_group, css);
317 #else
318         tg = &init_task_group;
319 #endif
320         return tg;
321 }
322
323 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
324 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
325 {
326 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
327         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
328         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
329 #endif
330
331 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
332         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
333         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
334 #endif
335 }
336
337 #else
338
339 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
340 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
341 {
342         return NULL;
343 }
344
345 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
346
347 /* CFS-related fields in a runqueue */
348 struct cfs_rq {
349         struct load_weight load;
350         unsigned long nr_running;
351
352         u64 exec_clock;
353         u64 min_vruntime;
354
355         struct rb_root tasks_timeline;
356         struct rb_node *rb_leftmost;
357
358         struct list_head tasks;
359         struct list_head *balance_iterator;
360
361         /*
362          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
363          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
364          */
365         struct sched_entity *curr, *next, *last;
366
367         unsigned int nr_spread_over;
368
369 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
370         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
371
372         /*
373          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
374          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
375          * (like users, containers etc.)
376          *
377          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
378          * list is used during load balance.
379          */
380         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
381         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
382
383 #ifdef CONFIG_SMP
384         /*
385          * the part of load.weight contributed by tasks
386          */
387         unsigned long task_weight;
388
389         /*
390          *   h_load = weight * f(tg)
391          *
392          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
393          * this group.
394          */
395         unsigned long h_load;
396
397         /*
398          * this cpu's part of tg->shares
399          */
400         unsigned long shares;
401
402         /*
403          * load.weight at the time we set shares
404          */
405         unsigned long rq_weight;
406 #endif
407 #endif
408 };
409
410 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
411 struct rt_rq {
412         struct rt_prio_array active;
413         unsigned long rt_nr_running;
414 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
415         struct {
416                 int curr; /* highest queued rt task prio */
417 #ifdef CONFIG_SMP
418                 int next; /* next highest */
419 #endif
420         } highest_prio;
421 #endif
422 #ifdef CONFIG_SMP
423         unsigned long rt_nr_migratory;
424         unsigned long rt_nr_total;
425         int overloaded;
426         struct plist_head pushable_tasks;
427 #endif
428         int rt_throttled;
429         u64 rt_time;
430         u64 rt_runtime;
431         /* Nests inside the rq lock: */
432         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
433
434 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
435         unsigned long rt_nr_boosted;
436
437         struct rq *rq;
438         struct list_head leaf_rt_rq_list;
439         struct task_group *tg;
440 #endif
441 };
442
443 #ifdef CONFIG_SMP
444
445 /*
446  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
447  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
448  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
449  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
450  * object.
451  *
452  */
453 struct root_domain {
454         atomic_t refcount;
455         cpumask_var_t span;
456         cpumask_var_t online;
457
458         /*
459          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
460          * one runnable RT task.
461          */
462         cpumask_var_t rto_mask;
463         atomic_t rto_count;
464 #ifdef CONFIG_SMP
465         struct cpupri cpupri;
466 #endif
467 };
468
469 /*
470  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
471  * members (mimicking the global state we have today).
472  */
473 static struct root_domain def_root_domain;
474
475 #endif
476
477 /*
478  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
479  *
480  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
481  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
482  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
483  */
484 struct rq {
485         /* runqueue lock: */
486         raw_spinlock_t lock;
487
488         /*
489          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
490          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
491          */
492         unsigned long nr_running;
493         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
494         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
495 #ifdef CONFIG_NO_HZ
496         u64 nohz_stamp;
497         unsigned char in_nohz_recently;
498 #endif
499         unsigned int skip_clock_update;
500
501         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
502         struct load_weight load;
503         unsigned long nr_load_updates;
504         u64 nr_switches;
505
506         struct cfs_rq cfs;
507         struct rt_rq rt;
508
509 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
510         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
511         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
512 #endif
513 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
514         struct list_head leaf_rt_rq_list;
515 #endif
516
517         /*
518          * This is part of a global counter where only the total sum
519          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
520          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
521          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
522          */
523         unsigned long nr_uninterruptible;
524
525         struct task_struct *curr, *idle;
526         unsigned long next_balance;
527         struct mm_struct *prev_mm;
528
529         u64 clock;
530
531         atomic_t nr_iowait;
532
533 #ifdef CONFIG_SMP
534         struct root_domain *rd;
535         struct sched_domain *sd;
536
537         unsigned char idle_at_tick;
538         /* For active balancing */
539         int post_schedule;
540         int active_balance;
541         int push_cpu;
542         /* cpu of this runqueue: */
543         int cpu;
544         int online;
545
546         unsigned long avg_load_per_task;
547
548         struct task_struct *migration_thread;
549         struct list_head migration_queue;
550
551         u64 rt_avg;
552         u64 age_stamp;
553         u64 idle_stamp;
554         u64 avg_idle;
555 #endif
556
557         /* calc_load related fields */
558         unsigned long calc_load_update;
559         long calc_load_active;
560
561 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
562 #ifdef CONFIG_SMP
563         int hrtick_csd_pending;
564         struct call_single_data hrtick_csd;
565 #endif
566         struct hrtimer hrtick_timer;
567 #endif
568
569 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
570         /* latency stats */
571         struct sched_info rq_sched_info;
572         unsigned long long rq_cpu_time;
573         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
574
575         /* sys_sched_yield() stats */
576         unsigned int yld_count;
577
578         /* schedule() stats */
579         unsigned int sched_switch;
580         unsigned int sched_count;
581         unsigned int sched_goidle;
582
583         /* try_to_wake_up() stats */
584         unsigned int ttwu_count;
585         unsigned int ttwu_local;
586
587         /* BKL stats */
588         unsigned int bkl_count;
589 #endif
590 };
591
592 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
593
594 static inline
595 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
596 {
597         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
598
599         /*
600          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
601          * this case, we can save a useless back to back clock update.
602          */
603         if (test_tsk_need_resched(p))
604                 rq->skip_clock_update = 1;
605 }
606
607 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
608 {
609 #ifdef CONFIG_SMP
610         return rq->cpu;
611 #else
612         return 0;
613 #endif
614 }
615
616 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
617         rcu_dereference_check((p), \
618                               rcu_read_lock_sched_held() || \
619                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
620
621 /*
622  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
623  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
624  *
625  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
626  * preempt-disabled sections.
627  */
628 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
629         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
630
631 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
632 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
633 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
634 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
635 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
636
637 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
638 {
639         if (!rq->skip_clock_update)
640                 rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
641 }
642
643 /*
644  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
645  */
646 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
647 # define const_debug __read_mostly
648 #else
649 # define const_debug static const
650 #endif
651
652 /**
653  * runqueue_is_locked
654  * @cpu: the processor in question.
655  *
656  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
657  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
658  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
659  */
660 int runqueue_is_locked(int cpu)
661 {
662         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
663 }
664
665 /*
666  * Debugging: various feature bits
667  */
668
669 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
670         __SCHED_FEAT_##name ,
671
672 enum {
673 #include "sched_features.h"
674 };
675
676 #undef SCHED_FEAT
677
678 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
679         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
680
681 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
682 #include "sched_features.h"
683         0;
684
685 #undef SCHED_FEAT
686
687 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
688 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
689         #name ,
690
691 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
692 #include "sched_features.h"
693         NULL
694 };
695
696 #undef SCHED_FEAT
697
698 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
699 {
700         int i;
701
702         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
703                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
704                         seq_puts(m, "NO_");
705                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
706         }
707         seq_puts(m, "\n");
708
709         return 0;
710 }
711
712 static ssize_t
713 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
714                 size_t cnt, loff_t *ppos)
715 {
716         char buf[64];
717         char *cmp = buf;
718         int neg = 0;
719         int i;
720
721         if (cnt > 63)
722                 cnt = 63;
723
724         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
725                 return -EFAULT;
726
727         buf[cnt] = 0;
728
729         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
730                 neg = 1;
731                 cmp += 3;
732         }
733
734         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
735                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
736
737                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
738                         if (neg)
739                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
740                         else
741                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
742                         break;
743                 }
744         }
745
746         if (!sched_feat_names[i])
747                 return -EINVAL;
748
749         *ppos += cnt;
750
751         return cnt;
752 }
753
754 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
755 {
756         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
757 }
758
759 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
760         .open           = sched_feat_open,
761         .write          = sched_feat_write,
762         .read           = seq_read,
763         .llseek         = seq_lseek,
764         .release        = single_release,
765 };
766
767 static __init int sched_init_debug(void)
768 {
769         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
770                         &sched_feat_fops);
771
772         return 0;
773 }
774 late_initcall(sched_init_debug);
775
776 #endif
777
778 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
779
780 /*
781  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
782  * Limited because this is done with IRQs disabled.
783  */
784 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
785
786 /*
787  * ratelimit for updating the group shares.
788  * default: 0.25ms
789  */
790 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
791 unsigned int normalized_sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
792
793 /*
794  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
795  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
796  * default: 4
797  */
798 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
799
800 /*
801  * period over which we average the RT time consumption, measured
802  * in ms.
803  *
804  * default: 1s
805  */
806 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
807
808 /*
809  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
810  * default: 1s
811  */
812 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
813
814 static __read_mostly int scheduler_running;
815
816 /*
817  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
818  * default: 0.95s
819  */
820 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
821
822 static inline u64 global_rt_period(void)
823 {
824         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
825 }
826
827 static inline u64 global_rt_runtime(void)
828 {
829         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
830                 return RUNTIME_INF;
831
832         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
833 }
834
835 #ifndef prepare_arch_switch
836 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
837 #endif
838 #ifndef finish_arch_switch
839 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
840 #endif
841
842 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
843 {
844         return rq->curr == p;
845 }
846
847 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
848 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
849 {
850         return task_current(rq, p);
851 }
852
853 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
854 {
855 }
856
857 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
858 {
859 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
860         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
861         rq->lock.owner = current;
862 #endif
863         /*
864          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
865          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
866          * prev into current:
867          */
868         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
869
870         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
871 }
872
873 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
874 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
875 {
876 #ifdef CONFIG_SMP
877         return p->oncpu;
878 #else
879         return task_current(rq, p);
880 #endif
881 }
882
883 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
884 {
885 #ifdef CONFIG_SMP
886         /*
887          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
888          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
889          * here.
890          */
891         next->oncpu = 1;
892 #endif
893 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
894         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
895 #else
896         raw_spin_unlock(&rq->lock);
897 #endif
898 }
899
900 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
901 {
902 #ifdef CONFIG_SMP
903         /*
904          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
905          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
906          * finished.
907          */
908         smp_wmb();
909         prev->oncpu = 0;
910 #endif
911 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
912         local_irq_enable();
913 #endif
914 }
915 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
916
917 /*
918  * Check whether the task is waking, we use this to synchronize ->cpus_allowed
919  * against ttwu().
920  */
921 static inline int task_is_waking(struct task_struct *p)
922 {
923         return unlikely(p->state == TASK_WAKING);
924 }
925
926 /*
927  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
928  * Must be called interrupts disabled.
929  */
930 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
931         __acquires(rq->lock)
932 {
933         struct rq *rq;
934
935         for (;;) {
936                 rq = task_rq(p);
937                 raw_spin_lock(&rq->lock);
938                 if (likely(rq == task_rq(p)))
939                         return rq;
940                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
941         }
942 }
943
944 /*
945  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
946  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
947  * explicitly disabling preemption.
948  */
949 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
950         __acquires(rq->lock)
951 {
952         struct rq *rq;
953
954         for (;;) {
955                 local_irq_save(*flags);
956                 rq = task_rq(p);
957                 raw_spin_lock(&rq->lock);
958                 if (likely(rq == task_rq(p)))
959                         return rq;
960                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
961         }
962 }
963
964 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
965 {
966         struct rq *rq = task_rq(p);
967
968         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
969         raw_spin_unlock_wait(&rq->lock);
970 }
971
972 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
973         __releases(rq->lock)
974 {
975         raw_spin_unlock(&rq->lock);
976 }
977
978 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
979         __releases(rq->lock)
980 {
981         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
982 }
983
984 /*
985  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
986  */
987 static struct rq *this_rq_lock(void)
988         __acquires(rq->lock)
989 {
990         struct rq *rq;
991
992         local_irq_disable();
993         rq = this_rq();
994         raw_spin_lock(&rq->lock);
995
996         return rq;
997 }
998
999 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1000 /*
1001  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1002  *
1003  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1004  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1005  * reschedule event.
1006  *
1007  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1008  * rq->lock.
1009  */
1010
1011 /*
1012  * Use hrtick when:
1013  *  - enabled by features
1014  *  - hrtimer is actually high res
1015  */
1016 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1017 {
1018         if (!sched_feat(HRTICK))
1019                 return 0;
1020         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1021                 return 0;
1022         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1023 }
1024
1025 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1026 {
1027         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1028                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1029 }
1030
1031 /*
1032  * High-resolution timer tick.
1033  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1034  */
1035 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1036 {
1037         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1038
1039         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1040
1041         raw_spin_lock(&rq->lock);
1042         update_rq_clock(rq);
1043         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1044         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1045
1046         return HRTIMER_NORESTART;
1047 }
1048
1049 #ifdef CONFIG_SMP
1050 /*
1051  * called from hardirq (IPI) context
1052  */
1053 static void __hrtick_start(void *arg)
1054 {
1055         struct rq *rq = arg;
1056
1057         raw_spin_lock(&rq->lock);
1058         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1059         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1060         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1061 }
1062
1063 /*
1064  * Called to set the hrtick timer state.
1065  *
1066  * called with rq->lock held and irqs disabled
1067  */
1068 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1069 {
1070         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1071         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1072
1073         hrtimer_set_expires(timer, time);
1074
1075         if (rq == this_rq()) {
1076                 hrtimer_restart(timer);
1077         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1078                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1079                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1080         }
1081 }
1082
1083 static int
1084 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1085 {
1086         int cpu = (int)(long)hcpu;
1087
1088         switch (action) {
1089         case CPU_UP_CANCELED:
1090         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1091         case CPU_DOWN_PREPARE:
1092         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1093         case CPU_DEAD:
1094         case CPU_DEAD_FROZEN:
1095                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1096                 return NOTIFY_OK;
1097         }
1098
1099         return NOTIFY_DONE;
1100 }
1101
1102 static __init void init_hrtick(void)
1103 {
1104         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1105 }
1106 #else
1107 /*
1108  * Called to set the hrtick timer state.
1109  *
1110  * called with rq->lock held and irqs disabled
1111  */
1112 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1113 {
1114         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1115                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1116 }
1117
1118 static inline void init_hrtick(void)
1119 {
1120 }
1121 #endif /* CONFIG_SMP */
1122
1123 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1124 {
1125 #ifdef CONFIG_SMP
1126         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1127
1128         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1129         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1130         rq->hrtick_csd.info = rq;
1131 #endif
1132
1133         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1134         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1135 }
1136 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1137 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1138 {
1139 }
1140
1141 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1142 {
1143 }
1144
1145 static inline void init_hrtick(void)
1146 {
1147 }
1148 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1149
1150 /*
1151  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1152  *
1153  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1154  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1155  * the target CPU.
1156  */
1157 #ifdef CONFIG_SMP
1158
1159 #ifndef tsk_is_polling
1160 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1161 #endif
1162
1163 static void resched_task(struct task_struct *p)
1164 {
1165         int cpu;
1166
1167         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1168
1169         if (test_tsk_need_resched(p))
1170                 return;
1171
1172         set_tsk_need_resched(p);
1173
1174         cpu = task_cpu(p);
1175         if (cpu == smp_processor_id())
1176                 return;
1177
1178         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1179         smp_mb();
1180         if (!tsk_is_polling(p))
1181                 smp_send_reschedule(cpu);
1182 }
1183
1184 static void resched_cpu(int cpu)
1185 {
1186         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1187         unsigned long flags;
1188
1189         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1190                 return;
1191         resched_task(cpu_curr(cpu));
1192         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1193 }
1194
1195 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1196 /*
1197  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1198  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1199  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1200  * idle system the next event might even be infinite time into the
1201  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1202  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1203  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1204  * wheel for the next timer event.
1205  */
1206 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1207 {
1208         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1209
1210         if (cpu == smp_processor_id())
1211                 return;
1212
1213         /*
1214          * This is safe, as this function is called with the timer
1215          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1216          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1217          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1218          * timer into account automatically.
1219          */
1220         if (rq->curr != rq->idle)
1221                 return;
1222
1223         /*
1224          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1225          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1226          * idle task through an additional NOOP schedule()
1227          */
1228         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1229
1230         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1231         smp_mb();
1232         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1233                 smp_send_reschedule(cpu);
1234 }
1235
1236 int nohz_ratelimit(int cpu)
1237 {
1238         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1239         u64 diff = rq->clock - rq->nohz_stamp;
1240
1241         rq->nohz_stamp = rq->clock;
1242
1243         return diff < (NSEC_PER_SEC / HZ) >> 1;
1244 }
1245
1246 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1247
1248 static u64 sched_avg_period(void)
1249 {
1250         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1251 }
1252
1253 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1254 {
1255         s64 period = sched_avg_period();
1256
1257         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1258                 rq->age_stamp += period;
1259                 rq->rt_avg /= 2;
1260         }
1261 }
1262
1263 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1264 {
1265         rq->rt_avg += rt_delta;
1266         sched_avg_update(rq);
1267 }
1268
1269 #else /* !CONFIG_SMP */
1270 static void resched_task(struct task_struct *p)
1271 {
1272         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1273         set_tsk_need_resched(p);
1274 }
1275
1276 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1277 {
1278 }
1279 #endif /* CONFIG_SMP */
1280
1281 #if BITS_PER_LONG == 32
1282 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1283 #else
1284 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1285 #endif
1286
1287 #define WMULT_SHIFT     32
1288
1289 /*
1290  * Shift right and round:
1291  */
1292 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1293
1294 /*
1295  * delta *= weight / lw
1296  */
1297 static unsigned long
1298 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1299                 struct load_weight *lw)
1300 {
1301         u64 tmp;
1302
1303         if (!lw->inv_weight) {
1304                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1305                         lw->inv_weight = 1;
1306                 else
1307                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1308                                 / (lw->weight+1);
1309         }
1310
1311         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1312         /*
1313          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1314          */
1315         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1316                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1317                         WMULT_SHIFT/2);
1318         else
1319                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1320
1321         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1322 }
1323
1324 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1325 {
1326         lw->weight += inc;
1327         lw->inv_weight = 0;
1328 }
1329
1330 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1331 {
1332         lw->weight -= dec;
1333         lw->inv_weight = 0;
1334 }
1335
1336 /*
1337  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1338  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1339  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1340  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1341  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1342  * slice expiry etc.
1343  */
1344
1345 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1346 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1347
1348 /*
1349  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1350  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1351  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1352  * that remained on nice 0.
1353  *
1354  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1355  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1356  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1357  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1358  * the relative distance between them is ~25%.)
1359  */
1360 static const int prio_to_weight[40] = {
1361  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1362  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1363  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1364  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1365  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1366  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1367  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1368  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1369 };
1370
1371 /*
1372  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1373  *
1374  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1375  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1376  * into multiplications:
1377  */
1378 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1379  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1380  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1381  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1382  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1383  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1384  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1385  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1386  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1387 };
1388
1389 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1390 enum cpuacct_stat_index {
1391         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1392         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1393
1394         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1395 };
1396
1397 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1398 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1399 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1400                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1401 #else
1402 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1403 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1404                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1405 #endif
1406
1407 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1408 {
1409         update_load_add(&rq->load, load);
1410 }
1411
1412 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1413 {
1414         update_load_sub(&rq->load, load);
1415 }
1416
1417 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1418 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1419
1420 /*
1421  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1422  * leaving it for the final time.
1423  */
1424 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1425 {
1426         struct task_group *parent, *child;
1427         int ret;
1428
1429         rcu_read_lock();
1430         parent = &root_task_group;
1431 down:
1432         ret = (*down)(parent, data);
1433         if (ret)
1434                 goto out_unlock;
1435         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1436                 parent = child;
1437                 goto down;
1438
1439 up:
1440                 continue;
1441         }
1442         ret = (*up)(parent, data);
1443         if (ret)
1444                 goto out_unlock;
1445
1446         child = parent;
1447         parent = parent->parent;
1448         if (parent)
1449                 goto up;
1450 out_unlock:
1451         rcu_read_unlock();
1452
1453         return ret;
1454 }
1455
1456 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1457 {
1458         return 0;
1459 }
1460 #endif
1461
1462 #ifdef CONFIG_SMP
1463 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1464 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1465 {
1466         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1467 }
1468
1469 /*
1470  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1471  * according to the scheduling class and "nice" value.
1472  *
1473  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1474  * balance conservatively.
1475  */
1476 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1477 {
1478         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1479         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1480
1481         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1482                 return total;
1483
1484         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1485 }
1486
1487 /*
1488  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1489  * according to the scheduling class and "nice" value.
1490  */
1491 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1492 {
1493         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1494         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1495
1496         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1497                 return total;
1498
1499         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1500 }
1501
1502 static struct sched_group *group_of(int cpu)
1503 {
1504         struct sched_domain *sd = rcu_dereference_sched(cpu_rq(cpu)->sd);
1505
1506         if (!sd)
1507                 return NULL;
1508
1509         return sd->groups;
1510 }
1511
1512 static unsigned long power_of(int cpu)
1513 {
1514         struct sched_group *group = group_of(cpu);
1515
1516         if (!group)
1517                 return SCHED_LOAD_SCALE;
1518
1519         return group->cpu_power;
1520 }
1521
1522 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1523
1524 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1525 {
1526         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1527         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1528
1529         if (nr_running)
1530                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1531         else
1532                 rq->avg_load_per_task = 0;
1533
1534         return rq->avg_load_per_task;
1535 }
1536
1537 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1538
1539 static __read_mostly unsigned long __percpu *update_shares_data;
1540
1541 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1542
1543 /*
1544  * Calculate and set the cpu's group shares.
1545  */
1546 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1547                                     unsigned long sd_shares,
1548                                     unsigned long sd_rq_weight,
1549                                     unsigned long *usd_rq_weight)
1550 {
1551         unsigned long shares, rq_weight;
1552         int boost = 0;
1553
1554         rq_weight = usd_rq_weight[cpu];
1555         if (!rq_weight) {
1556                 boost = 1;
1557                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1558         }
1559
1560         /*
1561          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1562          * shares_i =  -----------------------------
1563          *                  \Sum_j rq_weight_j
1564          */
1565         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1566         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1567
1568         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1569                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1570                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1571                 unsigned long flags;
1572
1573                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1574                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1575                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1576                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1577                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1578         }
1579 }
1580
1581 /*
1582  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1583  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1584  * parent group depends on the shares of its child groups.
1585  */
1586 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1587 {
1588         unsigned long weight, rq_weight = 0, sum_weight = 0, shares = 0;
1589         unsigned long *usd_rq_weight;
1590         struct sched_domain *sd = data;
1591         unsigned long flags;
1592         int i;
1593
1594         if (!tg->se[0])
1595                 return 0;
1596
1597         local_irq_save(flags);
1598         usd_rq_weight = per_cpu_ptr(update_shares_data, smp_processor_id());
1599
1600         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1601                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1602                 usd_rq_weight[i] = weight;
1603
1604                 rq_weight += weight;
1605                 /*
1606                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1607                  * is one of average load so that when a new task gets to
1608                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1609                  */
1610                 if (!weight)
1611                         weight = NICE_0_LOAD;
1612
1613                 sum_weight += weight;
1614                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1615         }
1616
1617         if (!rq_weight)
1618                 rq_weight = sum_weight;
1619
1620         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1621                 shares = tg->shares;
1622
1623         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1624                 shares = tg->shares;
1625
1626         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1627                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd_rq_weight);
1628
1629         local_irq_restore(flags);
1630
1631         return 0;
1632 }
1633
1634 /*
1635  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1636  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1637  * group is a fraction of its parents load.
1638  */
1639 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1640 {
1641         unsigned long load;
1642         long cpu = (long)data;
1643
1644         if (!tg->parent) {
1645                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1646         } else {
1647                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1648                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1649                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1650         }
1651
1652         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1653
1654         return 0;
1655 }
1656
1657 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1658 {
1659         s64 elapsed;
1660         u64 now;
1661
1662         if (root_task_group_empty())
1663                 return;
1664
1665         now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1666         elapsed = now - sd->last_update;
1667
1668         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1669                 sd->last_update = now;
1670                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1671         }
1672 }
1673
1674 static void update_h_load(long cpu)
1675 {
1676         if (root_task_group_empty())
1677                 return;
1678
1679         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1680 }
1681
1682 #else
1683
1684 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1685 {
1686 }
1687
1688 #endif
1689
1690 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1691
1692 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1693
1694 /*
1695  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1696  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1697  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1698  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1699  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1700  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1701  */
1702 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1703         __releases(this_rq->lock)
1704         __acquires(busiest->lock)
1705         __acquires(this_rq->lock)
1706 {
1707         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1708         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1709
1710         return 1;
1711 }
1712
1713 #else
1714 /*
1715  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1716  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1717  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1718  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1719  * regardless of entry order into the function.
1720  */
1721 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1722         __releases(this_rq->lock)
1723         __acquires(busiest->lock)
1724         __acquires(this_rq->lock)
1725 {
1726         int ret = 0;
1727
1728         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1729                 if (busiest < this_rq) {
1730                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1731                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1732                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1733                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1734                         ret = 1;
1735                 } else
1736                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1737                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1738         }
1739         return ret;
1740 }
1741
1742 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1743
1744 /*
1745  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1746  */
1747 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1748 {
1749         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1750                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1751                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1752                 BUG_ON(1);
1753         }
1754
1755         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1756 }
1757
1758 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1759         __releases(busiest->lock)
1760 {
1761         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1762         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1763 }
1764
1765 /*
1766  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1767  *
1768  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1769  * you need to do so manually before calling.
1770  */
1771 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1772         __acquires(rq1->lock)
1773         __acquires(rq2->lock)
1774 {
1775         BUG_ON(!irqs_disabled());
1776         if (rq1 == rq2) {
1777                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1778                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1779         } else {
1780                 if (rq1 < rq2) {
1781                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1782                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1783                 } else {
1784                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1785                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1786                 }
1787         }
1788 }
1789
1790 /*
1791  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1792  *
1793  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1794  * you need to do so manually after calling.
1795  */
1796 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1797         __releases(rq1->lock)
1798         __releases(rq2->lock)
1799 {
1800         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1801         if (rq1 != rq2)
1802                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1803         else
1804                 __release(rq2->lock);
1805 }
1806
1807 #endif
1808
1809 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1810 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1811 {
1812 #ifdef CONFIG_SMP
1813         cfs_rq->shares = shares;
1814 #endif
1815 }
1816 #endif
1817
1818 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq);
1819 static void update_sysctl(void);
1820 static int get_update_sysctl_factor(void);
1821
1822 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1823 {
1824         set_task_rq(p, cpu);
1825 #ifdef CONFIG_SMP
1826         /*
1827          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1828          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1829          * per-task data have been completed by this moment.
1830          */
1831         smp_wmb();
1832         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1833 #endif
1834 }
1835
1836 static const struct sched_class rt_sched_class;
1837
1838 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1839 #define for_each_class(class) \
1840    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1841
1842 #include "sched_stats.h"
1843
1844 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1845 {
1846         rq->nr_running++;
1847 }
1848
1849 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1850 {
1851         rq->nr_running--;
1852 }
1853
1854 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1855 {
1856         if (task_has_rt_policy(p)) {
1857                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1858                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1859                 return;
1860         }
1861
1862         /*
1863          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1864          */
1865         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1866                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1867                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1868                 return;
1869         }
1870
1871         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1872         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1873 }
1874
1875 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1876 {
1877         update_rq_clock(rq);
1878         sched_info_queued(p);
1879         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
1880         p->se.on_rq = 1;
1881 }
1882
1883 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1884 {
1885         update_rq_clock(rq);
1886         sched_info_dequeued(p);
1887         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
1888         p->se.on_rq = 0;
1889 }
1890
1891 /*
1892  * activate_task - move a task to the runqueue.
1893  */
1894 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1895 {
1896         if (task_contributes_to_load(p))
1897                 rq->nr_uninterruptible--;
1898
1899         enqueue_task(rq, p, flags);
1900         inc_nr_running(rq);
1901 }
1902
1903 /*
1904  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1905  */
1906 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1907 {
1908         if (task_contributes_to_load(p))
1909                 rq->nr_uninterruptible++;
1910
1911         dequeue_task(rq, p, flags);
1912         dec_nr_running(rq);
1913 }
1914
1915 #include "sched_idletask.c"
1916 #include "sched_fair.c"
1917 #include "sched_rt.c"
1918 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1919 # include "sched_debug.c"
1920 #endif
1921
1922 /*
1923  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1924  */
1925 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1926 {
1927         return p->static_prio;
1928 }
1929
1930 /*
1931  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1932  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1933  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1934  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1935  * estimator recalculates.
1936  */
1937 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1938 {
1939         int prio;
1940
1941         if (task_has_rt_policy(p))
1942                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1943         else
1944                 prio = __normal_prio(p);
1945         return prio;
1946 }
1947
1948 /*
1949  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1950  * taken into account by the scheduler. This value might
1951  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1952  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1953  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1954  */
1955 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1956 {
1957         p->normal_prio = normal_prio(p);
1958         /*
1959          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1960          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1961          * to the normal priority:
1962          */
1963         if (!rt_prio(p->prio))
1964                 return p->normal_prio;
1965         return p->prio;
1966 }
1967
1968 /**
1969  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1970  * @p: the task in question.
1971  */
1972 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1973 {
1974         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1975 }
1976
1977 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1978                                        const struct sched_class *prev_class,
1979                                        int oldprio, int running)
1980 {
1981         if (prev_class != p->sched_class) {
1982                 if (prev_class->switched_from)
1983                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1984                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1985         } else
1986                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1987 }
1988
1989 #ifdef CONFIG_SMP
1990 /*
1991  * Is this task likely cache-hot:
1992  */
1993 static int
1994 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1995 {
1996         s64 delta;
1997
1998         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1999                 return 0;
2000
2001         /*
2002          * Buddy candidates are cache hot:
2003          */
2004         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2005                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2006                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2007                 return 1;
2008
2009         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2010                 return 1;
2011         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2012                 return 0;
2013
2014         delta = now - p->se.exec_start;
2015
2016         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2017 }
2018
2019 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2020 {
2021 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2022         /*
2023          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2024          * ttwu() will sort out the placement.
2025          */
2026         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2027                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2028 #endif
2029
2030         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2031
2032         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2033                 p->se.nr_migrations++;
2034                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, 1, NULL, 0);
2035         }
2036
2037         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2038 }
2039
2040 struct migration_req {
2041         struct list_head list;
2042
2043         struct task_struct *task;
2044         int dest_cpu;
2045
2046         struct completion done;
2047 };
2048
2049 /*
2050  * The task's runqueue lock must be held.
2051  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2052  */
2053 static int
2054 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2055 {
2056         struct rq *rq = task_rq(p);
2057
2058         /*
2059          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2060          * the next wake-up will properly place the task.
2061          */
2062         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p))
2063                 return 0;
2064
2065         init_completion(&req->done);
2066         req->task = p;
2067         req->dest_cpu = dest_cpu;
2068         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2069
2070         return 1;
2071 }
2072
2073 /*
2074  * wait_task_context_switch -   wait for a thread to complete at least one
2075  *                              context switch.
2076  *
2077  * @p must not be current.
2078  */
2079 void wait_task_context_switch(struct task_struct *p)
2080 {
2081         unsigned long nvcsw, nivcsw, flags;
2082         int running;
2083         struct rq *rq;
2084
2085         nvcsw   = p->nvcsw;
2086         nivcsw  = p->nivcsw;
2087         for (;;) {
2088                 /*
2089                  * The runqueue is assigned before the actual context
2090                  * switch. We need to take the runqueue lock.
2091                  *
2092                  * We could check initially without the lock but it is
2093                  * very likely that we need to take the lock in every
2094                  * iteration.
2095                  */
2096                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2097                 running = task_running(rq, p);
2098                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2099
2100                 if (likely(!running))
2101                         break;
2102                 /*
2103                  * The switch count is incremented before the actual
2104                  * context switch. We thus wait for two switches to be
2105                  * sure at least one completed.
2106                  */
2107                 if ((p->nvcsw - nvcsw) > 1)
2108                         break;
2109                 if ((p->nivcsw - nivcsw) > 1)
2110                         break;
2111
2112                 cpu_relax();
2113         }
2114 }
2115
2116 /*
2117  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2118  *
2119  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2120  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2121  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2122  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2123  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2124  * @p has remained unscheduled the whole time.
2125  *
2126  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2127  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2128  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2129  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2130  * waiting to become inactive.
2131  */
2132 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2133 {
2134         unsigned long flags;
2135         int running, on_rq;
2136         unsigned long ncsw;
2137         struct rq *rq;
2138
2139         for (;;) {
2140                 /*
2141                  * We do the initial early heuristics without holding
2142                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2143                  * the runqueue lock when things look like they will
2144                  * work out!
2145                  */
2146                 rq = task_rq(p);
2147
2148                 /*
2149                  * If the task is actively running on another CPU
2150                  * still, just relax and busy-wait without holding
2151                  * any locks.
2152                  *
2153                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2154                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2155                  * But we don't care, since "task_running()" will
2156                  * return false if the runqueue has changed and p
2157                  * is actually now running somewhere else!
2158                  */
2159                 while (task_running(rq, p)) {
2160                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2161                                 return 0;
2162                         cpu_relax();
2163                 }
2164
2165                 /*
2166                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2167                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2168                  * just go back and repeat.
2169                  */
2170                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2171                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2172                 running = task_running(rq, p);
2173                 on_rq = p->se.on_rq;
2174                 ncsw = 0;
2175                 if (!match_state || p->state == match_state)
2176                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2177                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2178
2179                 /*
2180                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2181                  */
2182                 if (unlikely(!ncsw))
2183                         break;
2184
2185                 /*
2186                  * Was it really running after all now that we
2187                  * checked with the proper locks actually held?
2188                  *
2189                  * Oops. Go back and try again..
2190                  */
2191                 if (unlikely(running)) {
2192                         cpu_relax();
2193                         continue;
2194                 }
2195
2196                 /*
2197                  * It's not enough that it's not actively running,
2198                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2199                  * preempted!
2200                  *
2201                  * So if it was still runnable (but just not actively
2202                  * running right now), it's preempted, and we should
2203                  * yield - it could be a while.
2204                  */
2205                 if (unlikely(on_rq)) {
2206                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2207                         continue;
2208                 }
2209
2210                 /*
2211                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2212                  * runnable, which means that it will never become
2213                  * running in the future either. We're all done!
2214                  */
2215                 break;
2216         }
2217
2218         return ncsw;
2219 }
2220
2221 /***
2222  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2223  * @p: the to-be-kicked thread
2224  *
2225  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2226  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2227  *
2228  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2229  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2230  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2231  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2232  * achieved as well.
2233  */
2234 void kick_process(struct task_struct *p)
2235 {
2236         int cpu;
2237
2238         preempt_disable();
2239         cpu = task_cpu(p);
2240         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2241                 smp_send_reschedule(cpu);
2242         preempt_enable();
2243 }
2244 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2245 #endif /* CONFIG_SMP */
2246
2247 /**
2248  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2249  * @p:          the task to evaluate
2250  * @func:       the function to be called
2251  * @info:       the function call argument
2252  *
2253  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2254  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2255  */
2256 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2257                               void (*func) (void *info), void *info)
2258 {
2259         int cpu;
2260
2261         preempt_disable();
2262         cpu = task_cpu(p);
2263         if (task_curr(p))
2264                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2265         preempt_enable();
2266 }
2267
2268 #ifdef CONFIG_SMP
2269 /*
2270  * ->cpus_allowed is protected by either TASK_WAKING or rq->lock held.
2271  */
2272 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2273 {
2274         int dest_cpu;
2275         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2276
2277         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2278         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2279                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2280                         return dest_cpu;
2281
2282         /* Any allowed, online CPU? */
2283         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2284         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2285                 return dest_cpu;
2286
2287         /* No more Mr. Nice Guy. */
2288         if (unlikely(dest_cpu >= nr_cpu_ids)) {
2289                 dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2290                 /*
2291                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
2292                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
2293                  * leave kernel.
2294                  */
2295                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2296                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
2297                                "longer affine to cpu%d\n",
2298                                task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2299                 }
2300         }
2301
2302         return dest_cpu;
2303 }
2304
2305 /*
2306  * The caller (fork, wakeup) owns TASK_WAKING, ->cpus_allowed is stable.
2307  */
2308 static inline
2309 int select_task_rq(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2310 {
2311         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(rq, p, sd_flags, wake_flags);
2312
2313         /*
2314          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2315          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2316          * cpu.
2317          *
2318          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2319          *
2320          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2321          *   not worry about this generic constraint ]
2322          */
2323         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2324                      !cpu_online(cpu)))
2325                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2326
2327         return cpu;
2328 }
2329
2330 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
2331 {
2332         s64 diff = sample - *avg;
2333         *avg += diff >> 3;
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         unsigned long en_flags = ENQUEUE_WAKEUP;
2357         struct rq *rq;
2358
2359         this_cpu = get_cpu();
2360
2361         smp_wmb();
2362         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2363         if (!(p->state & state))
2364                 goto out;
2365
2366         if (p->se.on_rq)
2367                 goto out_running;
2368
2369         cpu = task_cpu(p);
2370         orig_cpu = cpu;
2371
2372 #ifdef CONFIG_SMP
2373         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2374                 goto out_activate;
2375
2376         /*
2377          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2378          * we put the task in TASK_WAKING state.
2379          *
2380          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2381          */
2382         if (task_contributes_to_load(p)) {
2383                 if (likely(cpu_online(orig_cpu)))
2384                         rq->nr_uninterruptible--;
2385                 else
2386                         this_rq()->nr_uninterruptible--;
2387         }
2388         p->state = TASK_WAKING;
2389
2390         if (p->sched_class->task_waking) {
2391                 p->sched_class->task_waking(rq, p);
2392                 en_flags |= ENQUEUE_WAKING;
2393         }
2394
2395         cpu = select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2396         if (cpu != orig_cpu)
2397                 set_task_cpu(p, cpu);
2398         __task_rq_unlock(rq);
2399
2400         rq = cpu_rq(cpu);
2401         raw_spin_lock(&rq->lock);
2402
2403         /*
2404          * We migrated the task without holding either rq->lock, however
2405          * since the task is not on the task list itself, nobody else
2406          * will try and migrate the task, hence the rq should match the
2407          * cpu we just moved it to.
2408          */
2409         WARN_ON(task_cpu(p) != cpu);
2410         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2411
2412 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2413         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2414         if (cpu == this_cpu)
2415                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2416         else {
2417                 struct sched_domain *sd;
2418                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2419                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2420                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2421                                 break;
2422                         }
2423                 }
2424         }
2425 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2426
2427 out_activate:
2428 #endif /* CONFIG_SMP */
2429         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
2430         if (wake_flags & WF_SYNC)
2431                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
2432         if (orig_cpu != cpu)
2433                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2434         if (cpu == this_cpu)
2435                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
2436         else
2437                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
2438         activate_task(rq, p, en_flags);
2439         success = 1;
2440
2441 out_running:
2442         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2443         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2444
2445         p->state = TASK_RUNNING;
2446 #ifdef CONFIG_SMP
2447         if (p->sched_class->task_woken)
2448                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2449
2450         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2451                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2452                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2453
2454                 if (delta > max)
2455                         rq->avg_idle = max;
2456                 else
2457                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2458                 rq->idle_stamp = 0;
2459         }
2460 #endif
2461 out:
2462         task_rq_unlock(rq, &flags);
2463         put_cpu();
2464
2465         return success;
2466 }
2467
2468 /**
2469  * wake_up_process - Wake up a specific process
2470  * @p: The process to be woken up.
2471  *
2472  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2473  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2474  * running.
2475  *
2476  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2477  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2478  */
2479 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2480 {
2481         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2482 }
2483 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2484
2485 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2486 {
2487         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2488 }
2489
2490 /*
2491  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2492  * p is forked by current.
2493  *
2494  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2495  */
2496 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2497 {
2498         p->se.exec_start                = 0;
2499         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2500         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2501         p->se.nr_migrations             = 0;
2502
2503 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2504         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2505 #endif
2506
2507         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2508         p->se.on_rq = 0;
2509         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2510
2511 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2512         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2513 #endif
2514 }
2515
2516 /*
2517  * fork()/clone()-time setup:
2518  */
2519 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2520 {
2521         int cpu = get_cpu();
2522
2523         __sched_fork(p);
2524         /*
2525          * We mark the process as running here. This guarantees that
2526          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2527          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2528          */
2529         p->state = TASK_RUNNING;
2530
2531         /*
2532          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2533          */
2534         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2535                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2536                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2537                         p->normal_prio = p->static_prio;
2538                 }
2539
2540                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2541                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2542                         p->normal_prio = p->static_prio;
2543                         set_load_weight(p);
2544                 }
2545
2546                 /*
2547                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2548                  * fulfilled its duty:
2549                  */
2550                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2551         }
2552
2553         /*
2554          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2555          */
2556         p->prio = current->normal_prio;
2557
2558         if (!rt_prio(p->prio))
2559                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2560
2561         if (p->sched_class->task_fork)
2562                 p->sched_class->task_fork(p);
2563
2564         set_task_cpu(p, cpu);
2565
2566 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2567         if (likely(sched_info_on()))
2568                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2569 #endif
2570 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2571         p->oncpu = 0;
2572 #endif
2573 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2574         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2575         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2576 #endif
2577         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2578
2579         put_cpu();
2580 }
2581
2582 /*
2583  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2584  *
2585  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2586  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2587  * on the runqueue and wakes it.
2588  */
2589 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2590 {
2591         unsigned long flags;
2592         struct rq *rq;
2593         int cpu __maybe_unused = get_cpu();
2594
2595 #ifdef CONFIG_SMP
2596         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2597         p->state = TASK_WAKING;
2598
2599         /*
2600          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2601          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2602          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2603          *
2604          * We set TASK_WAKING so that select_task_rq() can drop rq->lock
2605          * without people poking at ->cpus_allowed.
2606          */
2607         cpu = select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2608         set_task_cpu(p, cpu);
2609
2610         p->state = TASK_RUNNING;
2611         task_rq_unlock(rq, &flags);
2612 #endif
2613
2614         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2615         activate_task(rq, p, 0);
2616         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2617         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2618 #ifdef CONFIG_SMP
2619         if (p->sched_class->task_woken)
2620                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2621 #endif
2622         task_rq_unlock(rq, &flags);
2623         put_cpu();
2624 }
2625
2626 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2627
2628 /**
2629  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2630  * @notifier: notifier struct to register
2631  */
2632 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2633 {
2634         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2635 }
2636 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2637
2638 /**
2639  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2640  * @notifier: notifier struct to unregister
2641  *
2642  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2643  */
2644 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2645 {
2646         hlist_del(&notifier->link);
2647 }
2648 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2649
2650 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2651 {
2652         struct preempt_notifier *notifier;
2653         struct hlist_node *node;
2654
2655         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2656                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2657 }
2658
2659 static void
2660 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2661                                  struct task_struct *next)
2662 {
2663         struct preempt_notifier *notifier;
2664         struct hlist_node *node;
2665
2666         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2667                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2668 }
2669
2670 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2671
2672 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2673 {
2674 }
2675
2676 static void
2677 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2678                                  struct task_struct *next)
2679 {
2680 }
2681
2682 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2683
2684 /**
2685  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2686  * @rq: the runqueue preparing to switch
2687  * @prev: the current task that is being switched out
2688  * @next: the task we are going to switch to.
2689  *
2690  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2691  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2692  * switch.
2693  *
2694  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2695  * hooks.
2696  */
2697 static inline void
2698 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2699                     struct task_struct *next)
2700 {
2701         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2702         prepare_lock_switch(rq, next);
2703         prepare_arch_switch(next);
2704 }
2705
2706 /**
2707  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2708  * @rq: runqueue associated with task-switch
2709  * @prev: the thread we just switched away from.
2710  *
2711  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2712  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2713  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2714  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2715  *
2716  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2717  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2718  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2719  * details.)
2720  */
2721 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2722         __releases(rq->lock)
2723 {
2724         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2725         long prev_state;
2726
2727         rq->prev_mm = NULL;
2728
2729         /*
2730          * A task struct has one reference for the use as "current".
2731          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2732          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2733          * the scheduled task must drop that reference.
2734          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2735          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2736          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2737          * be dropped twice.
2738          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2739          */
2740         prev_state = prev->state;
2741         finish_arch_switch(prev);
2742 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2743         local_irq_disable();
2744 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2745         perf_event_task_sched_in(current);
2746 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2747         local_irq_enable();
2748 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2749         finish_lock_switch(rq, prev);
2750
2751         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2752         if (mm)
2753                 mmdrop(mm);
2754         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2755                 /*
2756                  * Remove function-return probe instances associated with this
2757                  * task and put them back on the free list.
2758                  */
2759                 kprobe_flush_task(prev);
2760                 put_task_struct(prev);
2761         }
2762 }
2763
2764 #ifdef CONFIG_SMP
2765
2766 /* assumes rq->lock is held */
2767 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2768 {
2769         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2770                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2771 }
2772
2773 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2774 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2775 {
2776         if (rq->post_schedule) {
2777                 unsigned long flags;
2778
2779                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2780                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2781                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2782                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2783
2784                 rq->post_schedule = 0;
2785         }
2786 }
2787
2788 #else
2789
2790 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2791 {
2792 }
2793
2794 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2795 {
2796 }
2797
2798 #endif
2799
2800 /**
2801  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2802  * @prev: the thread we just switched away from.
2803  */
2804 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2805         __releases(rq->lock)
2806 {
2807         struct rq *rq = this_rq();
2808
2809         finish_task_switch(rq, prev);
2810
2811         /*
2812          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2813          * task_switch?
2814          */
2815         post_schedule(rq);
2816
2817 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2818         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2819         preempt_enable();
2820 #endif
2821         if (current->set_child_tid)
2822                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2823 }
2824
2825 /*
2826  * context_switch - switch to the new MM and the new
2827  * thread's register state.
2828  */
2829 static inline void
2830 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2831                struct task_struct *next)
2832 {
2833         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2834
2835         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2836         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2837         mm = next->mm;
2838         oldmm = prev->active_mm;
2839         /*
2840          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2841          * combine the page table reload and the switch backend into
2842          * one hypercall.
2843          */
2844         arch_start_context_switch(prev);
2845
2846         if (likely(!mm)) {
2847                 next->active_mm = oldmm;
2848                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2849                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2850         } else
2851                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2852
2853         if (likely(!prev->mm)) {
2854                 prev->active_mm = NULL;
2855                 rq->prev_mm = oldmm;
2856         }
2857         /*
2858          * Since the runqueue lock will be released by the next
2859          * task (which is an invalid locking op but in the case
2860          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2861          * do an early lockdep release here:
2862          */
2863 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2864         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2865 #endif
2866
2867         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2868         switch_to(prev, next, prev);
2869
2870         barrier();
2871         /*
2872          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2873          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2874          * frame will be invalid.
2875          */
2876         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2877 }
2878
2879 /*
2880  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2881  *
2882  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2883  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2884  * number of context switches performed since bootup.
2885  */
2886 unsigned long nr_running(void)
2887 {
2888         unsigned long i, sum = 0;
2889
2890         for_each_online_cpu(i)
2891                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2892
2893         return sum;
2894 }
2895
2896 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2897 {
2898         unsigned long i, sum = 0;
2899
2900         for_each_possible_cpu(i)
2901                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2902
2903         /*
2904          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2905          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2906          */
2907         if (unlikely((long)sum < 0))
2908                 sum = 0;
2909
2910         return sum;
2911 }
2912
2913 unsigned long long nr_context_switches(void)
2914 {
2915         int i;
2916         unsigned long long sum = 0;
2917
2918         for_each_possible_cpu(i)
2919                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2920
2921         return sum;
2922 }
2923
2924 unsigned long nr_iowait(void)
2925 {
2926         unsigned long i, sum = 0;
2927
2928         for_each_possible_cpu(i)
2929                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2930
2931         return sum;
2932 }
2933
2934 unsigned long nr_iowait_cpu(void)
2935 {
2936         struct rq *this = this_rq();
2937         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2938 }
2939
2940 unsigned long this_cpu_load(void)
2941 {
2942         struct rq *this = this_rq();
2943         return this->cpu_load[0];
2944 }
2945
2946
2947 /* Variables and functions for calc_load */
2948 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2949 static unsigned long calc_load_update;
2950 unsigned long avenrun[3];
2951 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2952
2953 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
2954 {
2955         long nr_active, delta = 0;
2956
2957         nr_active = this_rq->nr_running;
2958         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2959
2960         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2961                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2962                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2963         }
2964
2965         return delta;
2966 }
2967
2968 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2969 /*
2970  * For NO_HZ we delay the active fold to the next LOAD_FREQ update.
2971  *
2972  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
2973  */
2974 static atomic_long_t calc_load_tasks_idle;
2975
2976 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
2977 {
2978         long delta;
2979
2980         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
2981         if (delta)
2982                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks_idle);
2983 }
2984
2985 static long calc_load_fold_idle(void)
2986 {
2987         long delta = 0;
2988
2989         /*
2990          * Its got a race, we don't care...
2991          */
2992         if (atomic_long_read(&calc_load_tasks_idle))
2993                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_tasks_idle, 0);
2994
2995         return delta;
2996 }
2997 #else
2998 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
2999 {
3000 }
3001
3002 static inline long calc_load_fold_idle(void)
3003 {
3004         return 0;
3005 }
3006 #endif
3007
3008 /**
3009  * get_avenrun - get the load average array
3010  * @loads:      pointer to dest load array
3011  * @offset:     offset to add
3012  * @shift:      shift count to shift the result left
3013  *
3014  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3015  */
3016 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3017 {
3018         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3019         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3020         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3021 }
3022
3023 static unsigned long
3024 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3025 {
3026         load *= exp;
3027         load += active * (FIXED_1 - exp);
3028         return load >> FSHIFT;
3029 }
3030
3031 /*
3032  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3033  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3034  */
3035 void calc_global_load(void)
3036 {
3037         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
3038         long active;
3039
3040         if (time_before(jiffies, upd))
3041                 return;
3042
3043         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3044         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3045
3046         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3047         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3048         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3049
3050         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3051 }
3052
3053 /*
3054  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
3055  * active count.
3056  */
3057 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3058 {
3059         long delta;
3060
3061         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
3062                 return;
3063
3064         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
3065         delta += calc_load_fold_idle();
3066         if (delta)
3067                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3068
3069         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3070 }
3071
3072 /*
3073  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3074  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3075  */
3076 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3077 {
3078         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3079         int i, scale;
3080
3081         this_rq->nr_load_updates++;
3082
3083         /* Update our load: */
3084         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3085                 unsigned long old_load, new_load;
3086
3087                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3088
3089                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3090                 new_load = this_load;
3091                 /*
3092                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3093                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3094                  * example.
3095                  */
3096                 if (new_load > old_load)
3097                         new_load += scale-1;
3098                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3099         }
3100
3101         calc_load_account_active(this_rq);
3102 }
3103
3104 #ifdef CONFIG_SMP
3105
3106 /*
3107  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3108  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3109  */
3110 void sched_exec(void)
3111 {
3112         struct task_struct *p = current;
3113         struct migration_req req;
3114         unsigned long flags;
3115         struct rq *rq;
3116         int dest_cpu;
3117
3118         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3119         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3120         if (dest_cpu == smp_processor_id())
3121                 goto unlock;
3122
3123         /*
3124          * select_task_rq() can race against ->cpus_allowed
3125          */
3126         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed) &&
3127             likely(cpu_active(dest_cpu)) &&
3128             migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3129                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3130                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3131
3132                 get_task_struct(mt);
3133                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3134                 wake_up_process(mt);
3135                 put_task_struct(mt);
3136                 wait_for_completion(&req.done);
3137
3138                 return;
3139         }
3140 unlock:
3141         task_rq_unlock(rq, &flags);
3142 }
3143
3144 #endif
3145
3146 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3147
3148 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3149
3150 /*
3151  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
3152  * @p in case that task is currently running.
3153  *
3154  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
3155  */
3156 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
3157 {
3158         u64 ns = 0;
3159
3160         if (task_current(rq, p)) {
3161                 update_rq_clock(rq);
3162                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
3163                 if ((s64)ns < 0)
3164                         ns = 0;
3165         }
3166
3167         return ns;
3168 }
3169
3170 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
3171 {
3172         unsigned long flags;
3173         struct rq *rq;
3174         u64 ns = 0;
3175
3176         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3177         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
3178         task_rq_unlock(rq, &flags);
3179
3180         return ns;
3181 }
3182
3183 /*
3184  * Return accounted runtime for the task.
3185  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3186  * pending runtime that have not been accounted yet.
3187  */
3188 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3189 {
3190         unsigned long flags;
3191         struct rq *rq;
3192         u64 ns = 0;
3193
3194         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3195         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3196         task_rq_unlock(rq, &flags);
3197
3198         return ns;
3199 }
3200
3201 /*
3202  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
3203  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
3204  * pending runtime that have not been accounted yet.
3205  *
3206  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
3207  * so the return value not includes other pending runtime that other
3208  * running tasks might have.
3209  */
3210 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
3211 {
3212         struct task_cputime totals;
3213         unsigned long flags;
3214         struct rq *rq;
3215         u64 ns;
3216
3217         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3218         thread_group_cputime(p, &totals);
3219         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3220         task_rq_unlock(rq, &flags);
3221
3222         return ns;
3223 }
3224
3225 /*
3226  * Account user cpu time to a process.
3227  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3228  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3229  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3230  */
3231 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3232                        cputime_t cputime_scaled)
3233 {
3234         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3235         cputime64_t tmp;
3236
3237         /* Add user time to process. */
3238         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3239         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3240         account_group_user_time(p, cputime);
3241
3242         /* Add user time to cpustat. */
3243         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3244         if (TASK_NICE(p) > 0)
3245                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3246         else
3247                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3248
3249         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
3250         /* Account for user time used */
3251         acct_update_integrals(p);
3252 }
3253
3254 /*
3255  * Account guest cpu time to a process.
3256  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3257  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3258  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3259  */
3260 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3261                                cputime_t cputime_scaled)
3262 {
3263         cputime64_t tmp;
3264         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3265
3266         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3267
3268         /* Add guest time to process. */
3269         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3270         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3271         account_group_user_time(p, cputime);
3272         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3273
3274         /* Add guest time to cpustat. */
3275         if (TASK_NICE(p) > 0) {
3276                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3277                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
3278         } else {
3279                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3280                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3281         }
3282 }
3283
3284 /*
3285  * Account system cpu time to a process.
3286  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3287  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3288  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3289  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3290  */
3291 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3292                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
3293 {
3294         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3295         cputime64_t tmp;
3296
3297         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
3298                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
3299                 return;
3300         }
3301
3302         /* Add system time to process. */
3303         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3304         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
3305         account_group_system_time(p, cputime);
3306
3307         /* Add system time to cpustat. */
3308         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3309         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3310                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3311         else if (softirq_count())
3312                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3313         else
3314                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3315
3316         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
3317
3318         /* Account for system time used */
3319         acct_update_integrals(p);
3320 }
3321
3322 /*
3323  * Account for involuntary wait time.
3324  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3325  */
3326 void account_steal_time(cputime_t cputime)
3327 {
3328         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3329         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3330
3331         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
3332 }
3333
3334 /*
3335  * Account for idle time.
3336  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
3337  */
3338 void account_idle_time(cputime_t cputime)
3339 {
3340         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3341         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3342         struct rq *rq = this_rq();
3343
3344         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3345                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
3346         else
3347                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
3348 }
3349
3350 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3351
3352 /*
3353  * Account a single tick of cpu time.
3354  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3355  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
3356  */
3357 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
3358 {
3359         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3360         struct rq *rq = this_rq();
3361
3362         if (user_tick)
3363                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3364         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
3365                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
3366                                     one_jiffy_scaled);
3367         else
3368                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3369 }
3370
3371 /*
3372  * Account multiple ticks of steal time.
3373  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3374  * @ticks: number of stolen ticks
3375  */
3376 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
3377 {
3378         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3379 }
3380
3381 /*
3382  * Account multiple ticks of idle time.
3383  * @ticks: number of stolen ticks
3384  */
3385 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
3386 {
3387         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3388 }
3389
3390 #endif
3391
3392 /*
3393  * Use precise platform statistics if available:
3394  */
3395 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3396 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3397 {
3398         *ut = p->utime;
3399         *st = p->stime;
3400 }
3401
3402 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3403 {
3404         struct task_cputime cputime;
3405
3406         thread_group_cputime(p, &cputime);
3407
3408         *ut = cputime.utime;
3409         *st = cputime.stime;
3410 }
3411 #else
3412
3413 #ifndef nsecs_to_cputime
3414 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
3415 #endif
3416
3417 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3418 {
3419         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
3420
3421         /*
3422          * Use CFS's precise accounting:
3423          */
3424         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
3425
3426         if (total) {
3427                 u64 temp;
3428
3429                 temp = (u64)(rtime * utime);
3430                 do_div(temp, total);
3431                 utime = (cputime_t)temp;
3432         } else
3433                 utime = rtime;
3434
3435         /*
3436          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
3437          */
3438         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
3439         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
3440
3441         *ut = p->prev_utime;
3442         *st = p->prev_stime;
3443 }
3444
3445 /*
3446  * Must be called with siglock held.
3447  */
3448 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3449 {
3450         struct signal_struct *sig = p->signal;
3451         struct task_cputime cputime;
3452         cputime_t rtime, utime, total;
3453
3454         thread_group_cputime(p, &cputime);
3455
3456         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
3457         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
3458
3459         if (total) {
3460                 u64 temp;
3461
3462                 temp = (u64)(rtime * cputime.utime);
3463                 do_div(temp, total);
3464                 utime = (cputime_t)temp;
3465         } else
3466                 utime = rtime;
3467
3468         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
3469         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
3470                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
3471
3472         *ut = sig->prev_utime;
3473         *st = sig->prev_stime;
3474 }
3475 #endif
3476
3477 /*
3478  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3479  * We call it with interrupts disabled.
3480  *
3481  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3482  * timeslices.
3483  */
3484 void scheduler_tick(void)
3485 {
3486         int cpu = smp_processor_id();
3487         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3488         struct task_struct *curr = rq->curr;
3489
3490         sched_clock_tick();
3491
3492         raw_spin_lock(&rq->lock);
3493         update_rq_clock(rq);
3494         update_cpu_load(rq);
3495         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3496         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3497
3498         perf_event_task_tick(curr);
3499
3500 #ifdef CONFIG_SMP
3501         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3502         trigger_load_balance(rq, cpu);
3503 #endif
3504 }
3505
3506 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
3507 {
3508         if (in_lock_functions(addr)) {
3509                 addr = CALLER_ADDR2;
3510                 if (in_lock_functions(addr))
3511                         addr = CALLER_ADDR3;
3512         }
3513         return addr;
3514 }
3515
3516 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3517                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3518
3519 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3520 {
3521 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3522         /*
3523          * Underflow?
3524          */
3525         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3526                 return;
3527 #endif
3528         preempt_count() += val;
3529 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3530         /*
3531          * Spinlock count overflowing soon?
3532          */
3533         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3534                                 PREEMPT_MASK - 10);
3535 #endif
3536         if (preempt_count() == val)
3537                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3538 }
3539 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3540
3541 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3542 {
3543 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3544         /*
3545          * Underflow?
3546          */
3547         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3548                 return;
3549         /*
3550          * Is the spinlock portion underflowing?
3551          */
3552         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3553                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3554                 return;
3555 #endif
3556
3557         if (preempt_count() == val)
3558                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3559         preempt_count() -= val;
3560 }
3561 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3562
3563 #endif
3564
3565 /*
3566  * Print scheduling while atomic bug:
3567  */
3568 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3569 {
3570         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3571
3572         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3573                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3574
3575         debug_show_held_locks(prev);
3576         print_modules();
3577         if (irqs_disabled())
3578                 print_irqtrace_events(prev);
3579
3580         if (regs)
3581                 show_regs(regs);
3582         else
3583                 dump_stack();
3584 }
3585
3586 /*
3587  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3588  */
3589 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3590 {
3591         /*
3592          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3593          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3594          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3595          */
3596         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
3597                 __schedule_bug(prev);
3598
3599         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3600
3601         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3602 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3603         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
3604                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
3605                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
3606         }
3607 #endif
3608 }
3609
3610 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3611 {
3612         if (prev->se.on_rq)
3613                 update_rq_clock(rq);
3614         rq->skip_clock_update = 0;
3615         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3616 }
3617
3618 /*
3619  * Pick up the highest-prio task:
3620  */
3621 static inline struct task_struct *
3622 pick_next_task(struct rq *rq)
3623 {
3624         const struct sched_class *class;
3625         struct task_struct *p;
3626
3627         /*
3628          * Optimization: we know that if all tasks are in
3629          * the fair class we can call that function directly:
3630          */
3631         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
3632                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3633                 if (likely(p))
3634                         return p;
3635         }
3636
3637         class = sched_class_highest;
3638         for ( ; ; ) {
3639                 p = class->pick_next_task(rq);
3640                 if (p)
3641                         return p;
3642                 /*
3643                  * Will never be NULL as the idle class always
3644                  * returns a non-NULL p:
3645                  */
3646                 class = class->next;
3647         }
3648 }
3649
3650 /*
3651  * schedule() is the main scheduler function.
3652  */
3653 asmlinkage void __sched schedule(void)
3654 {
3655         struct task_struct *prev, *next;
3656         unsigned long *switch_count;
3657         struct rq *rq;
3658         int cpu;
3659
3660 need_resched:
3661         preempt_disable();
3662         cpu = smp_processor_id();
3663         rq = cpu_rq(cpu);
3664         rcu_sched_qs(cpu);
3665         prev = rq->curr;
3666         switch_count = &prev->nivcsw;
3667
3668         release_kernel_lock(prev);
3669 need_resched_nonpreemptible:
3670
3671         schedule_debug(prev);
3672
3673         if (sched_feat(HRTICK))
3674                 hrtick_clear(rq);
3675
3676         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3677         clear_tsk_need_resched(prev);
3678
3679         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3680                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
3681                         prev->state = TASK_RUNNING;
3682                 else
3683                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3684                 switch_count = &prev->nvcsw;
3685         }
3686
3687         pre_schedule(rq, prev);
3688
3689         if (unlikely(!rq->nr_running))
3690                 idle_balance(cpu, rq);
3691
3692         put_prev_task(rq, prev);
3693         next = pick_next_task(rq);
3694
3695         if (likely(prev != next)) {
3696                 sched_info_switch(prev, next);
3697                 perf_event_task_sched_out(prev, next);
3698
3699                 rq->nr_switches++;
3700                 rq->curr = next;
3701                 ++*switch_count;
3702
3703                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3704                 /*
3705                  * the context switch might have flipped the stack from under
3706                  * us, hence refresh the local variables.
3707                  */
3708                 cpu = smp_processor_id();
3709                 rq = cpu_rq(cpu);
3710         } else
3711                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3712
3713         post_schedule(rq);
3714
3715         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0)) {
3716                 prev = rq->curr;
3717                 switch_count = &prev->nivcsw;
3718                 goto need_resched_nonpreemptible;
3719         }
3720
3721         preempt_enable_no_resched();
3722         if (need_resched())
3723                 goto need_resched;
3724 }
3725 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3726
3727 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
3728 /*
3729  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
3730  * access and not reliable.
3731  */
3732 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
3733 {
3734         unsigned int cpu;
3735         struct rq *rq;
3736
3737         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
3738                 return 0;
3739
3740 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
3741         /*
3742          * Need to access the cpu field knowing that
3743          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
3744          * the mutex owner just released it and exited.
3745          */
3746         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
3747                 goto out;
3748 #else
3749         cpu = owner->cpu;
3750 #endif
3751
3752         /*
3753          * Even if the access succeeded (likely case),
3754          * the cpu field may no longer be valid.
3755          */
3756         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
3757                 goto out;
3758
3759         /*
3760          * We need to validate that we can do a
3761          * get_cpu() and that we have the percpu area.
3762          */
3763         if (!cpu_online(cpu))
3764                 goto out;
3765
3766         rq = cpu_rq(cpu);
3767
3768         for (;;) {
3769                 /*
3770                  * Owner changed, break to re-assess state.
3771                  */
3772                 if (lock->owner != owner)
3773                         break;
3774
3775                 /*
3776                  * Is that owner really running on that cpu?
3777                  */
3778                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
3779                         return 0;
3780
3781                 cpu_relax();
3782         }
3783 out:
3784         return 1;
3785 }
3786 #endif
3787
3788 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3789 /*
3790  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3791  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3792  * occur there and call schedule directly.
3793  */
3794 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3795 {
3796         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3797
3798         /*
3799          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3800          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3801          */
3802         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3803                 return;
3804
3805         do {
3806                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3807                 schedule();
3808                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3809
3810                 /*
3811                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3812                  * between schedule and now.
3813                  */
3814                 barrier();
3815         } while (need_resched());
3816 }
3817 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3818
3819 /*
3820  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3821  * off of irq context.
3822  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3823  * protect us against recursive calling from irq.
3824  */
3825 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3826 {
3827         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3828
3829         /* Catch callers which need to be fixed */
3830         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3831
3832         do {
3833                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3834                 local_irq_enable();
3835                 schedule();
3836                 local_irq_disable();
3837                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3838
3839                 /*
3840                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3841                  * between schedule and now.
3842                  */
3843                 barrier();
3844         } while (need_resched());
3845 }
3846
3847 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3848
3849 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3850                           void *key)
3851 {
3852         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3853 }
3854 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3855
3856 /*
3857  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3858  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3859  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3860  *
3861  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3862  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
3863  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3864  */
3865 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3866                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
3867 {
3868         wait_queue_t *curr, *next;
3869
3870         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3871                 unsigned flags = curr->flags;
3872
3873                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
3874                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3875                         break;
3876         }
3877 }
3878
3879 /**
3880  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3881  * @q: the waitqueue
3882  * @mode: which threads
3883  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3884  * @key: is directly passed to the wakeup function
3885  *
3886  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3887  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3888  */
3889 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3890                         int nr_exclusive, void *key)
3891 {
3892         unsigned long flags;
3893
3894         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3895         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3896         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3897 }
3898 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3899
3900 /*
3901  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3902  */
3903 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
3904 {
3905         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
3906 }
3907
3908 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
3909 {
3910         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
3911 }
3912
3913 /**
3914  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
3915  * @q: the waitqueue
3916  * @mode: which threads
3917  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3918  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
3919  *
3920  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3921  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3922  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3923  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3924  *
3925  * On UP it can prevent extra preemption.
3926  *
3927  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3928  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3929  */
3930 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3931                         int nr_exclusive, void *key)
3932 {
3933         unsigned long flags;
3934         int wake_flags = WF_SYNC;
3935
3936         if (unlikely(!q))
3937                 return;
3938
3939         if (unlikely(!nr_exclusive))
3940                 wake_flags = 0;
3941
3942         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3943         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
3944         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3945 }
3946 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
3947
3948 /*
3949  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
3950  */
3951 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3952 {
3953         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
3954 }
3955 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3956
3957 /**
3958  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
3959  * @x:  holds the state of this particular completion
3960  *
3961  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
3962  * awakened in the same order in which they were queued.
3963  *
3964  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
3965  *
3966  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3967  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3968  */
3969 void complete(struct completion *x)
3970 {
3971         unsigned long flags;
3972
3973         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3974         x->done++;
3975         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
3976         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3977 }
3978 EXPORT_SYMBOL(complete);
3979
3980 /**
3981  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
3982  * @x:  holds the state of this particular completion
3983  *
3984  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
3985  *
3986  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3987  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3988  */
3989 void complete_all(struct completion *x)
3990 {
3991         unsigned long flags;
3992
3993         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3994         x->done += UINT_MAX/2;
3995         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
3996         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3997 }
3998 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3999
4000 static inline long __sched
4001 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4002 {
4003         if (!x->done) {
4004                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4005
4006                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4007                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4008                 do {
4009                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4010                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4011                                 break;
4012                         }
4013                         __set_current_state(state);
4014                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4015                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4016                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4017                 } while (!x->done && timeout);
4018                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4019                 if (!x->done)
4020                         return timeout;
4021         }
4022         x->done--;
4023         return timeout ?: 1;
4024 }
4025
4026 static long __sched
4027 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4028 {
4029         might_sleep();
4030
4031         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4032         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4033         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4034         return timeout;
4035 }
4036
4037 /**
4038  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4039  * @x:  holds the state of this particular completion
4040  *
4041  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4042  * interruptible and there is no timeout.
4043  *
4044  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4045  * and interrupt capability. Also see complete().
4046  */
4047 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4048 {
4049         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4050 }
4051 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4052
4053 /**
4054  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4055  * @x:  holds the state of this particular completion
4056  * @timeout:  timeout value in jiffies
4057  *
4058  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4059  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4060  * interruptible.
4061  */
4062 unsigned long __sched
4063 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4064 {
4065         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4066 }
4067 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4068
4069 /**
4070  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4071  * @x:  holds the state of this particular completion
4072  *
4073  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4074  * interruptible.
4075  */
4076 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4077 {
4078         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4079         if (t == -ERESTARTSYS)
4080                 return t;
4081         return 0;
4082 }
4083 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4084
4085 /**
4086  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4087  * @x:  holds the state of this particular completion
4088  * @timeout:  timeout value in jiffies
4089  *
4090  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4091  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4092  */
4093 unsigned long __sched
4094 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4095                                           unsigned long timeout)
4096 {
4097         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4098 }
4099 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4100
4101 /**
4102  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4103  * @x:  holds the state of this particular completion
4104  *
4105  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4106  * interrupted by a kill signal.
4107  */
4108 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4109 {
4110         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4111         if (t == -ERESTARTSYS)
4112                 return t;
4113         return 0;
4114 }
4115 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4116
4117 /**
4118  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4119  *      @x:     completion structure
4120  *
4121  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4122  *               1 if a decrement succeeded.
4123  *
4124  *      If a completion is being used as a counting completion,
4125  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4126  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4127  *      is protecting is not available.
4128  */
4129 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4130 {
4131         unsigned long flags;
4132         int ret = 1;
4133
4134         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4135         if (!x->done)
4136                 ret = 0;
4137         else
4138                 x->done--;
4139         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4140         return ret;
4141 }
4142 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4143
4144 /**
4145  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4146  *      @x:     completion structure
4147  *
4148  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4149  *               1 if there are no waiters.
4150  *
4151  */
4152 bool completion_done(struct completion *x)
4153 {
4154         unsigned long flags;
4155         int ret = 1;
4156
4157         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4158         if (!x->done)
4159                 ret = 0;
4160         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4161         return ret;
4162 }
4163 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4164
4165 static long __sched
4166 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4167 {
4168         unsigned long flags;
4169         wait_queue_t wait;
4170
4171         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4172
4173         __set_current_state(state);
4174
4175         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4176         __add_wait_queue(q, &wait);
4177         spin_unlock(&q->lock);
4178         timeout = schedule_timeout(timeout);
4179         spin_lock_irq(&q->lock);
4180         __remove_wait_queue(q, &wait);
4181         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4182
4183         return timeout;
4184 }
4185
4186 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4187 {
4188         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4189 }
4190 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4191
4192 long __sched
4193 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4194 {
4195         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4196 }
4197 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4198
4199 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4200 {
4201         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4202 }
4203 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4204
4205 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4206 {
4207         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4208 }
4209 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4210
4211 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4212
4213 /*
4214  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4215  * @p: task
4216  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4217  *
4218  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4219  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4220  *
4221  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4222  */
4223 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4224 {
4225         unsigned long flags;
4226         int oldprio, on_rq, running;
4227         struct rq *rq;
4228         const struct sched_class *prev_class;
4229
4230         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4231
4232         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4233
4234         oldprio = p->prio;
4235         prev_class = p->sched_class;
4236         on_rq = p->se.on_rq;
4237         running = task_current(rq, p);
4238         if (on_rq)
4239                 dequeue_task(rq, p, 0);
4240         if (running)
4241                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4242
4243         if (rt_prio(prio))
4244                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4245         else
4246                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4247
4248         p->prio = prio;
4249
4250         if (running)
4251                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4252         if (on_rq) {
4253                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
4254
4255                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4256         }
4257         task_rq_unlock(rq, &flags);
4258 }
4259
4260 #endif
4261
4262 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4263 {
4264         int old_prio, delta, on_rq;
4265         unsigned long flags;
4266         struct rq *rq;
4267
4268         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4269                 return;
4270         /*
4271          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4272          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4273          */
4274         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4275         /*
4276          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4277          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4278          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4279          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4280          */
4281         if (task_has_rt_policy(p)) {
4282                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4283                 goto out_unlock;
4284         }
4285         on_rq = p->se.on_rq;
4286         if (on_rq)
4287                 dequeue_task(rq, p, 0);
4288
4289         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4290         set_load_weight(p);
4291         old_prio = p->prio;
4292         p->prio = effective_prio(p);
4293         delta = p->prio - old_prio;
4294
4295         if (on_rq) {
4296                 enqueue_task(rq, p, 0);
4297                 /*
4298                  * If the task increased its priority or is running and
4299                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4300                  */
4301                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4302                         resched_task(rq->curr);
4303         }
4304 out_unlock:
4305         task_rq_unlock(rq, &flags);
4306 }
4307 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4308
4309 /*
4310  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4311  * @p: task
4312  * @nice: nice value
4313  */
4314 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4315 {
4316         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4317         int nice_rlim = 20 - nice;
4318
4319         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
4320                 capable(CAP_SYS_NICE));
4321 }
4322
4323 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4324
4325 /*
4326  * sys_nice - change the priority of the current process.
4327  * @increment: priority increment
4328  *
4329  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4330  * does similar things.
4331  */
4332 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
4333 {
4334         long nice, retval;
4335
4336         /*
4337          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4338          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4339          * and we have a single winner.
4340          */
4341         if (increment < -40)
4342                 increment = -40;
4343         if (increment > 40)
4344                 increment = 40;
4345
4346         nice = TASK_NICE(current) + increment;
4347         if (nice < -20)
4348                 nice = -20;
4349         if (nice > 19)
4350                 nice = 19;
4351
4352         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4353                 return -EPERM;
4354
4355         retval = security_task_setnice(current, nice);
4356         if (retval)
4357                 return retval;
4358
4359         set_user_nice(current, nice);
4360         return 0;
4361 }
4362
4363 #endif
4364
4365 /**
4366  * task_prio - return the priority value of a given task.
4367  * @p: the task in question.
4368  *
4369  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4370  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4371  * around 0, value goes from -16 to +15.
4372  */
4373 int task_prio(const struct task_struct *p)
4374 {
4375         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4376 }
4377
4378 /**
4379  * task_nice - return the nice value of a given task.
4380  * @p: the task in question.
4381  */
4382 int task_nice(const struct task_struct *p)
4383 {
4384         return TASK_NICE(p);
4385 }
4386 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4387
4388 /**
4389  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4390  * @cpu: the processor in question.
4391  */
4392 int idle_cpu(int cpu)
4393 {
4394         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4395 }
4396
4397 /**
4398  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4399  * @cpu: the processor in question.
4400  */
4401 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4402 {
4403         return cpu_rq(cpu)->idle;
4404 }
4405
4406 /**
4407  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4408  * @pid: the pid in question.
4409  */
4410 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4411 {
4412         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4413 }
4414
4415 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4416 static void
4417 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4418 {
4419         BUG_ON(p->se.on_rq);
4420
4421         p->policy = policy;
4422         p->rt_priority = prio;
4423         p->normal_prio = normal_prio(p);
4424         /* we are holding p->pi_lock already */
4425         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4426         if (rt_prio(p->prio))
4427                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4428         else
4429                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4430         set_load_weight(p);
4431 }
4432
4433 /*
4434  * check the target process has a UID that matches the current process's
4435  */
4436 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4437 {
4438         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4439         bool match;
4440
4441         rcu_read_lock();
4442         pcred = __task_cred(p);
4443         match = (cred->euid == pcred->euid ||
4444                  cred->euid == pcred->uid);
4445         rcu_read_unlock();
4446         return match;
4447 }
4448
4449 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4450                                 struct sched_param *param, bool user)
4451 {
4452         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4453         unsigned long flags;
4454         const struct sched_class *prev_class;
4455         struct rq *rq;
4456         int reset_on_fork;
4457
4458         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4459         BUG_ON(in_interrupt());
4460 recheck:
4461         /* double check policy once rq lock held */
4462         if (policy < 0) {
4463                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4464                 policy = oldpolicy = p->policy;
4465         } else {
4466                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
4467                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4468
4469                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4470                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4471                                 policy != SCHED_IDLE)
4472                         return -EINVAL;
4473         }
4474
4475         /*
4476          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4477          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4478          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4479          */
4480         if (param->sched_priority < 0 ||
4481             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4482             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4483                 return -EINVAL;
4484         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4485                 return -EINVAL;
4486
4487         /*
4488          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4489          */
4490         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4491                 if (rt_policy(policy)) {
4492                         unsigned long rlim_rtprio;
4493
4494                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4495                                 return -ESRCH;
4496                         rlim_rtprio = task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4497                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4498
4499                         /* can't set/change the rt policy */
4500                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4501                                 return -EPERM;
4502
4503                         /* can't increase priority */
4504                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4505                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4506                                 return -EPERM;
4507                 }
4508                 /*
4509                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4510                  * move out of SCHED_IDLE either:
4511                  */
4512                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4513                         return -EPERM;
4514
4515                 /* can't change other user's priorities */
4516                 if (!check_same_owner(p))
4517                         return -EPERM;
4518
4519                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4520                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4521                         return -EPERM;
4522         }
4523
4524         if (user) {
4525 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4526                 /*
4527                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4528                  * assigned.
4529                  */
4530                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4531                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
4532                         return -EPERM;
4533 #endif
4534
4535                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4536                 if (retval)
4537                         return retval;
4538         }
4539
4540         /*
4541          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4542          * changing the priority of the task:
4543          */
4544         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4545         /*
4546          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4547          * runqueue lock must be held.
4548          */
4549         rq = __task_rq_lock(p);
4550         /* recheck policy now with rq lock held */
4551         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4552                 policy = oldpolicy = -1;
4553                 __task_rq_unlock(rq);
4554                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4555                 goto recheck;
4556         }
4557         on_rq = p->se.on_rq;
4558         running = task_current(rq, p);
4559         if (on_rq)
4560                 deactivate_task(rq, p, 0);
4561         if (running)
4562                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4563
4564         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4565
4566         oldprio = p->prio;
4567         prev_class = p->sched_class;
4568         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4569
4570         if (running)
4571                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4572         if (on_rq) {
4573                 activate_task(rq, p, 0);
4574
4575                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4576         }
4577         __task_rq_unlock(rq);
4578         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4579
4580         rt_mutex_adjust_pi(p);
4581
4582         return 0;
4583 }
4584
4585 /**
4586  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4587  * @p: the task in question.
4588  * @policy: new policy.
4589  * @param: structure containing the new RT priority.
4590  *
4591  * NOTE that the task may be already dead.
4592  */
4593 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4594                        struct sched_param *param)
4595 {
4596         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4597 }
4598 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4599
4600 /**
4601  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4602  * @p: the task in question.
4603  * @policy: new policy.
4604  * @param: structure containing the new RT priority.
4605  *
4606  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4607  * current context has permission.  For example, this is needed in
4608  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4609  * but our caller might not have that capability.
4610  */
4611 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4612                                struct sched_param *param)
4613 {
4614         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4615 }
4616
4617 static int
4618 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4619 {
4620         struct sched_param lparam;
4621         struct task_struct *p;
4622         int retval;
4623
4624         if (!param || pid < 0)
4625                 return -EINVAL;
4626         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4627                 return -EFAULT;
4628
4629         rcu_read_lock();
4630         retval = -ESRCH;
4631         p = find_process_by_pid(pid);
4632         if (p != NULL)
4633                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4634         rcu_read_unlock();
4635
4636         return retval;
4637 }
4638
4639 /**
4640  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4641  * @pid: the pid in question.
4642  * @policy: new policy.
4643  * @param: structure containing the new RT priority.
4644  */
4645 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4646                 struct sched_param __user *, param)
4647 {
4648         /* negative values for policy are not valid */
4649         if (policy < 0)
4650                 return -EINVAL;
4651
4652         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4653 }
4654
4655 /**
4656  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4657  * @pid: the pid in question.
4658  * @param: structure containing the new RT priority.
4659  */
4660 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4661 {
4662         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4663 }
4664
4665 /**
4666  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4667  * @pid: the pid in question.
4668  */
4669 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4670 {
4671         struct task_struct *p;
4672         int retval;
4673
4674         if (pid < 0)
4675                 return -EINVAL;
4676
4677         retval = -ESRCH;
4678         rcu_read_lock();
4679         p = find_process_by_pid(pid);
4680         if (p) {
4681                 retval = security_task_getscheduler(p);
4682                 if (!retval)
4683                         retval = p->policy
4684                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4685         }
4686         rcu_read_unlock();
4687         return retval;
4688 }
4689
4690 /**
4691  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4692  * @pid: the pid in question.
4693  * @param: structure containing the RT priority.
4694  */
4695 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4696 {
4697         struct sched_param lp;
4698         struct task_struct *p;
4699         int retval;
4700
4701         if (!param || pid < 0)
4702                 return -EINVAL;
4703
4704         rcu_read_lock();
4705         p = find_process_by_pid(pid);
4706         retval = -ESRCH;
4707         if (!p)
4708                 goto out_unlock;
4709
4710         retval = security_task_getscheduler(p);
4711         if (retval)
4712                 goto out_unlock;
4713
4714         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4715         rcu_read_unlock();
4716
4717         /*
4718          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4719          */
4720         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4721
4722         return retval;
4723
4724 out_unlock:
4725         rcu_read_unlock();
4726         return retval;
4727 }
4728
4729 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4730 {
4731         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4732         struct task_struct *p;
4733         int retval;
4734
4735         get_online_cpus();
4736         rcu_read_lock();
4737
4738         p = find_process_by_pid(pid);
4739         if (!p) {
4740                 rcu_read_unlock();
4741                 put_online_cpus();
4742                 return -ESRCH;
4743         }
4744
4745         /* Prevent p going away */
4746         get_task_struct(p);
4747         rcu_read_unlock();
4748
4749         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4750                 retval = -ENOMEM;
4751                 goto out_put_task;
4752         }
4753         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4754                 retval = -ENOMEM;
4755                 goto out_free_cpus_allowed;
4756         }
4757         retval = -EPERM;
4758         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
4759                 goto out_unlock;
4760
4761         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4762         if (retval)
4763                 goto out_unlock;
4764
4765         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4766         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4767  again:
4768         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4769
4770         if (!retval) {
4771                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4772                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4773                         /*
4774                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4775                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4776                          * cpuset's cpus_allowed
4777                          */
4778                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4779                         goto again;
4780                 }
4781         }
4782 out_unlock:
4783         free_cpumask_var(new_mask);
4784 out_free_cpus_allowed:
4785         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4786 out_put_task:
4787         put_task_struct(p);
4788         put_online_cpus();
4789         return retval;
4790 }
4791
4792 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4793                              struct cpumask *new_mask)
4794 {
4795         if (len < cpumask_size())
4796                 cpumask_clear(new_mask);
4797         else if (len > cpumask_size())
4798                 len = cpumask_size();
4799
4800         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4801 }
4802
4803 /**
4804  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4805  * @pid: pid of the process
4806  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4807  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4808  */
4809 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4810                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4811 {
4812         cpumask_var_t new_mask;
4813         int retval;
4814
4815         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4816                 return -ENOMEM;
4817
4818         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4819         if (retval == 0)
4820                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4821         free_cpumask_var(new_mask);
4822         return retval;
4823 }
4824
4825 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4826 {
4827         struct task_struct *p;
4828         unsigned long flags;
4829         struct rq *rq;
4830         int retval;
4831
4832         get_online_cpus();
4833         rcu_read_lock();
4834
4835         retval = -ESRCH;
4836         p = find_process_by_pid(pid);
4837         if (!p)
4838                 goto out_unlock;
4839
4840         retval = security_task_getscheduler(p);
4841         if (retval)
4842                 goto out_unlock;
4843
4844         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4845         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
4846         task_rq_unlock(rq, &flags);
4847
4848 out_unlock:
4849         rcu_read_unlock();
4850         put_online_cpus();
4851
4852         return retval;
4853 }
4854
4855 /**
4856  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4857  * @pid: pid of the process
4858  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4859  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4860  */
4861 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4862                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4863 {
4864         int ret;
4865         cpumask_var_t mask;
4866
4867         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4868                 return -EINVAL;
4869         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4870                 return -EINVAL;
4871
4872         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4873                 return -ENOMEM;
4874
4875         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4876         if (ret == 0) {
4877                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4878
4879                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4880                         ret = -EFAULT;
4881                 else
4882                         ret = retlen;
4883         }
4884         free_cpumask_var(mask);
4885
4886         return ret;
4887 }
4888
4889 /**
4890  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4891  *
4892  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4893  * other threads running on this CPU then this function will return.
4894  */
4895 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4896 {
4897         struct rq *rq = this_rq_lock();
4898
4899         schedstat_inc(rq, yld_count);
4900         current->sched_class->yield_task(rq);
4901
4902         /*
4903          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4904          * no need to preempt or enable interrupts:
4905          */
4906         __release(rq->lock);
4907         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4908         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4909         preempt_enable_no_resched();
4910
4911         schedule();
4912
4913         return 0;
4914 }
4915
4916 static inline int should_resched(void)
4917 {
4918         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
4919 }
4920
4921 static void __cond_resched(void)
4922 {
4923         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4924         schedule();
4925         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4926 }
4927
4928 int __sched _cond_resched(void)
4929 {
4930         if (should_resched()) {
4931                 __cond_resched();
4932                 return 1;
4933         }
4934         return 0;
4935 }
4936 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4937
4938 /*
4939  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4940  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4941  *
4942  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4943  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4944  * spin_unlock(), once by hand).
4945  */
4946 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4947 {
4948         int resched = should_resched();
4949         int ret = 0;
4950
4951         lockdep_assert_held(lock);
4952
4953         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4954                 spin_unlock(lock);
4955                 if (resched)
4956                         __cond_resched();
4957                 else
4958                         cpu_relax();
4959                 ret = 1;
4960                 spin_lock(lock);
4961         }
4962         return ret;
4963 }
4964 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4965
4966 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4967 {
4968         BUG_ON(!in_softirq());
4969
4970         if (should_resched()) {
4971                 local_bh_enable();
4972                 __cond_resched();
4973                 local_bh_disable();
4974                 return 1;
4975         }
4976         return 0;
4977 }
4978 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4979
4980 /**
4981  * yield - yield the current processor to other threads.
4982  *
4983  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4984  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4985  */
4986 void __sched yield(void)
4987 {
4988         set_current_state(TASK_RUNNING);
4989         sys_sched_yield();
4990 }
4991 EXPORT_SYMBOL(yield);
4992
4993 /*
4994  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4995  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4996  */
4997 void __sched io_schedule(void)
4998 {
4999         struct rq *rq = raw_rq();
5000
5001         delayacct_blkio_start();
5002         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5003         current->in_iowait = 1;
5004         schedule();
5005         current->in_iowait = 0;
5006         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5007         delayacct_blkio_end();
5008 }
5009 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5010
5011 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5012 {
5013         struct rq *rq = raw_rq();
5014         long ret;
5015
5016         delayacct_blkio_start();
5017         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5018         current->in_iowait = 1;
5019         ret = schedule_timeout(timeout);
5020         current->in_iowait = 0;
5021         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5022         delayacct_blkio_end();
5023         return ret;
5024 }
5025
5026 /**
5027  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5028  * @policy: scheduling class.
5029  *
5030  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5031  * by a given scheduling class.
5032  */
5033 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5034 {
5035         int ret = -EINVAL;
5036
5037         switch (policy) {
5038         case SCHED_FIFO:
5039         case SCHED_RR:
5040                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5041                 break;
5042         case SCHED_NORMAL:
5043         case SCHED_BATCH:
5044         case SCHED_IDLE:
5045                 ret = 0;
5046                 break;
5047         }
5048         return ret;
5049 }
5050
5051 /**
5052  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5053  * @policy: scheduling class.
5054  *
5055  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5056  * by a given scheduling class.
5057  */
5058 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5059 {
5060         int ret = -EINVAL;
5061
5062         switch (policy) {
5063         case SCHED_FIFO:
5064         case SCHED_RR:
5065                 ret = 1;
5066                 break;
5067         case SCHED_NORMAL:
5068         case SCHED_BATCH:
5069         case SCHED_IDLE:
5070                 ret = 0;
5071         }
5072         return ret;
5073 }
5074
5075 /**
5076  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5077  * @pid: pid of the process.
5078  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5079  *
5080  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5081  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5082  */
5083 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5084                 struct timespec __user *, interval)
5085 {
5086         struct task_struct *p;
5087         unsigned int time_slice;
5088         unsigned long flags;
5089         struct rq *rq;
5090         int retval;
5091         struct timespec t;
5092
5093         if (pid < 0)
5094                 return -EINVAL;
5095
5096         retval = -ESRCH;
5097         rcu_read_lock();
5098         p = find_process_by_pid(pid);
5099         if (!p)
5100                 goto out_unlock;
5101
5102         retval = security_task_getscheduler(p);
5103         if (retval)
5104                 goto out_unlock;
5105
5106         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5107         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5108         task_rq_unlock(rq, &flags);
5109
5110         rcu_read_unlock();
5111         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5112         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5113         return retval;
5114
5115 out_unlock:
5116         rcu_read_unlock();
5117         return retval;
5118 }
5119
5120 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5121
5122 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5123 {
5124         unsigned long free = 0;
5125         unsigned state;
5126
5127         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5128         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5129                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5130 #if BITS_PER_LONG == 32
5131         if (state == TASK_RUNNING)
5132                 printk(KERN_CONT " running  ");
5133         else
5134                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5135 #else
5136         if (state == TASK_RUNNING)
5137                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5138         else
5139                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5140 #endif
5141 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5142         free = stack_not_used(p);
5143 #endif
5144         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5145                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
5146                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5147
5148         show_stack(p, NULL);
5149 }
5150
5151 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5152 {
5153         struct task_struct *g, *p;
5154
5155 #if BITS_PER_LONG == 32
5156         printk(KERN_INFO
5157                 "  task                PC stack   pid father\n");
5158 #else
5159         printk(KERN_INFO
5160                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5161 #endif
5162         read_lock(&tasklist_lock);
5163         do_each_thread(g, p) {
5164                 /*
5165                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5166                  * console might take alot of time:
5167                  */
5168                 touch_nmi_watchdog();
5169                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5170                         sched_show_task(p);
5171         } while_each_thread(g, p);
5172
5173         touch_all_softlockup_watchdogs();
5174
5175 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5176         sysrq_sched_debug_show();
5177 #endif
5178         read_unlock(&tasklist_lock);
5179         /*
5180          * Only show locks if all tasks are dumped:
5181          */
5182         if (!state_filter)
5183                 debug_show_all_locks();
5184 }
5185
5186 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5187 {
5188         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5189 }
5190
5191 /**
5192  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5193  * @idle: task in question
5194  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5195  *
5196  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5197  * flag, to make booting more robust.
5198  */
5199 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5200 {
5201         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5202         unsigned long flags;
5203
5204         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5205
5206         __sched_fork(idle);
5207         idle->state = TASK_RUNNING;
5208         idle->se.exec_start = sched_clock();
5209
5210         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
5211         __set_task_cpu(idle, cpu);
5212
5213         rq->curr = rq->idle = idle;
5214 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5215         idle->oncpu = 1;
5216 #endif
5217         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5218
5219         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5220 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5221         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5222 #else
5223         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5224 #endif
5225         /*
5226          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5227          */
5228         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5229         ftrace_graph_init_task(idle);
5230 }
5231
5232 /*
5233  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5234  * indicates which cpus entered this state. This is used
5235  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5236  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5237  * always be CPU_BITS_NONE.
5238  */
5239 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
5240
5241 /*
5242  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5243  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5244  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5245  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5246  * number of CPUs.
5247  *
5248  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5249  */
5250 static int get_update_sysctl_factor(void)
5251 {
5252         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
5253         unsigned int factor;
5254
5255         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
5256         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
5257                 factor = 1;
5258                 break;
5259         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
5260                 factor = cpus;
5261                 break;
5262         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
5263         default:
5264                 factor = 1 + ilog2(cpus);
5265                 break;
5266         }
5267
5268         return factor;
5269 }
5270
5271 static void update_sysctl(void)
5272 {
5273         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
5274
5275 #define SET_SYSCTL(name) \
5276         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
5277         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
5278         SET_SYSCTL(sched_latency);
5279         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
5280         SET_SYSCTL(sched_shares_ratelimit);
5281 #undef SET_SYSCTL
5282 }
5283
5284 static inline void sched_init_granularity(void)
5285 {
5286         update_sysctl();
5287 }
5288
5289 #ifdef CONFIG_SMP
5290 /*
5291  * This is how migration works:
5292  *
5293  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5294  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5295  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5296  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5297  *    thread off the CPU)
5298  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5299  *    task is still in the wrong runqueue.
5300  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5301  *    it and puts it into the right queue.
5302  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5303  * 7) we wake up and the migration is done.
5304  */
5305
5306 /*
5307  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5308  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5309  * is removed from the allowed bitmask.
5310  *
5311  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5312  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5313  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5314  */
5315 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
5316 {
5317         struct migration_req req;
5318         unsigned long flags;
5319         struct rq *rq;
5320         int ret = 0;
5321
5322         /*
5323          * Serialize against TASK_WAKING so that ttwu() and wunt() can
5324          * drop the rq->lock and still rely on ->cpus_allowed.
5325          */
5326 again:
5327         while (task_is_waking(p))
5328                 cpu_relax();
5329         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5330         if (task_is_waking(p)) {
5331                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5332                 goto again;
5333         }
5334
5335         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
5336                 ret = -EINVAL;
5337                 goto out;
5338         }
5339
5340         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
5341                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
5342                 ret = -EINVAL;
5343                 goto out;
5344         }
5345
5346         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5347                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5348         else {
5349                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
5350                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
5351         }
5352
5353         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5354         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
5355                 goto out;
5356
5357         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask), &req)) {
5358                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5359                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
5360
5361                 get_task_struct(mt);
5362                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5363                 wake_up_process(mt);
5364                 put_task_struct(mt);
5365                 wait_for_completion(&req.done);
5366                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5367                 return 0;
5368         }
5369 out:
5370         task_rq_unlock(rq, &flags);
5371
5372         return ret;
5373 }
5374 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5375
5376 /*
5377  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5378  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5379  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5380  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5381  *
5382  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5383  * as the task is no longer on this CPU.
5384  *
5385  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5386  */
5387 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5388 {
5389         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5390         int ret = 0;
5391
5392         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
5393                 return ret;
5394
5395         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5396         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5397
5398         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5399         /* Already moved. */
5400         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5401                 goto done;
5402         /* Affinity changed (again). */
5403         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
5404                 goto fail;
5405
5406         /*
5407          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
5408          * placed properly.
5409          */
5410         if (p->se.on_rq) {
5411                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5412                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
5413                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5414                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
5415         }
5416 done:
5417         ret = 1;
5418 fail:
5419         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5420         return ret;
5421 }
5422
5423 #define RCU_MIGRATION_IDLE      0
5424 #define RCU_MIGRATION_NEED_QS   1
5425 #define RCU_MIGRATION_GOT_QS    2
5426 #define RCU_MIGRATION_MUST_SYNC 3
5427
5428 /*
5429  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
5430  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5431  * another runqueue.
5432  */
5433 static int migration_thread(void *data)
5434 {
5435         int badcpu;
5436         int cpu = (long)data;
5437         struct rq *rq;
5438
5439         rq = cpu_rq(cpu);
5440         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
5441
5442         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5443         while (!kthread_should_stop()) {
5444                 struct migration_req *req;
5445                 struct list_head *head;
5446
5447                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5448
5449                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5450                         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5451                         break;
5452                 }
5453
5454                 if (rq->active_balance) {
5455                         active_load_balance(rq, cpu);
5456                         rq->active_balance = 0;
5457                 }
5458
5459                 head = &rq->migration_queue;
5460
5461                 if (list_empty(head)) {
5462                         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5463                         schedule();
5464                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5465                         continue;
5466                 }
5467                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5468                 list_del_init(head->next);
5469
5470                 if (req->task != NULL) {
5471                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5472                         __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5473                 } else if (likely(cpu == (badcpu = smp_processor_id()))) {
5474                         req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_GOT_QS;
5475                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5476                 } else {
5477                         req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_MUST_SYNC;
5478                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5479                         WARN_ONCE(1, "migration_thread() on CPU %d, expected %d\n", badcpu, cpu);
5480                 }
5481                 local_irq_enable();
5482
5483                 complete(&req->done);
5484         }
5485         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5486
5487         return 0;
5488 }
5489
5490 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5491 /*
5492  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
5493  */
5494 void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5495 {
5496         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5497         int needs_cpu, uninitialized_var(dest_cpu);
5498         unsigned long flags;
5499
5500         local_irq_save(flags);
5501
5502         raw_spin_lock(&rq->lock);
5503         needs_cpu = (task_cpu(p) == dead_cpu) && (p->state != TASK_WAKING);
5504         if (needs_cpu)
5505                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, p);
5506         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5507         /*
5508          * It can only fail if we race with set_cpus_allowed(),
5509          * in the racer should migrate the task anyway.
5510          */
5511         if (needs_cpu)
5512                 __migrate_task(p, dead_cpu, dest_cpu);
5513         local_irq_restore(flags);
5514 }
5515
5516 /*
5517  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5518  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5519  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5520  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5521  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5522  */
5523 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5524 {
5525         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
5526         unsigned long flags;
5527
5528         local_irq_save(flags);
5529         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5530         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5531         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5532         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5533         local_irq_restore(flags);
5534 }
5535
5536 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5537 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5538 {
5539         struct task_struct *p, *t;
5540
5541         read_lock(&tasklist_lock);
5542
5543         do_each_thread(t, p) {
5544                 if (p == current)
5545                         continue;
5546
5547                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5548                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5549         } while_each_thread(t, p);
5550
5551         read_unlock(&tasklist_lock);
5552 }
5553
5554 /*
5555  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5556  * It does so by boosting its priority to highest possible.
5557  * Used by CPU offline code.
5558  */
5559 void sched_idle_next(void)
5560 {
5561         int this_cpu = smp_processor_id();
5562         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5563         struct task_struct *p = rq->idle;
5564         unsigned long flags;
5565
5566         /* cpu has to be offline */
5567         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5568
5569         /*
5570          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5571          * and interrupts disabled on the current cpu.
5572          */
5573         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5574
5575         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5576
5577         activate_task(rq, p, 0);
5578
5579         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5580 }
5581
5582 /*
5583  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5584  * offline.
5585  */
5586 void idle_task_exit(void)
5587 {
5588         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5589
5590         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5591
5592         if (mm != &init_mm)
5593                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5594         mmdrop(mm);
5595 }
5596
5597 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5598 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5599 {
5600         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5601
5602         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5603         BUG_ON(!p->exit_state);
5604
5605         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5606         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5607
5608         get_task_struct(p);
5609
5610         /*
5611          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5612          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
5613          * fine.
5614          */
5615         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5616         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5617         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5618
5619         put_task_struct(p);
5620 }
5621
5622 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5623 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5624 {
5625         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5626         struct task_struct *next;
5627
5628         for ( ; ; ) {
5629                 if (!rq->nr_running)
5630                         break;
5631                 next = pick_next_task(rq);
5632                 if (!next)
5633                         break;
5634                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5635                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5636
5637         }
5638 }
5639
5640 /*
5641  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
5642  */
5643 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
5644 {
5645         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
5646         rq->calc_load_active = 0;
5647 }
5648 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5649
5650 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5651
5652 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5653         {
5654                 .procname       = "sched_domain",
5655                 .mode           = 0555,
5656         },
5657         {}
5658 };
5659
5660 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5661         {
5662                 .procname       = "kernel",
5663                 .mode           = 0555,
5664                 .child          = sd_ctl_dir,
5665         },
5666         {}
5667 };
5668
5669 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5670 {
5671         struct ctl_table *entry =
5672                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5673
5674         return entry;
5675 }
5676
5677 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5678 {
5679         struct ctl_table *entry;
5680
5681         /*
5682          * In the intermediate directories, both the child directory and
5683          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5684          * will always be set. In the lowest directory the names are
5685          * static strings and all have proc handlers.
5686          */
5687         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5688                 if (entry->child)
5689                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5690                 if (entry->proc_handler == NULL)
5691                         kfree(entry->procname);
5692         }
5693
5694         kfree(*tablep);
5695         *tablep = NULL;
5696 }
5697
5698 static void
5699 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5700                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5701                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5702 {
5703         entry->procname = procname;
5704         entry->data = data;
5705         entry->maxlen = maxlen;
5706         entry->mode = mode;
5707         entry->proc_handler = proc_handler;
5708 }
5709
5710 static struct ctl_table *
5711 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5712 {
5713         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
5714
5715         if (table == NULL)
5716                 return NULL;
5717
5718         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5719                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5720         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5721                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5722         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5723                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5724         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5725                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5726         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5727                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5728         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5729                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5730         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5731                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5732         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5733                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5734         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5735                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5736         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5737                 &sd->cache_nice_tries,
5738                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5739         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5740                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5741         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
5742                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
5743         /* &table[12] is terminator */
5744
5745         return table;
5746 }
5747
5748 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5749 {
5750         struct ctl_table *entry, *table;
5751         struct sched_domain *sd;
5752         int domain_num = 0, i;
5753         char buf[32];
5754
5755         for_each_domain(cpu, sd)
5756                 domain_num++;
5757         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5758         if (table == NULL)
5759                 return NULL;
5760
5761         i = 0;
5762         for_each_domain(cpu, sd) {
5763                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5764                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5765                 entry->mode = 0555;
5766                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5767                 entry++;
5768                 i++;
5769         }
5770         return table;
5771 }
5772
5773 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5774 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5775 {
5776         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5777         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5778         char buf[32];
5779
5780         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5781         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5782
5783         if (entry == NULL)
5784                 return;
5785
5786         for_each_possible_cpu(i) {
5787                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5788                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5789                 entry->mode = 0555;
5790                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5791                 entry++;
5792         }
5793
5794         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5795         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5796 }
5797
5798 /* may be called multiple times per register */
5799 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5800 {
5801         if (sd_sysctl_header)
5802                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5803         sd_sysctl_header = NULL;
5804         if (sd_ctl_dir[0].child)
5805                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5806 }
5807 #else
5808 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5809 {
5810 }
5811 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5812 {
5813 }
5814 #endif
5815
5816 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5817 {
5818         if (!rq->online) {
5819                 const struct sched_class *class;
5820
5821                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5822                 rq->online = 1;
5823
5824                 for_each_class(class) {
5825                         if (class->rq_online)
5826                                 class->rq_online(rq);
5827                 }
5828         }
5829 }
5830
5831 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5832 {
5833         if (rq->online) {
5834                 const struct sched_class *class;
5835
5836                 for_each_class(class) {
5837                         if (class->rq_offline)
5838                                 class->rq_offline(rq);
5839                 }
5840
5841                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5842                 rq->online = 0;
5843         }
5844 }
5845
5846 /*
5847  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5848  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5849  */
5850 static int __cpuinit
5851 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5852 {
5853         struct task_struct *p;
5854         int cpu = (long)hcpu;
5855         unsigned long flags;
5856         struct rq *rq;
5857
5858         switch (action) {
5859
5860         case CPU_UP_PREPARE:
5861         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
5862                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
5863                 if (IS_ERR(p))
5864                         return NOTIFY_BAD;
5865                 kthread_bind(p, cpu);
5866                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
5867                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5868                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5869                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5870                 get_task_struct(p);
5871                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
5872                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5873                 break;
5874
5875         case CPU_ONLINE:
5876         case CPU_ONLINE_FROZEN:
5877                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
5878                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5879
5880                 /* Update our root-domain */
5881                 rq = cpu_rq(cpu);
5882                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5883                 if (rq->rd) {
5884                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5885
5886                         set_rq_online(rq);
5887                 }
5888                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5889                 break;
5890
5891 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5892         case CPU_UP_CANCELED:
5893         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
5894                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
5895                         break;
5896                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
5897                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
5898                              cpumask_any(cpu_online_mask));
5899                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5900                 put_task_struct(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5901                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
5902                 break;
5903
5904         case CPU_DEAD:
5905         case CPU_DEAD_FROZEN:
5906                 migrate_live_tasks(cpu);
5907                 rq = cpu_rq(cpu);
5908                 kthread_stop(rq->migration_thread);
5909                 put_task_struct(rq->migration_thread);
5910                 rq->migration_thread = NULL;
5911                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5912                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5913                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
5914                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5915                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
5916                 migrate_dead_tasks(cpu);
5917                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5918                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5919                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5920                 calc_global_load_remove(rq);
5921                 /*
5922                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
5923                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
5924                  * the requestors.
5925                  */
5926                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5927                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
5928                         struct migration_req *req;
5929
5930                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
5931                                          struct migration_req, list);
5932                         list_del_init(&req->list);
5933                         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5934                         complete(&req->done);
5935                         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5936                 }
5937                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5938                 break;
5939
5940         case CPU_DYING:
5941         case CPU_DYING_FROZEN:
5942                 /* Update our root-domain */
5943                 rq = cpu_rq(cpu);
5944                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5945                 if (rq->rd) {
5946                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5947                         set_rq_offline(rq);
5948                 }
5949                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5950                 break;
5951 #endif
5952         }
5953         return NOTIFY_OK;
5954 }
5955
5956 /*
5957  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5958  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5959  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5960  */
5961 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5962         .notifier_call = migration_call,
5963         .priority = 10
5964 };
5965
5966 static int __init migration_init(void)
5967 {
5968         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5969         int err;
5970
5971         /* Start one for the boot CPU: */
5972         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5973         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5974         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5975         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5976
5977         return 0;
5978 }
5979 early_initcall(migration_init);
5980 #endif
5981
5982 #ifdef CONFIG_SMP
5983
5984 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5985
5986 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
5987
5988 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
5989 {
5990         sched_domain_debug_enabled = 1;
5991
5992         return 0;
5993 }
5994 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
5995
5996 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5997                                   struct cpumask *groupmask)
5998 {
5999         struct sched_group *group = sd->groups;
6000         char str[256];
6001
6002         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
6003         cpumask_clear(groupmask);
6004
6005         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6006
6007         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6008                 printk("does not load-balance\n");
6009                 if (sd->parent)
6010                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6011                                         " has parent");
6012                 return -1;
6013         }
6014
6015         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
6016
6017         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
6018                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6019                                 "CPU%d\n", cpu);
6020         }
6021         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
6022                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6023                                 " CPU%d\n", cpu);
6024         }
6025
6026         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6027         do {
6028                 if (!group) {
6029                         printk("\n");
6030                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6031                         break;
6032                 }
6033
6034                 if (!group->cpu_power) {
6035                         printk(KERN_CONT "\n");
6036                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6037                                         "set\n");
6038                         break;
6039                 }
6040
6041                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
6042                         printk(KERN_CONT "\n");
6043                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6044                         break;
6045                 }
6046
6047                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
6048                         printk(KERN_CONT "\n");
6049                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6050                         break;
6051                 }
6052
6053                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
6054
6055                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
6056
6057                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6058                 if (group->cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
6059                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
6060                                 group->cpu_power);
6061                 }
6062
6063                 group = group->next;
6064         } while (group != sd->groups);
6065         printk(KERN_CONT "\n");
6066
6067         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
6068                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6069
6070         if (sd->parent &&
6071             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
6072                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6073                         "of domain->span\n");
6074         return 0;
6075 }
6076
6077 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6078 {
6079         cpumask_var_t groupmask;
6080         int level = 0;
6081
6082         if (!sched_domain_debug_enabled)
6083                 return;
6084
6085         if (!sd) {
6086                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6087                 return;
6088         }
6089
6090         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6091
6092         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
6093                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6094                 return;
6095         }
6096
6097         for (;;) {
6098                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6099                         break;
6100                 level++;
6101                 sd = sd->parent;
6102                 if (!sd)
6103                         break;
6104         }
6105         free_cpumask_var(groupmask);
6106 }
6107 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6108 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6109 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6110
6111 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6112 {
6113         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
6114                 return 1;
6115
6116         /* Following flags need at least 2 groups */
6117         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6118                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6119                          SD_BALANCE_FORK |
6120                          SD_BALANCE_EXEC |
6121                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6122                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6123                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6124                         return 0;
6125         }
6126
6127         /* Following flags don't use groups */
6128         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
6129                 return 0;
6130
6131         return 1;
6132 }
6133
6134 static int
6135 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6136 {
6137         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6138
6139         if (sd_degenerate(parent))
6140                 return 1;
6141
6142         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
6143                 return 0;
6144
6145         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6146         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6147                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6148                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6149                                 SD_BALANCE_FORK |
6150                                 SD_BALANCE_EXEC |
6151                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6152                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6153                 if (nr_node_ids == 1)
6154                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
6155         }
6156         if (~cflags & pflags)
6157                 return 0;
6158
6159         return 1;
6160 }
6161
6162 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
6163 {
6164         synchronize_sched();
6165
6166         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
6167
6168         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6169         free_cpumask_var(rd->online);
6170         free_cpumask_var(rd->span);
6171         kfree(rd);
6172 }
6173
6174 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6175 {
6176         struct root_domain *old_rd = NULL;
6177         unsigned long flags;
6178
6179         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6180
6181         if (rq->rd) {
6182                 old_rd = rq->rd;
6183
6184                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
6185                         set_rq_offline(rq);
6186
6187                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
6188
6189                 /*
6190                  * If we dont want to free the old_rt yet then
6191                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
6192                  * in this function:
6193                  */
6194                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6195                         old_rd = NULL;
6196         }
6197
6198         atomic_inc(&rd->refcount);
6199         rq->rd = rd;
6200
6201         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
6202         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
6203                 set_rq_online(rq);
6204
6205         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6206
6207         if (old_rd)
6208                 free_rootdomain(old_rd);
6209 }
6210
6211 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
6212 {
6213         gfp_t gfp = GFP_KERNEL;
6214
6215         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6216
6217         if (bootmem)
6218                 gfp = GFP_NOWAIT;
6219
6220         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, gfp))
6221                 goto out;
6222         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, gfp))
6223                 goto free_span;
6224         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, gfp))
6225                 goto free_online;
6226
6227         if (cpupri_init(&rd->cpupri, bootmem) != 0)
6228                 goto free_rto_mask;
6229         return 0;
6230
6231 free_rto_mask:
6232         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6233 free_online:
6234         free_cpumask_var(rd->online);
6235 free_span:
6236         free_cpumask_var(rd->span);
6237 out:
6238         return -ENOMEM;
6239 }
6240
6241 static void init_defrootdomain(void)
6242 {
6243         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
6244
6245         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6246 }
6247
6248 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6249 {
6250         struct root_domain *rd;
6251
6252         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6253         if (!rd)
6254                 return NULL;
6255
6256         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
6257                 kfree(rd);
6258                 return NULL;
6259         }
6260
6261         return rd;
6262 }
6263
6264 /*
6265  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6266  * hold the hotplug lock.
6267  */
6268 static void
6269 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6270 {
6271         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6272         struct sched_domain *tmp;
6273
6274         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent)
6275                 tmp->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(tmp));
6276
6277         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6278         for (tmp = sd; tmp; ) {
6279                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6280                 if (!parent)
6281                         break;
6282
6283                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6284                         tmp->parent = parent->parent;
6285                         if (parent->parent)
6286                                 parent->parent->child = tmp;
6287                 } else
6288                         tmp = tmp->parent;
6289         }
6290
6291         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6292                 sd = sd->parent;
6293                 if (sd)
6294                         sd->child = NULL;
6295         }
6296
6297         sched_domain_debug(sd, cpu);
6298
6299         rq_attach_root(rq, rd);
6300         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6301 }
6302
6303 /* cpus with isolated domains */
6304 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
6305
6306 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6307 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6308 {
6309         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6310         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6311         return 1;
6312 }
6313
6314 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6315
6316 /*
6317  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6318  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6319  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
6320  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
6321  *
6322  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6323  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6324  * and ->cpu_power to 0.
6325  */
6326 static void
6327 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
6328                         const struct cpumask *cpu_map,
6329                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6330                                         struct sched_group **sg,
6331                                         struct cpumask *tmpmask),
6332                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
6333 {
6334         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6335         int i;
6336
6337         cpumask_clear(covered);
6338
6339         for_each_cpu(i, span) {
6340                 struct sched_group *sg;
6341                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6342                 int j;
6343
6344                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6345                         continue;
6346
6347                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
6348                 sg->cpu_power = 0;
6349
6350                 for_each_cpu(j, span) {
6351                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
6352                                 continue;
6353
6354                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6355                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6356                 }
6357                 if (!first)
6358                         first = sg;
6359                 if (last)
6360                         last->next = sg;
6361                 last = sg;
6362         }
6363         last->next = first;
6364 }
6365
6366 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6367
6368 #ifdef CONFIG_NUMA
6369
6370 /**
6371  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6372  * @node: node whose sched_domain we're building
6373  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6374  *
6375  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6376  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6377  *
6378  * Should use nodemask_t.
6379  */
6380 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6381 {
6382         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6383
6384         min_val = INT_MAX;
6385
6386         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6387                 /* Start at @node */
6388                 n = (node + i) % nr_node_ids;
6389
6390                 if (!nr_cpus_node(n))
6391                         continue;
6392
6393                 /* Skip already used nodes */
6394                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6395                         continue;
6396
6397                 /* Simple min distance search */
6398                 val = node_distance(node, n);
6399
6400                 if (val < min_val) {
6401                         min_val = val;
6402                         best_node = n;
6403                 }
6404         }
6405
6406         node_set(best_node, *used_nodes);
6407         return best_node;
6408 }
6409
6410 /**
6411  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6412  * @node: node whose cpumask we're constructing
6413  * @span: resulting cpumask
6414  *
6415  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6416  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6417  * out optimally.
6418  */
6419 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
6420 {
6421         nodemask_t used_nodes;
6422         int i;
6423
6424         cpumask_clear(span);
6425         nodes_clear(used_nodes);
6426
6427         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
6428         node_set(node, used_nodes);
6429
6430         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6431                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6432
6433                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
6434         }
6435 }
6436 #endif /* CONFIG_NUMA */
6437
6438 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6439
6440 /*
6441  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
6442  *
6443  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
6444  *   and struct sched_domain. )
6445  */
6446 struct static_sched_group {
6447         struct sched_group sg;
6448         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
6449 };
6450
6451 struct static_sched_domain {
6452         struct sched_domain sd;
6453         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
6454 };
6455
6456 struct s_data {
6457 #ifdef CONFIG_NUMA
6458         int                     sd_allnodes;
6459         cpumask_var_t           domainspan;
6460         cpumask_var_t           covered;
6461         cpumask_var_t           notcovered;
6462 #endif
6463         cpumask_var_t           nodemask;
6464         cpumask_var_t           this_sibling_map;
6465         cpumask_var_t           this_core_map;
6466         cpumask_var_t           send_covered;
6467         cpumask_var_t           tmpmask;
6468         struct sched_group      **sched_group_nodes;
6469         struct root_domain      *rd;
6470 };
6471
6472 enum s_alloc {
6473         sa_sched_groups = 0,
6474         sa_rootdomain,
6475         sa_tmpmask,
6476         sa_send_covered,
6477         sa_this_core_map,
6478         sa_this_sibling_map,
6479         sa_nodemask,
6480         sa_sched_group_nodes,
6481 #ifdef CONFIG_NUMA
6482         sa_notcovered,
6483         sa_covered,
6484         sa_domainspan,
6485 #endif
6486         sa_none,
6487 };
6488
6489 /*
6490  * SMT sched-domains:
6491  */
6492 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6493 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
6494 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_groups);
6495
6496 static int
6497 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6498                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
6499 {
6500         if (sg)
6501                 *sg = &per_cpu(sched_groups, cpu).sg;
6502         return cpu;
6503 }
6504 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
6505
6506 /*
6507  * multi-core sched-domains:
6508  */
6509 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6510 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
6511 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
6512 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
6513
6514 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6515 static int
6516 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6517                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6518 {
6519         int group;
6520
6521         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6522         group = cpumask_first(mask);
6523         if (sg)
6524                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
6525         return group;
6526 }
6527 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6528 static int
6529 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6530                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
6531 {
6532         if (sg)
6533                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
6534         return cpu;
6535 }
6536 #endif
6537
6538 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
6539 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
6540
6541 static int
6542 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6543                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6544 {
6545         int group;
6546 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6547         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
6548         group = cpumask_first(mask);
6549 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6550         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6551         group = cpumask_first(mask);
6552 #else
6553         group = cpu;
6554 #endif
6555         if (sg)
6556                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
6557         return group;
6558 }
6559
6560 #ifdef CONFIG_NUMA
6561 /*
6562  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6563  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6564  * gets dynamically allocated.
6565  */
6566 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
6567 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
6568
6569 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
6570 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
6571
6572 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6573                                  struct sched_group **sg,
6574                                  struct cpumask *nodemask)
6575 {
6576         int group;
6577
6578         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
6579         group = cpumask_first(nodemask);
6580
6581         if (sg)
6582                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
6583         return group;
6584 }
6585
6586 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6587 {
6588         struct sched_group *sg = group_head;
6589         int j;
6590
6591         if (!sg)
6592                 return;
6593         do {
6594                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
6595                         struct sched_domain *sd;
6596
6597                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
6598                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
6599                                 /*
6600                                  * Only add "power" once for each
6601                                  * physical package.
6602                                  */
6603                                 continue;
6604                         }
6605
6606                         sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
6607                 }
6608                 sg = sg->next;
6609         } while (sg != group_head);
6610 }
6611
6612 static int build_numa_sched_groups(struct s_data *d,
6613                                    const struct cpumask *cpu_map, int num)
6614 {
6615         struct sched_domain *sd;
6616         struct sched_group *sg, *prev;
6617         int n, j;
6618
6619         cpumask_clear(d->covered);
6620         cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(num), cpu_map);
6621         if (cpumask_empty(d->nodemask)) {
6622                 d->sched_group_nodes[num] = NULL;
6623                 goto out;
6624         }
6625
6626         sched_domain_node_span(num, d->domainspan);
6627         cpumask_and(d->domainspan, d->domainspan, cpu_map);
6628
6629         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6630                           GFP_KERNEL, num);
6631         if (!sg) {
6632                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for node %d\n",
6633                        num);
6634                 return -ENOMEM;
6635         }
6636         d->sched_group_nodes[num] = sg;
6637
6638         for_each_cpu(j, d->nodemask) {
6639                 sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
6640                 sd->groups = sg;
6641         }
6642
6643         sg->cpu_power = 0;
6644         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->nodemask);
6645         sg->next = sg;
6646         cpumask_or(d->covered, d->covered, d->nodemask);
6647
6648         prev = sg;
6649         for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6650                 n = (num + j) % nr_node_ids;
6651                 cpumask_complement(d->notcovered, d->covered);
6652                 cpumask_and(d->tmpmask, d->notcovered, cpu_map);
6653                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, d->domainspan);
6654                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
6655                         break;
6656                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, cpumask_of_node(n));
6657                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
6658                         continue;
6659                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6660                                   GFP_KERNEL, num);
6661                 if (!sg) {
6662                         printk(KERN_WARNING
6663                                "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6664                         return -ENOMEM;
6665                 }
6666                 sg->cpu_power = 0;
6667                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->tmpmask);
6668                 sg->next = prev->next;
6669                 cpumask_or(d->covered, d->covered, d->tmpmask);
6670                 prev->next = sg;
6671                 prev = sg;
6672         }
6673 out:
6674         return 0;
6675 }
6676 #endif /* CONFIG_NUMA */
6677
6678 #ifdef CONFIG_NUMA
6679 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6680 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
6681                               struct cpumask *nodemask)
6682 {
6683         int cpu, i;
6684
6685         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
6686                 struct sched_group **sched_group_nodes
6687                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6688
6689                 if (!sched_group_nodes)
6690                         continue;
6691
6692                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6693                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6694
6695                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
6696                         if (cpumask_empty(nodemask))
6697                                 continue;
6698
6699                         if (sg == NULL)
6700                                 continue;
6701                         sg = sg->next;
6702 next_sg:
6703                         oldsg = sg;
6704                         sg = sg->next;
6705                         kfree(oldsg);
6706                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6707                                 goto next_sg;
6708                 }
6709                 kfree(sched_group_nodes);
6710                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6711         }
6712 }
6713 #else /* !CONFIG_NUMA */
6714 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
6715                               struct cpumask *nodemask)
6716 {
6717 }
6718 #endif /* CONFIG_NUMA */
6719
6720 /*
6721  * Initialize sched groups cpu_power.
6722  *
6723  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6724  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6725  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6726  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6727  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6728  * less cpu_power.
6729  */
6730 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6731 {
6732         struct sched_domain *child;
6733         struct sched_group *group;
6734         long power;
6735         int weight;
6736
6737         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6738
6739         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
6740                 return;
6741
6742         child = sd->child;
6743
6744         sd->groups->cpu_power = 0;
6745
6746         if (!child) {
6747                 power = SCHED_LOAD_SCALE;
6748                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6749                 /*
6750                  * SMT siblings share the power of a single core.
6751                  * Usually multiple threads get a better yield out of
6752                  * that one core than a single thread would have,
6753                  * reflect that in sd->smt_gain.
6754                  */
6755                 if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
6756                         power *= sd->smt_gain;
6757                         power /= weight;
6758                         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
6759                 }
6760                 sd->groups->cpu_power += power;
6761                 return;
6762         }
6763
6764         /*
6765          * Add cpu_power of each child group to this groups cpu_power.
6766          */
6767         group = child->groups;
6768         do {
6769                 sd->groups->cpu_power += group->cpu_power;
6770                 group = group->next;
6771         } while (group != child->groups);
6772 }
6773
6774 /*
6775  * Initializers for schedule domains
6776  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6777  */
6778
6779 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6780 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
6781 #else
6782 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
6783 #endif
6784
6785 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
6786
6787 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
6788 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
6789 {                                                               \
6790         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
6791         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
6792         sd->level = SD_LV_##type;                               \
6793         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
6794 }
6795
6796 SD_INIT_FUNC(CPU)
6797 #ifdef CONFIG_NUMA
6798  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
6799  SD_INIT_FUNC(NODE)
6800 #endif
6801 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6802  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
6803 #endif
6804 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6805  SD_INIT_FUNC(MC)
6806 #endif
6807
6808 static int default_relax_domain_level = -1;
6809
6810 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6811 {
6812         unsigned long val;
6813
6814         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
6815         if (val < SD_LV_MAX)
6816                 default_relax_domain_level = val;
6817
6818         return 1;
6819 }
6820 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6821
6822 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6823                                  struct sched_domain_attr *attr)
6824 {
6825         int request;
6826
6827         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6828                 if (default_relax_domain_level < 0)
6829                         return;
6830                 else
6831                         request = default_relax_domain_level;
6832         } else
6833                 request = attr->relax_domain_level;
6834         if (request < sd->level) {
6835                 /* turn off idle balance on this domain */
6836                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6837         } else {
6838                 /* turn on idle balance on this domain */
6839                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6840         }
6841 }
6842
6843 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6844                                  const struct cpumask *cpu_map)
6845 {
6846         switch (what) {
6847         case sa_sched_groups:
6848                 free_sched_groups(cpu_map, d->tmpmask); /* fall through */
6849                 d->sched_group_nodes = NULL;
6850         case sa_rootdomain:
6851                 free_rootdomain(d->rd); /* fall through */
6852         case sa_tmpmask:
6853                 free_cpumask_var(d->tmpmask); /* fall through */
6854         case sa_send_covered:
6855                 free_cpumask_var(d->send_covered); /* fall through */
6856         case sa_this_core_map:
6857                 free_cpumask_var(d->this_core_map); /* fall through */
6858         case sa_this_sibling_map:
6859                 free_cpumask_var(d->this_sibling_map); /* fall through */
6860         case sa_nodemask:
6861                 free_cpumask_var(d->nodemask); /* fall through */
6862         case sa_sched_group_nodes:
6863 #ifdef CONFIG_NUMA
6864                 kfree(d->sched_group_nodes); /* fall through */
6865         case sa_notcovered:
6866                 free_cpumask_var(d->notcovered); /* fall through */
6867         case sa_covered:
6868                 free_cpumask_var(d->covered); /* fall through */
6869         case sa_domainspan:
6870                 free_cpumask_var(d->domainspan); /* fall through */
6871 #endif
6872         case sa_none:
6873                 break;
6874         }
6875 }
6876
6877 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6878                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6879 {
6880 #ifdef CONFIG_NUMA
6881         if (!alloc_cpumask_var(&d->domainspan, GFP_KERNEL))
6882                 return sa_none;
6883         if (!alloc_cpumask_var(&d->covered, GFP_KERNEL))
6884                 return sa_domainspan;
6885         if (!alloc_cpumask_var(&d->notcovered, GFP_KERNEL))
6886                 return sa_covered;
6887         /* Allocate the per-node list of sched groups */
6888         d->sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids,
6889                                       sizeof(struct sched_group *), GFP_KERNEL);
6890         if (!d->sched_group_nodes) {
6891                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6892                 return sa_notcovered;
6893         }
6894         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = d->sched_group_nodes;
6895 #endif
6896         if (!alloc_cpumask_var(&d->nodemask, GFP_KERNEL))
6897                 return sa_sched_group_nodes;
6898         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_sibling_map, GFP_KERNEL))
6899                 return sa_nodemask;
6900         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_core_map, GFP_KERNEL))
6901                 return sa_this_sibling_map;
6902         if (!alloc_cpumask_var(&d->send_covered, GFP_KERNEL))
6903                 return sa_this_core_map;
6904         if (!alloc_cpumask_var(&d->tmpmask, GFP_KERNEL))
6905                 return sa_send_covered;
6906         d->rd = alloc_rootdomain();
6907         if (!d->rd) {
6908                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
6909                 return sa_tmpmask;
6910         }
6911         return sa_rootdomain;
6912 }
6913
6914 static struct sched_domain *__build_numa_sched_domains(struct s_data *d,
6915         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr, int i)
6916 {
6917         struct sched_domain *sd = NULL;
6918 #ifdef CONFIG_NUMA
6919         struct sched_domain *parent;
6920
6921         d->sd_allnodes = 0;
6922         if (cpumask_weight(cpu_map) >
6923             SD_NODES_PER_DOMAIN * cpumask_weight(d->nodemask)) {
6924                 sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
6925                 SD_INIT(sd, ALLNODES);
6926                 set_domain_attribute(sd, attr);
6927                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
6928                 cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6929                 d->sd_allnodes = 1;
6930         }
6931         parent = sd;
6932
6933         sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
6934         SD_INIT(sd, NODE);
6935         set_domain_attribute(sd, attr);
6936         sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
6937         sd->parent = parent;
6938         if (parent)
6939                 parent->child = sd;
6940         cpumask_and(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(sd), cpu_map);
6941 #endif
6942         return sd;
6943 }
6944
6945 static struct sched_domain *__build_cpu_sched_domain(struct s_data *d,
6946         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6947         struct sched_domain *parent, int i)
6948 {
6949         struct sched_domain *sd;
6950         sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
6951         SD_INIT(sd, CPU);
6952         set_domain_attribute(sd, attr);
6953         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), d->nodemask);
6954         sd->parent = parent;
6955         if (parent)
6956                 parent->child = sd;
6957         cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6958         return sd;
6959 }
6960
6961 static struct sched_domain *__build_mc_sched_domain(struct s_data *d,
6962         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6963         struct sched_domain *parent, int i)
6964 {
6965         struct sched_domain *sd = parent;
6966 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6967         sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
6968         SD_INIT(sd, MC);
6969         set_domain_attribute(sd, attr);
6970         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_coregroup_mask(i));
6971         sd->parent = parent;
6972         parent->child = sd;
6973         cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6974 #endif
6975         return sd;
6976 }
6977
6978 static struct sched_domain *__build_smt_sched_domain(struct s_data *d,
6979         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6980         struct sched_domain *parent, int i)
6981 {
6982         struct sched_domain *sd = parent;
6983 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6984         sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
6985         SD_INIT(sd, SIBLING);
6986         set_domain_attribute(sd, attr);
6987         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, topology_thread_cpumask(i));
6988         sd->parent = parent;
6989         parent->child = sd;
6990         cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6991 #endif
6992         return sd;
6993 }
6994
6995 static void build_sched_groups(struct s_data *d, enum sched_domain_level l,
6996                                const struct cpumask *cpu_map, int cpu)
6997 {
6998         switch (l) {
6999 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7000         case SD_LV_SIBLING: /* set up CPU (sibling) groups */
7001                 cpumask_and(d->this_sibling_map, cpu_map,
7002                             topology_thread_cpumask(cpu));
7003                 if (cpu == cpumask_first(d->this_sibling_map))
7004                         init_sched_build_groups(d->this_sibling_map, cpu_map,
7005                                                 &cpu_to_cpu_group,
7006                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7007                 break;
7008 #endif
7009 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7010         case SD_LV_MC: /* set up multi-core groups */
7011                 cpumask_and(d->this_core_map, cpu_map, cpu_coregroup_mask(cpu));
7012                 if (cpu == cpumask_first(d->this_core_map))
7013                         init_sched_build_groups(d->this_core_map, cpu_map,
7014                                                 &cpu_to_core_group,
7015                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7016                 break;
7017 #endif
7018         case SD_LV_CPU: /* set up physical groups */
7019                 cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(cpu), cpu_map);
7020                 if (!cpumask_empty(d->nodemask))
7021                         init_sched_build_groups(d->nodemask, cpu_map,
7022                                                 &cpu_to_phys_group,
7023                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7024                 break;
7025 #ifdef CONFIG_NUMA
7026         case SD_LV_ALLNODES:
7027                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group,
7028                                         d->send_covered, d->tmpmask);
7029                 break;
7030 #endif
7031         default:
7032                 break;
7033         }
7034 }
7035
7036 /*
7037  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7038  * to the individual cpus
7039  */
7040 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7041                                  struct sched_domain_attr *attr)
7042 {
7043         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
7044         struct s_data d;
7045         struct sched_domain *sd;
7046         int i;
7047 #ifdef CONFIG_NUMA
7048         d.sd_allnodes = 0;
7049 #endif
7050
7051         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
7052         if (alloc_state != sa_rootdomain)
7053                 goto error;
7054         alloc_state = sa_sched_groups;
7055
7056         /*
7057          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
7058          */
7059         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7060                 cpumask_and(d.nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)),
7061                             cpu_map);
7062
7063                 sd = __build_numa_sched_domains(&d, cpu_map, attr, i);
7064                 sd = __build_cpu_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7065                 sd = __build_mc_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7066                 sd = __build_smt_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7067         }
7068
7069         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7070                 build_sched_groups(&d, SD_LV_SIBLING, cpu_map, i);
7071                 build_sched_groups(&d, SD_LV_MC, cpu_map, i);
7072         }
7073
7074         /* Set up physical groups */
7075         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7076                 build_sched_groups(&d, SD_LV_CPU, cpu_map, i);
7077
7078 #ifdef CONFIG_NUMA
7079         /* Set up node groups */
7080         if (d.sd_allnodes)
7081                 build_sched_groups(&d, SD_LV_ALLNODES, cpu_map, 0);
7082
7083         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7084                 if (build_numa_sched_groups(&d, cpu_map, i))
7085                         goto error;
7086 #endif
7087
7088         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7089 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7090         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7091                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7092                 init_sched_groups_power(i, sd);
7093         }
7094 #endif
7095 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7096         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7097                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7098                 init_sched_groups_power(i, sd);
7099         }
7100 #endif
7101
7102         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7103                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7104                 init_sched_groups_power(i, sd);
7105         }
7106
7107 #ifdef CONFIG_NUMA
7108         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7109                 init_numa_sched_groups_power(d.sched_group_nodes[i]);
7110
7111         if (d.sd_allnodes) {
7112                 struct sched_group *sg;
7113
7114                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
7115                                                                 d.tmpmask);
7116                 init_numa_sched_groups_power(sg);
7117         }
7118 #endif
7119
7120         /* Attach the domains */
7121         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7122 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7123                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7124 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7125                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7126 #else
7127                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7128 #endif
7129                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7130         }
7131
7132         d.sched_group_nodes = NULL; /* don't free this we still need it */
7133         __free_domain_allocs(&d, sa_tmpmask, cpu_map);
7134         return 0;
7135
7136 error:
7137         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7138         return -ENOMEM;
7139 }
7140
7141 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7142 {
7143         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
7144 }
7145
7146 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7147 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7148 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7149                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7150
7151 /*
7152  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7153  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7154  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7155  */
7156 static cpumask_var_t fallback_doms;
7157
7158 /*
7159  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7160  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7161  * or 0 if it stayed the same.
7162  */
7163 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7164 {
7165         return 0;
7166 }
7167
7168 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7169 {
7170         int i;
7171         cpumask_var_t *doms;
7172
7173         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7174         if (!doms)
7175                 return NULL;
7176         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7177                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7178                         free_sched_domains(doms, i);
7179                         return NULL;
7180                 }
7181         }
7182         return doms;
7183 }
7184
7185 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7186 {
7187         unsigned int i;
7188         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7189                 free_cpumask_var(doms[i]);
7190         kfree(doms);
7191 }
7192
7193 /*
7194  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7195  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7196  * exclude other special cases in the future.
7197  */
7198 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7199 {
7200         int err;
7201
7202         arch_update_cpu_topology();
7203         ndoms_cur = 1;
7204         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7205         if (!doms_cur)
7206                 doms_cur = &fallback_doms;
7207         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7208         dattr_cur = NULL;
7209         err = build_sched_domains(doms_cur[0]);
7210         register_sched_domain_sysctl();
7211
7212         return err;
7213 }
7214
7215 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7216                                        struct cpumask *tmpmask)
7217 {
7218         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7219 }
7220
7221 /*
7222  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7223  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7224  */
7225 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7226 {
7227         /* Save because hotplug lock held. */
7228         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
7229         int i;
7230
7231         for_each_cpu(i, cpu_map)
7232                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7233         synchronize_sched();
7234         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
7235 }
7236
7237 /* handle null as "default" */
7238 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7239                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7240 {
7241         struct sched_domain_attr tmp;
7242
7243         /* fast path */
7244         if (!new && !cur)
7245                 return 1;
7246
7247         tmp = SD_ATTR_INIT;
7248         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7249                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7250                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7251 }
7252
7253 /*
7254  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7255  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7256  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7257  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7258  *
7259  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7260  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7261  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7262  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7263  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7264  * it as it is.
7265  *
7266  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7267  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7268  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7269  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7270  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7271  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7272  *
7273  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7274  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7275  * and it will not create the default domain.
7276  *
7277  * Call with hotplug lock held
7278  */
7279 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7280                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7281 {
7282         int i, j, n;
7283         int new_topology;
7284
7285         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7286
7287         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7288         unregister_sched_domain_sysctl();
7289
7290         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7291         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7292
7293         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7294
7295         /* Destroy deleted domains */
7296         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7297                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7298                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7299                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7300                                 goto match1;
7301                 }
7302                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7303                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7304 match1:
7305                 ;
7306         }
7307
7308         if (doms_new == NULL) {
7309                 ndoms_cur = 0;
7310                 doms_new = &fallback_doms;
7311                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7312                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7313         }
7314
7315         /* Build new domains */
7316         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7317                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
7318                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7319                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7320                                 goto match2;
7321                 }
7322                 /* no match - add a new doms_new */
7323                 __build_sched_domains(doms_new[i],
7324                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7325 match2:
7326                 ;
7327         }
7328
7329         /* Remember the new sched domains */
7330         if (doms_cur != &fallback_doms)
7331                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7332         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7333         doms_cur = doms_new;
7334         dattr_cur = dattr_new;
7335         ndoms_cur = ndoms_new;
7336
7337         register_sched_domain_sysctl();
7338
7339         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7340 }
7341
7342 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7343 static void arch_reinit_sched_domains(void)
7344 {
7345         get_online_cpus();
7346
7347         /* Destroy domains first to force the rebuild */
7348         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
7349
7350         rebuild_sched_domains();
7351         put_online_cpus();
7352 }
7353
7354 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7355 {
7356         unsigned int level = 0;
7357
7358         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
7359                 return -EINVAL;
7360
7361         /*
7362          * level is always be positive so don't check for
7363          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
7364          * What happens on 0 or 1 byte write,
7365          * need to check for count as well?
7366          */
7367
7368         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
7369                 return -EINVAL;
7370
7371         if (smt)
7372                 sched_smt_power_savings = level;
7373         else
7374                 sched_mc_power_savings = level;
7375
7376         arch_reinit_sched_domains();
7377
7378         return count;
7379 }
7380
7381 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7382 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
7383                                            struct sysdev_class_attribute *attr,
7384                                            char *page)
7385 {
7386         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7387 }
7388 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
7389                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7390                                             const char *buf, size_t count)
7391 {
7392         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7393 }
7394 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
7395                          sched_mc_power_savings_show,
7396                          sched_mc_power_savings_store);
7397 #endif
7398
7399 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7400 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
7401                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7402                                             char *page)
7403 {
7404         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7405 }
7406 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
7407                                              struct sysdev_class_attribute *attr,
7408                                              const char *buf, size_t count)
7409 {
7410         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7411 }
7412 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
7413                    sched_smt_power_savings_show,
7414                    sched_smt_power_savings_store);
7415 #endif
7416
7417 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7418 {
7419         int err = 0;
7420
7421 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7422         if (smt_capable())
7423                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7424                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7425 #endif
7426 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7427         if (!err && mc_capable())
7428                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7429                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7430 #endif
7431         return err;
7432 }
7433 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
7434
7435 #ifndef CONFIG_CPUSETS
7436 /*
7437  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
7438  * When cpusets are enabled they take over this function.
7439  */
7440 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
7441                                 unsigned long action, void *hcpu)
7442 {
7443         switch (action) {
7444         case CPU_ONLINE:
7445         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7446         case CPU_DOWN_PREPARE:
7447         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7448         case CPU_DOWN_FAILED:
7449         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7450                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7451                 return NOTIFY_OK;
7452
7453         default:
7454                 return NOTIFY_DONE;
7455         }
7456 }
7457 #endif
7458
7459 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
7460                                 unsigned long action, void *hcpu)
7461 {
7462         int cpu = (int)(long)hcpu;
7463
7464         switch (action) {
7465         case CPU_DOWN_PREPARE:
7466         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7467                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
7468                 return NOTIFY_OK;
7469
7470         case CPU_DOWN_FAILED:
7471         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7472         case CPU_ONLINE:
7473         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7474                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
7475                 return NOTIFY_OK;
7476
7477         default:
7478                 return NOTIFY_DONE;
7479         }
7480 }
7481
7482 void __init sched_init_smp(void)
7483 {
7484         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7485
7486         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7487         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7488
7489 #if defined(CONFIG_NUMA)
7490         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
7491                                                                 GFP_KERNEL);
7492         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
7493 #endif
7494         get_online_cpus();
7495         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7496         arch_init_sched_domains(cpu_active_mask);
7497         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7498         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7499                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7500         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7501         put_online_cpus();
7502
7503 #ifndef CONFIG_CPUSETS
7504         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
7505         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
7506 #endif
7507
7508         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
7509         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
7510
7511         init_hrtick();
7512
7513         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7514         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7515                 BUG();
7516         sched_init_granularity();
7517         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7518
7519         init_sched_rt_class();
7520 }
7521 #else
7522 void __init sched_init_smp(void)
7523 {
7524         sched_init_granularity();
7525 }
7526 #endif /* CONFIG_SMP */
7527
7528 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
7529
7530 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7531 {
7532         return in_lock_functions(addr) ||
7533                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7534                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7535 }
7536
7537 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
7538 {
7539         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7540         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
7541 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7542         cfs_rq->rq = rq;
7543 #endif
7544         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7545 }
7546
7547 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
7548 {
7549         struct rt_prio_array *array;
7550         int i;
7551
7552         array = &rt_rq->active;
7553         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
7554                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
7555                 __clear_bit(i, array->bitmap);
7556         }
7557         /* delimiter for bitsearch: */
7558         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
7559
7560 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7561         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
7562 #ifdef CONFIG_SMP
7563         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
7564 #endif
7565 #endif
7566 #ifdef CONFIG_SMP
7567         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
7568         rt_rq->overloaded = 0;
7569         plist_head_init_raw(&rt_rq->pushable_tasks, &rq->lock);
7570 #endif
7571
7572         rt_rq->rt_time = 0;
7573         rt_rq->rt_throttled = 0;
7574         rt_rq->rt_runtime = 0;
7575         raw_spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7576
7577 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7578         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
7579         rt_rq->rq = rq;
7580 #endif
7581 }
7582
7583 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7584 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
7585                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
7586                                 struct sched_entity *parent)
7587 {
7588         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7589         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
7590         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
7591         cfs_rq->tg = tg;
7592         if (add)
7593                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7594
7595         tg->se[cpu] = se;
7596         /* se could be NULL for init_task_group */
7597         if (!se)
7598                 return;
7599
7600         if (!parent)
7601                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
7602         else
7603                 se->cfs_rq = parent->my_q;
7604
7605         se->my_q = cfs_rq;
7606         se->load.weight = tg->shares;
7607         se->load.inv_weight = 0;
7608         se->parent = parent;
7609 }
7610 #endif
7611
7612 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7613 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
7614                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
7615                 struct sched_rt_entity *parent)
7616 {
7617         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7618
7619         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
7620         init_rt_rq(rt_rq, rq);
7621         rt_rq->tg = tg;
7622         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7623         if (add)
7624                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
7625
7626         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
7627         if (!rt_se)
7628                 return;
7629
7630         if (!parent)
7631                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
7632         else
7633                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
7634
7635         rt_se->my_q = rt_rq;
7636         rt_se->parent = parent;
7637         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
7638 }
7639 #endif
7640
7641 void __init sched_init(void)
7642 {
7643         int i, j;
7644         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7645
7646 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7647         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7648 #endif
7649 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7650         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7651 #endif
7652 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7653         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
7654 #endif
7655         if (alloc_size) {
7656                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7657
7658 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7659                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7660                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7661
7662                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7663                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7664
7665 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7666 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7667                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7668                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7669
7670                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7671                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7672
7673 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7674 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7675                 for_each_possible_cpu(i) {
7676                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
7677                         ptr += cpumask_size();
7678                 }
7679 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7680         }
7681
7682 #ifdef CONFIG_SMP
7683         init_defrootdomain();
7684 #endif
7685
7686         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7687                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7688
7689 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7690         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
7691                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7692 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7693
7694 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7695         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
7696         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
7697
7698 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7699
7700 #if defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED && defined CONFIG_SMP
7701         update_shares_data = __alloc_percpu(nr_cpu_ids * sizeof(unsigned long),
7702                                             __alignof__(unsigned long));
7703 #endif
7704         for_each_possible_cpu(i) {
7705                 struct rq *rq;
7706
7707                 rq = cpu_rq(i);
7708                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7709                 rq->nr_running = 0;
7710                 rq->calc_load_active = 0;
7711                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7712                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
7713                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
7714 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7715                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
7716                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7717 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7718                 /*
7719                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
7720                  *
7721                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7722                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7723                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7724                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7725                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7726                  * (se->load.weight).
7727                  *
7728                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
7729                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7730                  * then A0's share of the cpu resource is:
7731                  *
7732                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7733                  *
7734                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
7735                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
7736                  */
7737                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
7738 #endif
7739 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7740
7741                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7742 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7743                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
7744 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7745                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
7746 #endif
7747 #endif
7748
7749                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7750                         rq->cpu_load[j] = 0;
7751 #ifdef CONFIG_SMP
7752                 rq->sd = NULL;
7753                 rq->rd = NULL;
7754                 rq->post_schedule = 0;
7755                 rq->active_balance = 0;
7756                 rq->next_balance = jiffies;
7757                 rq->push_cpu = 0;
7758                 rq->cpu = i;
7759                 rq->online = 0;
7760                 rq->migration_thread = NULL;
7761                 rq->idle_stamp = 0;
7762                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7763                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
7764                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7765 #endif
7766                 init_rq_hrtick(rq);
7767                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7768         }
7769
7770         set_load_weight(&init_task);
7771
7772 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7773         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7774 #endif
7775
7776 #ifdef CONFIG_SMP
7777         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
7778 #endif
7779
7780 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
7781         plist_head_init_raw(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
7782 #endif
7783
7784         /*
7785          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7786          */
7787         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7788         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7789
7790         /*
7791          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7792          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7793          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7794          * when this runqueue becomes "idle".
7795          */
7796         init_idle(current, smp_processor_id());
7797
7798         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7799
7800         /*
7801          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7802          */
7803         current->sched_class = &fair_sched_class;
7804
7805         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7806         zalloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
7807 #ifdef CONFIG_SMP
7808 #ifdef CONFIG_NO_HZ
7809         zalloc_cpumask_var(&nohz.cpu_mask, GFP_NOWAIT);
7810         alloc_cpumask_var(&nohz.ilb_grp_nohz_mask, GFP_NOWAIT);
7811 #endif
7812         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7813         if (cpu_isolated_map == NULL)
7814                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7815 #endif /* SMP */
7816
7817         perf_event_init();
7818
7819         scheduler_running = 1;
7820 }
7821
7822 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
7823 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7824 {
7825         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7826
7827         return (nested == PREEMPT_INATOMIC_BASE + preempt_offset);
7828 }
7829
7830 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7831 {
7832 #ifdef in_atomic
7833         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7834
7835         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
7836             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7837                 return;
7838         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7839                 return;
7840         prev_jiffy = jiffies;
7841
7842         printk(KERN_ERR
7843                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7844                         file, line);
7845         printk(KERN_ERR
7846                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7847                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7848                         current->pid, current->comm);
7849
7850         debug_show_held_locks(current);
7851         if (irqs_disabled())
7852                 print_irqtrace_events(current);
7853         dump_stack();
7854 #endif
7855 }
7856 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7857 #endif
7858
7859 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7860 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7861 {
7862         int on_rq;
7863
7864         on_rq = p->se.on_rq;
7865         if (on_rq)
7866                 deactivate_task(rq, p, 0);
7867         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7868         if (on_rq) {
7869                 activate_task(rq, p, 0);
7870                 resched_task(rq->curr);
7871         }
7872 }
7873
7874 void normalize_rt_tasks(void)
7875 {
7876         struct task_struct *g, *p;
7877         unsigned long flags;
7878         struct rq *rq;
7879
7880         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7881         do_each_thread(g, p) {
7882                 /*
7883                  * Only normalize user tasks:
7884                  */
7885                 if (!p->mm)
7886                         continue;
7887
7888                 p->se.exec_start                = 0;
7889 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7890                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7891                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7892                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7893 #endif
7894
7895                 if (!rt_task(p)) {
7896                         /*
7897                          * Renice negative nice level userspace
7898                          * tasks back to 0:
7899                          */
7900                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7901                                 set_user_nice(p, 0);
7902                         continue;
7903                 }
7904
7905                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7906                 rq = __task_rq_lock(p);
7907
7908                 normalize_task(rq, p);
7909
7910                 __task_rq_unlock(rq);
7911                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7912         } while_each_thread(g, p);
7913
7914         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7915 }
7916
7917 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7918
7919 #ifdef CONFIG_IA64
7920 /*
7921  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
7922  *
7923  * They can only be called when the whole system has been
7924  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7925  * activity can take place. Using them for anything else would
7926  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7927  * under any other configuration.
7928  */
7929
7930 /**
7931  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7932  * @cpu: the processor in question.
7933  *
7934  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7935  */
7936 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7937 {
7938         return cpu_curr(cpu);
7939 }
7940
7941 /**
7942  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7943  * @cpu: the processor in question.
7944  * @p: the task pointer to set.
7945  *
7946  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7947  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7948  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7949  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7950  * and caller must save the original value of the current task (see
7951  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7952  * re-starting the system.
7953  *
7954  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7955  */
7956 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7957 {
7958         cpu_curr(cpu) = p;
7959 }
7960
7961 #endif
7962
7963 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7964 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7965 {
7966         int i;
7967
7968         for_each_possible_cpu(i) {
7969                 if (tg->cfs_rq)
7970                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
7971                 if (tg->se)
7972                         kfree(tg->se[i]);
7973         }
7974
7975         kfree(tg->cfs_rq);
7976         kfree(tg->se);
7977 }
7978
7979 static
7980 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7981 {
7982         struct cfs_rq *cfs_rq;
7983         struct sched_entity *se;
7984         struct rq *rq;
7985         int i;
7986
7987         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7988         if (!tg->cfs_rq)
7989                 goto err;
7990         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7991         if (!tg->se)
7992                 goto err;
7993
7994         tg->shares = NICE_0_LOAD;
7995
7996         for_each_possible_cpu(i) {
7997                 rq = cpu_rq(i);
7998
7999                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8000                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8001                 if (!cfs_rq)
8002                         goto err;
8003
8004                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8005                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8006                 if (!se)
8007                         goto err_free_rq;
8008
8009                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
8010         }
8011
8012         return 1;
8013
8014  err_free_rq:
8015         kfree(cfs_rq);
8016  err:
8017         return 0;
8018 }
8019
8020 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8021 {
8022         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
8023                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
8024 }
8025
8026 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8027 {
8028         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
8029 }
8030 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
8031 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8032 {
8033 }
8034
8035 static inline
8036 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8037 {
8038         return 1;
8039 }
8040
8041 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8042 {
8043 }
8044
8045 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8046 {
8047 }
8048 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8049
8050 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8051 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8052 {
8053         int i;
8054
8055         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8056
8057         for_each_possible_cpu(i) {
8058                 if (tg->rt_rq)
8059                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8060                 if (tg->rt_se)
8061                         kfree(tg->rt_se[i]);
8062         }
8063
8064         kfree(tg->rt_rq);
8065         kfree(tg->rt_se);
8066 }
8067
8068 static
8069 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8070 {
8071         struct rt_rq *rt_rq;
8072         struct sched_rt_entity *rt_se;
8073         struct rq *rq;
8074         int i;
8075
8076         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8077         if (!tg->rt_rq)
8078                 goto err;
8079         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8080         if (!tg->rt_se)
8081                 goto err;
8082
8083         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8084                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8085
8086         for_each_possible_cpu(i) {
8087                 rq = cpu_rq(i);
8088
8089                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8090                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8091                 if (!rt_rq)
8092                         goto err;
8093
8094                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8095                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8096                 if (!rt_se)
8097                         goto err_free_rq;
8098
8099                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
8100         }
8101
8102         return 1;
8103
8104  err_free_rq:
8105         kfree(rt_rq);
8106  err:
8107         return 0;
8108 }
8109
8110 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8111 {
8112         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
8113                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
8114 }
8115
8116 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8117 {
8118         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
8119 }
8120 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8121 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8122 {
8123 }
8124
8125 static inline
8126 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8127 {
8128         return 1;
8129 }
8130
8131 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8132 {
8133 }
8134
8135 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8136 {
8137 }
8138 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8139
8140 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8141 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8142 {
8143         free_fair_sched_group(tg);
8144         free_rt_sched_group(tg);
8145         kfree(tg);
8146 }
8147
8148 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8149 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8150 {
8151         struct task_group *tg;
8152         unsigned long flags;
8153         int i;
8154
8155         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8156         if (!tg)
8157                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8158
8159         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8160                 goto err;
8161
8162         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8163                 goto err;
8164
8165         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8166         for_each_possible_cpu(i) {
8167                 register_fair_sched_group(tg, i);
8168                 register_rt_sched_group(tg, i);
8169         }
8170         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8171
8172         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8173
8174         tg->parent = parent;
8175         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8176         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8177         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8178
8179         return tg;
8180
8181 err:
8182         free_sched_group(tg);
8183         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8184 }
8185
8186 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8187 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8188 {
8189         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8190         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8191 }
8192
8193 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8194 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8195 {
8196         unsigned long flags;
8197         int i;
8198
8199         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8200         for_each_possible_cpu(i) {
8201                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8202                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
8203         }
8204         list_del_rcu(&tg->list);
8205         list_del_rcu(&tg->siblings);
8206         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8207
8208         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8209         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8210 }
8211
8212 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8213  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8214  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8215  *      reflect its new group.
8216  */
8217 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8218 {
8219         int on_rq, running;
8220         unsigned long flags;
8221         struct rq *rq;
8222
8223         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8224
8225         running = task_current(rq, tsk);
8226         on_rq = tsk->se.on_rq;
8227
8228         if (on_rq)
8229                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8230         if (unlikely(running))
8231                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8232
8233         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8234
8235 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8236         if (tsk->sched_class->moved_group)
8237                 tsk->sched_class->moved_group(tsk, on_rq);
8238 #endif
8239
8240         if (unlikely(running))
8241                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8242         if (on_rq)
8243                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8244
8245         task_rq_unlock(rq, &flags);
8246 }
8247 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8248
8249 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8250 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8251 {
8252         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8253         int on_rq;
8254
8255         on_rq = se->on_rq;
8256         if (on_rq)
8257                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
8258
8259         se->load.weight = shares;
8260         se->load.inv_weight = 0;
8261
8262         if (on_rq)
8263                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
8264 }
8265
8266 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8267 {
8268         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8269         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8270         unsigned long flags;
8271
8272         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8273         __set_se_shares(se, shares);
8274         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8275 }
8276
8277 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8278
8279 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8280 {
8281         int i;
8282         unsigned long flags;
8283
8284         /*
8285          * We can't change the weight of the root cgroup.
8286          */
8287         if (!tg->se[0])
8288                 return -EINVAL;
8289
8290         if (shares < MIN_SHARES)
8291                 shares = MIN_SHARES;
8292         else if (shares > MAX_SHARES)
8293                 shares = MAX_SHARES;
8294
8295         mutex_lock(&shares_mutex);
8296         if (tg->shares == shares)
8297                 goto done;
8298
8299         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8300         for_each_possible_cpu(i)
8301                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8302         list_del_rcu(&tg->siblings);
8303         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8304
8305         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
8306         synchronize_sched();
8307
8308         /*
8309          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
8310          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
8311          */
8312         tg->shares = shares;
8313         for_each_possible_cpu(i) {
8314                 /*
8315                  * force a rebalance
8316                  */
8317                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
8318                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
8319         }
8320
8321         /*
8322          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
8323          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
8324          */
8325         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8326         for_each_possible_cpu(i)
8327                 register_fair_sched_group(tg, i);
8328         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
8329         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8330 done:
8331         mutex_unlock(&shares_mutex);
8332         return 0;
8333 }
8334
8335 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8336 {
8337         return tg->shares;
8338 }
8339 #endif
8340
8341 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8342 /*
8343  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8344  */
8345 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8346
8347 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8348 {
8349         if (runtime == RUNTIME_INF)
8350                 return 1ULL << 20;
8351
8352         return div64_u64(runtime << 20, period);
8353 }
8354
8355 /* Must be called with tasklist_lock held */
8356 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8357 {
8358         struct task_struct *g, *p;
8359
8360         do_each_thread(g, p) {
8361                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8362                         return 1;
8363         } while_each_thread(g, p);
8364
8365         return 0;
8366 }
8367
8368 struct rt_schedulable_data {
8369         struct task_group *tg;
8370         u64 rt_period;
8371         u64 rt_runtime;
8372 };
8373
8374 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
8375 {
8376         struct rt_schedulable_data *d = data;
8377         struct task_group *child;
8378         unsigned long total, sum = 0;
8379         u64 period, runtime;
8380
8381         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8382         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8383
8384         if (tg == d->tg) {
8385                 period = d->rt_period;
8386                 runtime = d->rt_runtime;
8387         }
8388
8389         /*
8390          * Cannot have more runtime than the period.
8391          */
8392         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8393                 return -EINVAL;
8394
8395         /*
8396          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
8397          */
8398         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
8399                 return -EBUSY;
8400
8401         total = to_ratio(period, runtime);
8402
8403         /*
8404          * Nobody can have more than the global setting allows.
8405          */
8406         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
8407                 return -EINVAL;
8408
8409         /*
8410          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
8411          */
8412         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
8413                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
8414                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
8415
8416                 if (child == d->tg) {
8417                         period = d->rt_period;
8418                         runtime = d->rt_runtime;
8419                 }
8420
8421                 sum += to_ratio(period, runtime);
8422         }
8423
8424         if (sum > total)
8425                 return -EINVAL;
8426
8427         return 0;
8428 }
8429
8430 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8431 {
8432         struct rt_schedulable_data data = {
8433                 .tg = tg,
8434                 .rt_period = period,
8435                 .rt_runtime = runtime,
8436         };
8437
8438         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
8439 }
8440
8441 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
8442                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8443 {
8444         int i, err = 0;
8445
8446         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8447         read_lock(&tasklist_lock);
8448         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
8449         if (err)
8450                 goto unlock;
8451
8452         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8453         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8454         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8455
8456         for_each_possible_cpu(i) {
8457                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8458
8459                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8460                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8461                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8462         }
8463         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8464  unlock:
8465         read_unlock(&tasklist_lock);
8466         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8467
8468         return err;
8469 }
8470
8471 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8472 {
8473         u64 rt_runtime, rt_period;
8474
8475         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8476         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8477         if (rt_runtime_us < 0)
8478                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8479
8480         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8481 }
8482
8483 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8484 {
8485         u64 rt_runtime_us;
8486
8487         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8488                 return -1;
8489
8490         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8491         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8492         return rt_runtime_us;
8493 }
8494
8495 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8496 {
8497         u64 rt_runtime, rt_period;
8498
8499         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8500         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8501
8502         if (rt_period == 0)
8503                 return -EINVAL;
8504
8505         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8506 }
8507
8508 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8509 {
8510         u64 rt_period_us;
8511
8512         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8513         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8514         return rt_period_us;
8515 }
8516
8517 static int sched_rt_global_constraints(void)
8518 {
8519         u64 runtime, period;
8520         int ret = 0;
8521
8522         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8523                 return -EINVAL;
8524
8525         runtime = global_rt_runtime();
8526         period = global_rt_period();
8527
8528         /*
8529          * Sanity check on the sysctl variables.
8530          */
8531         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8532                 return -EINVAL;
8533
8534         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8535         read_lock(&tasklist_lock);
8536         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8537         read_unlock(&tasklist_lock);
8538         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8539
8540         return ret;
8541 }
8542
8543 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
8544 {
8545         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8546         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8547                 return 0;
8548
8549         return 1;
8550 }
8551
8552 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8553 static int sched_rt_global_constraints(void)
8554 {
8555         unsigned long flags;
8556         int i;
8557
8558         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8559                 return -EINVAL;
8560
8561         /*
8562          * There's always some RT tasks in the root group
8563          * -- migration, kstopmachine etc..
8564          */
8565         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
8566                 return -EBUSY;
8567
8568         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8569         for_each_possible_cpu(i) {
8570                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8571
8572                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8573                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8574                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8575         }
8576         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8577
8578         return 0;
8579 }
8580 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8581
8582 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8583                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8584                 loff_t *ppos)
8585 {
8586         int ret;
8587         int old_period, old_runtime;
8588         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8589
8590         mutex_lock(&mutex);
8591         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8592         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8593
8594         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8595
8596         if (!ret && write) {
8597                 ret = sched_rt_global_constraints();
8598                 if (ret) {
8599                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
8600                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8601                 } else {
8602                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8603                         def_rt_bandwidth.rt_period =
8604                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
8605                 }
8606         }
8607         mutex_unlock(&mutex);
8608
8609         return ret;
8610 }
8611
8612 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8613
8614 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
8615 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
8616 {
8617         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
8618                             struct task_group, css);
8619 }
8620
8621 static struct cgroup_subsys_state *
8622 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8623 {
8624         struct task_group *tg, *parent;
8625
8626         if (!cgrp->parent) {
8627                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8628                 return &init_task_group.css;
8629         }
8630
8631         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
8632         tg = sched_create_group(parent);
8633         if (IS_ERR(tg))
8634                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8635
8636         return &tg->css;
8637 }
8638
8639 static void
8640 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8641 {
8642         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8643
8644         sched_destroy_group(tg);
8645 }
8646
8647 static int
8648 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
8649 {
8650 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8651         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
8652                 return -EINVAL;
8653 #else
8654         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8655         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
8656                 return -EINVAL;
8657 #endif
8658         return 0;
8659 }
8660
8661 static int
8662 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8663                       struct task_struct *tsk, bool threadgroup)
8664 {
8665         int retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, tsk);
8666         if (retval)
8667                 return retval;
8668         if (threadgroup) {
8669                 struct task_struct *c;
8670                 rcu_read_lock();
8671                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
8672                         retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, c);
8673                         if (retval) {
8674                                 rcu_read_unlock();
8675                                 return retval;
8676                         }
8677                 }
8678                 rcu_read_unlock();
8679         }
8680         return 0;
8681 }
8682
8683 static void
8684 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8685                   struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk,
8686                   bool threadgroup)
8687 {
8688         sched_move_task(tsk);
8689         if (threadgroup) {
8690                 struct task_struct *c;
8691                 rcu_read_lock();
8692                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
8693                         sched_move_task(c);
8694                 }
8695                 rcu_read_unlock();
8696         }
8697 }
8698
8699 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8700 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8701                                 u64 shareval)
8702 {
8703         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
8704 }
8705
8706 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8707 {
8708         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8709
8710         return (u64) tg->shares;
8711 }
8712 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8713
8714 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8715 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8716                                 s64 val)
8717 {
8718         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
8719 }
8720
8721 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8722 {
8723         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
8724 }
8725
8726 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8727                 u64 rt_period_us)
8728 {
8729         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
8730 }
8731
8732 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8733 {
8734         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
8735 }
8736 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8737
8738 static struct cftype cpu_files[] = {
8739 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8740         {
8741                 .name = "shares",
8742                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8743                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8744         },
8745 #endif
8746 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8747         {
8748                 .name = "rt_runtime_us",
8749                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8750                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8751         },
8752         {
8753                 .name = "rt_period_us",
8754                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8755                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8756         },
8757 #endif
8758 };
8759
8760 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
8761 {
8762         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
8763 }
8764
8765 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
8766         .name           = "cpu",
8767         .create         = cpu_cgroup_create,
8768         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
8769         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8770         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8771         .populate       = cpu_cgroup_populate,
8772         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
8773         .early_init     = 1,
8774 };
8775
8776 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8777
8778 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
8779
8780 /*
8781  * CPU accounting code for task groups.
8782  *
8783  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
8784  * (balbir@in.ibm.com).
8785  */
8786
8787 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
8788 struct cpuacct {
8789         struct cgroup_subsys_state css;
8790         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
8791         u64 __percpu *cpuusage;
8792         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
8793         struct cpuacct *parent;
8794 };
8795
8796 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
8797
8798 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
8799 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
8800 {
8801         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
8802                             struct cpuacct, css);
8803 }
8804
8805 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
8806 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
8807 {
8808         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
8809                             struct cpuacct, css);
8810 }
8811
8812 /* create a new cpu accounting group */
8813 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
8814         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8815 {
8816         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
8817         int i;
8818
8819         if (!ca)
8820                 goto out;
8821
8822         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
8823         if (!ca->cpuusage)
8824                 goto out_free_ca;
8825
8826         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
8827                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
8828                         goto out_free_counters;
8829
8830         if (cgrp->parent)
8831                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
8832
8833         return &ca->css;
8834
8835 out_free_counters:
8836         while (--i >= 0)
8837                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
8838         free_percpu(ca->cpuusage);
8839 out_free_ca:
8840         kfree(ca);
8841 out:
8842         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8843 }
8844
8845 /* destroy an existing cpu accounting group */
8846 static void
8847 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8848 {
8849         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8850         int i;
8851
8852         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
8853                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
8854         free_percpu(ca->cpuusage);
8855         kfree(ca);
8856 }
8857
8858 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
8859 {
8860         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8861         u64 data;
8862
8863 #ifndef CONFIG_64BIT
8864         /*
8865          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
8866          */
8867         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8868         data = *cpuusage;
8869         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8870 #else
8871         data = *cpuusage;
8872 #endif
8873
8874         return data;
8875 }
8876
8877 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
8878 {
8879         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8880
8881 #ifndef CONFIG_64BIT
8882         /*
8883          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
8884          */
8885         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8886         *cpuusage = val;
8887         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8888 #else
8889         *cpuusage = val;
8890 #endif
8891 }
8892
8893 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
8894 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8895 {
8896         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8897         u64 totalcpuusage = 0;
8898         int i;
8899
8900         for_each_present_cpu(i)
8901                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8902
8903         return totalcpuusage;
8904 }
8905
8906 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8907                                                                 u64 reset)
8908 {
8909         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8910         int err = 0;
8911         int i;
8912
8913         if (reset) {
8914                 err = -EINVAL;
8915                 goto out;
8916         }
8917
8918         for_each_present_cpu(i)
8919                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
8920
8921 out:
8922         return err;
8923 }
8924
8925 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
8926                                    struct seq_file *m)
8927 {
8928         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
8929         u64 percpu;
8930         int i;
8931
8932         for_each_present_cpu(i) {
8933                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8934                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
8935         }
8936         seq_printf(m, "\n");
8937         return 0;
8938 }
8939
8940 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
8941         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
8942         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
8943 };
8944
8945 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8946                 struct cgroup_map_cb *cb)
8947 {
8948         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8949         int i;
8950
8951         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
8952                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
8953                 val = cputime64_to_clock_t(val);
8954                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
8955         }
8956         return 0;
8957 }
8958
8959 static struct cftype files[] = {
8960         {
8961                 .name = "usage",
8962                 .read_u64 = cpuusage_read,
8963                 .write_u64 = cpuusage_write,
8964         },
8965         {
8966                 .name = "usage_percpu",
8967                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
8968         },
8969         {
8970                 .name = "stat",
8971                 .read_map = cpuacct_stats_show,
8972         },
8973 };
8974
8975 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8976 {
8977         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
8978 }
8979
8980 /*
8981  * charge this task's execution time to its accounting group.
8982  *
8983  * called with rq->lock held.
8984  */
8985 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
8986 {
8987         struct cpuacct *ca;
8988         int cpu;
8989
8990         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
8991                 return;
8992
8993         cpu = task_cpu(tsk);
8994
8995         rcu_read_lock();
8996
8997         ca = task_ca(tsk);
8998
8999         for (; ca; ca = ca->parent) {
9000                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9001                 *cpuusage += cputime;
9002         }
9003
9004         rcu_read_unlock();
9005 }
9006
9007 /*
9008  * When CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING is enabled one jiffy can be very large
9009  * in cputime_t units. As a result, cpuacct_update_stats calls
9010  * percpu_counter_add with values large enough to always overflow the
9011  * per cpu batch limit causing bad SMP scalability.
9012  *
9013  * To fix this we scale percpu_counter_batch by cputime_one_jiffy so we
9014  * batch the same amount of time with CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING disabled
9015  * and enabled. We cap it at INT_MAX which is the largest allowed batch value.
9016  */
9017 #ifdef CONFIG_SMP
9018 #define CPUACCT_BATCH   \
9019         min_t(long, percpu_counter_batch * cputime_one_jiffy, INT_MAX)
9020 #else
9021 #define CPUACCT_BATCH   0
9022 #endif
9023
9024 /*
9025  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
9026  */
9027 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
9028                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
9029 {
9030         struct cpuacct *ca;
9031         int batch = CPUACCT_BATCH;
9032
9033         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9034                 return;
9035
9036         rcu_read_lock();
9037         ca = task_ca(tsk);
9038
9039         do {
9040                 __percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val, batch);
9041                 ca = ca->parent;
9042         } while (ca);
9043         rcu_read_unlock();
9044 }
9045
9046 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9047         .name = "cpuacct",
9048         .create = cpuacct_create,
9049         .destroy = cpuacct_destroy,
9050         .populate = cpuacct_populate,
9051         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9052 };
9053 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */
9054
9055 #ifndef CONFIG_SMP
9056
9057 int rcu_expedited_torture_stats(char *page)
9058 {
9059         return 0;
9060 }
9061 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_expedited_torture_stats);
9062
9063 void synchronize_sched_expedited(void)
9064 {
9065 }
9066 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
9067
9068 #else /* #ifndef CONFIG_SMP */
9069
9070 static DEFINE_PER_CPU(struct migration_req, rcu_migration_req);
9071 static DEFINE_MUTEX(rcu_sched_expedited_mutex);
9072
9073 #define RCU_EXPEDITED_STATE_POST -2
9074 #define RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE -1
9075
9076 static int rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE;
9077
9078 int rcu_expedited_torture_stats(char *page)
9079 {
9080         int cnt = 0;
9081         int cpu;
9082
9083         cnt += sprintf(&page[cnt], "state: %d /", rcu_expedited_state);
9084         for_each_online_cpu(cpu) {
9085                  cnt += sprintf(&page[cnt], " %d:%d",
9086                                 cpu, per_cpu(rcu_migration_req, cpu).dest_cpu);
9087         }
9088         cnt += sprintf(&page[cnt], "\n");
9089         return cnt;
9090 }
9091 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_expedited_torture_stats);
9092
9093 static long synchronize_sched_expedited_count;
9094
9095 /*
9096  * Wait for an rcu-sched grace period to elapse, but use "big hammer"
9097  * approach to force grace period to end quickly.  This consumes
9098  * significant time on all CPUs, and is thus not recommended for
9099  * any sort of common-case code.
9100  *
9101  * Note that it is illegal to call this function while holding any
9102  * lock that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  Failing to
9103  * observe this restriction will result in deadlock.
9104  */
9105 void synchronize_sched_expedited(void)
9106 {
9107         int cpu;
9108         unsigned long flags;
9109         bool need_full_sync = 0;
9110         struct rq *rq;
9111         struct migration_req *req;
9112         long snap;
9113         int trycount = 0;
9114
9115         smp_mb();  /* ensure prior mod happens before capturing snap. */
9116         snap = ACCESS_ONCE(synchronize_sched_expedited_count) + 1;
9117         get_online_cpus();
9118         while (!mutex_trylock(&rcu_sched_expedited_mutex)) {
9119                 put_online_cpus();
9120                 if (trycount++ < 10)
9121                         udelay(trycount * num_online_cpus());
9122                 else {
9123                         synchronize_sched();
9124                         return;
9125                 }
9126                 if (ACCESS_ONCE(synchronize_sched_expedited_count) - snap > 0) {
9127                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
9128                         return;
9129                 }
9130                 get_online_cpus();
9131         }
9132         rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_POST;
9133         for_each_online_cpu(cpu) {
9134                 rq = cpu_rq(cpu);
9135                 req = &per_cpu(rcu_migration_req, cpu);
9136                 init_completion(&req->done);
9137                 req->task = NULL;
9138                 req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_NEED_QS;
9139                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
9140                 list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
9141                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
9142                 wake_up_process(rq->migration_thread);
9143         }
9144         for_each_online_cpu(cpu) {
9145                 rcu_expedited_state = cpu;
9146                 req = &per_cpu(rcu_migration_req, cpu);
9147                 rq = cpu_rq(cpu);
9148                 wait_for_completion(&req->done);
9149                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
9150                 if (unlikely(req->dest_cpu == RCU_MIGRATION_MUST_SYNC))
9151                         need_full_sync = 1;
9152                 req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_IDLE;
9153                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
9154         }
9155         rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE;
9156         synchronize_sched_expedited_count++;
9157         mutex_unlock(&rcu_sched_expedited_mutex);
9158         put_online_cpus();
9159         if (need_full_sync)
9160                 synchronize_sched();
9161 }
9162 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
9163
9164 #endif /* #else #ifndef CONFIG_SMP */