sched: Kill the broken and deadlockable cpuset_lock/cpuset_cpus_allowed_locked code
[safe/jmp/linux-2.6] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/perf_event.h>
43 #include <linux/security.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/profile.h>
46 #include <linux/freezer.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/blkdev.h>
49 #include <linux/delay.h>
50 #include <linux/pid_namespace.h>
51 #include <linux/smp.h>
52 #include <linux/threads.h>
53 #include <linux/timer.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/cpuset.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/kthread.h>
59 #include <linux/proc_fs.h>
60 #include <linux/seq_file.h>
61 #include <linux/sysctl.h>
62 #include <linux/syscalls.h>
63 #include <linux/times.h>
64 #include <linux/tsacct_kern.h>
65 #include <linux/kprobes.h>
66 #include <linux/delayacct.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73 #include <linux/ftrace.h>
74
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77
78 #include "sched_cpupri.h"
79
80 #define CREATE_TRACE_POINTS
81 #include <trace/events/sched.h>
82
83 /*
84  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
85  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
86  * and back.
87  */
88 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
89 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
90 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
91
92 /*
93  * 'User priority' is the nice value converted to something we
94  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
95  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
96  */
97 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
98 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
99 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
100
101 /*
102  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
103  */
104 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
105
106 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
107 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
108
109 /*
110  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
111  *
112  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
113  * Timeslices get refilled after they expire.
114  */
115 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
116
117 /*
118  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
119  */
120 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
121
122 static inline int rt_policy(int policy)
123 {
124         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
125                 return 1;
126         return 0;
127 }
128
129 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
130 {
131         return rt_policy(p->policy);
132 }
133
134 /*
135  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
136  */
137 struct rt_prio_array {
138         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
139         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
140 };
141
142 struct rt_bandwidth {
143         /* nests inside the rq lock: */
144         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
145         ktime_t                 rt_period;
146         u64                     rt_runtime;
147         struct hrtimer          rt_period_timer;
148 };
149
150 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
151
152 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
153
154 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
155 {
156         struct rt_bandwidth *rt_b =
157                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
158         ktime_t now;
159         int overrun;
160         int idle = 0;
161
162         for (;;) {
163                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
164                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
165
166                 if (!overrun)
167                         break;
168
169                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
170         }
171
172         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
173 }
174
175 static
176 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
177 {
178         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
179         rt_b->rt_runtime = runtime;
180
181         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
182
183         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
184                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
185         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
186 }
187
188 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
189 {
190         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
191 }
192
193 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
194 {
195         ktime_t now;
196
197         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
198                 return;
199
200         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
201                 return;
202
203         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
204         for (;;) {
205                 unsigned long delta;
206                 ktime_t soft, hard;
207
208                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
209                         break;
210
211                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
212                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
213
214                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
215                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
216                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
217                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
218                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
219         }
220         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
221 }
222
223 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
224 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
225 {
226         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
227 }
228 #endif
229
230 /*
231  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
232  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
233  */
234 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
235
236 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
237
238 #include <linux/cgroup.h>
239
240 struct cfs_rq;
241
242 static LIST_HEAD(task_groups);
243
244 /* task group related information */
245 struct task_group {
246         struct cgroup_subsys_state css;
247
248 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
249         /* schedulable entities of this group on each cpu */
250         struct sched_entity **se;
251         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
252         struct cfs_rq **cfs_rq;
253         unsigned long shares;
254 #endif
255
256 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
257         struct sched_rt_entity **rt_se;
258         struct rt_rq **rt_rq;
259
260         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
261 #endif
262
263         struct rcu_head rcu;
264         struct list_head list;
265
266         struct task_group *parent;
267         struct list_head siblings;
268         struct list_head children;
269 };
270
271 #define root_task_group init_task_group
272
273 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
274  * a task group's cpu shares.
275  */
276 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
277
278 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
279
280 #ifdef CONFIG_SMP
281 static int root_task_group_empty(void)
282 {
283         return list_empty(&root_task_group.children);
284 }
285 #endif
286
287 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
288
289 /*
290  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
291  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
292  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
293  * too large, so as the shares value of a task group.
294  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
295  *  limitation from this.)
296  */
297 #define MIN_SHARES      2
298 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
299
300 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
301 #endif
302
303 /* Default task group.
304  *      Every task in system belong to this group at bootup.
305  */
306 struct task_group init_task_group;
307
308 /* return group to which a task belongs */
309 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
310 {
311         struct task_group *tg;
312
313 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
314         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
315                                 struct task_group, css);
316 #else
317         tg = &init_task_group;
318 #endif
319         return tg;
320 }
321
322 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
323 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
324 {
325 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
326         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
327         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
328 #endif
329
330 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
331         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
332         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
333 #endif
334 }
335
336 #else
337
338 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
339 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
340 {
341         return NULL;
342 }
343
344 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
345
346 /* CFS-related fields in a runqueue */
347 struct cfs_rq {
348         struct load_weight load;
349         unsigned long nr_running;
350
351         u64 exec_clock;
352         u64 min_vruntime;
353
354         struct rb_root tasks_timeline;
355         struct rb_node *rb_leftmost;
356
357         struct list_head tasks;
358         struct list_head *balance_iterator;
359
360         /*
361          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
362          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
363          */
364         struct sched_entity *curr, *next, *last;
365
366         unsigned int nr_spread_over;
367
368 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
369         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
370
371         /*
372          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
373          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
374          * (like users, containers etc.)
375          *
376          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
377          * list is used during load balance.
378          */
379         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
380         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
381
382 #ifdef CONFIG_SMP
383         /*
384          * the part of load.weight contributed by tasks
385          */
386         unsigned long task_weight;
387
388         /*
389          *   h_load = weight * f(tg)
390          *
391          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
392          * this group.
393          */
394         unsigned long h_load;
395
396         /*
397          * this cpu's part of tg->shares
398          */
399         unsigned long shares;
400
401         /*
402          * load.weight at the time we set shares
403          */
404         unsigned long rq_weight;
405 #endif
406 #endif
407 };
408
409 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
410 struct rt_rq {
411         struct rt_prio_array active;
412         unsigned long rt_nr_running;
413 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
414         struct {
415                 int curr; /* highest queued rt task prio */
416 #ifdef CONFIG_SMP
417                 int next; /* next highest */
418 #endif
419         } highest_prio;
420 #endif
421 #ifdef CONFIG_SMP
422         unsigned long rt_nr_migratory;
423         unsigned long rt_nr_total;
424         int overloaded;
425         struct plist_head pushable_tasks;
426 #endif
427         int rt_throttled;
428         u64 rt_time;
429         u64 rt_runtime;
430         /* Nests inside the rq lock: */
431         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
432
433 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
434         unsigned long rt_nr_boosted;
435
436         struct rq *rq;
437         struct list_head leaf_rt_rq_list;
438         struct task_group *tg;
439 #endif
440 };
441
442 #ifdef CONFIG_SMP
443
444 /*
445  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
446  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
447  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
448  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
449  * object.
450  *
451  */
452 struct root_domain {
453         atomic_t refcount;
454         cpumask_var_t span;
455         cpumask_var_t online;
456
457         /*
458          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
459          * one runnable RT task.
460          */
461         cpumask_var_t rto_mask;
462         atomic_t rto_count;
463 #ifdef CONFIG_SMP
464         struct cpupri cpupri;
465 #endif
466 };
467
468 /*
469  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
470  * members (mimicking the global state we have today).
471  */
472 static struct root_domain def_root_domain;
473
474 #endif
475
476 /*
477  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
478  *
479  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
480  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
481  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
482  */
483 struct rq {
484         /* runqueue lock: */
485         raw_spinlock_t lock;
486
487         /*
488          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
489          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
490          */
491         unsigned long nr_running;
492         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
493         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
494 #ifdef CONFIG_NO_HZ
495         u64 nohz_stamp;
496         unsigned char in_nohz_recently;
497 #endif
498         unsigned int skip_clock_update;
499
500         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
501         struct load_weight load;
502         unsigned long nr_load_updates;
503         u64 nr_switches;
504
505         struct cfs_rq cfs;
506         struct rt_rq rt;
507
508 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
509         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
510         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
511 #endif
512 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
513         struct list_head leaf_rt_rq_list;
514 #endif
515
516         /*
517          * This is part of a global counter where only the total sum
518          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
519          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
520          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
521          */
522         unsigned long nr_uninterruptible;
523
524         struct task_struct *curr, *idle;
525         unsigned long next_balance;
526         struct mm_struct *prev_mm;
527
528         u64 clock;
529
530         atomic_t nr_iowait;
531
532 #ifdef CONFIG_SMP
533         struct root_domain *rd;
534         struct sched_domain *sd;
535
536         unsigned char idle_at_tick;
537         /* For active balancing */
538         int post_schedule;
539         int active_balance;
540         int push_cpu;
541         /* cpu of this runqueue: */
542         int cpu;
543         int online;
544
545         unsigned long avg_load_per_task;
546
547         struct task_struct *migration_thread;
548         struct list_head migration_queue;
549
550         u64 rt_avg;
551         u64 age_stamp;
552         u64 idle_stamp;
553         u64 avg_idle;
554 #endif
555
556         /* calc_load related fields */
557         unsigned long calc_load_update;
558         long calc_load_active;
559
560 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
561 #ifdef CONFIG_SMP
562         int hrtick_csd_pending;
563         struct call_single_data hrtick_csd;
564 #endif
565         struct hrtimer hrtick_timer;
566 #endif
567
568 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
569         /* latency stats */
570         struct sched_info rq_sched_info;
571         unsigned long long rq_cpu_time;
572         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
573
574         /* sys_sched_yield() stats */
575         unsigned int yld_count;
576
577         /* schedule() stats */
578         unsigned int sched_switch;
579         unsigned int sched_count;
580         unsigned int sched_goidle;
581
582         /* try_to_wake_up() stats */
583         unsigned int ttwu_count;
584         unsigned int ttwu_local;
585
586         /* BKL stats */
587         unsigned int bkl_count;
588 #endif
589 };
590
591 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
592
593 static inline
594 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
595 {
596         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
597
598         /*
599          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
600          * this case, we can save a useless back to back clock update.
601          */
602         if (test_tsk_need_resched(p))
603                 rq->skip_clock_update = 1;
604 }
605
606 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
607 {
608 #ifdef CONFIG_SMP
609         return rq->cpu;
610 #else
611         return 0;
612 #endif
613 }
614
615 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
616         rcu_dereference_check((p), \
617                               rcu_read_lock_sched_held() || \
618                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
619
620 /*
621  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
622  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
623  *
624  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
625  * preempt-disabled sections.
626  */
627 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
628         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
629
630 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
631 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
632 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
633 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
634 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
635
636 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
637 {
638         if (!rq->skip_clock_update)
639                 rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
640 }
641
642 /*
643  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
644  */
645 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
646 # define const_debug __read_mostly
647 #else
648 # define const_debug static const
649 #endif
650
651 /**
652  * runqueue_is_locked
653  * @cpu: the processor in question.
654  *
655  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
656  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
657  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
658  */
659 int runqueue_is_locked(int cpu)
660 {
661         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
662 }
663
664 /*
665  * Debugging: various feature bits
666  */
667
668 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
669         __SCHED_FEAT_##name ,
670
671 enum {
672 #include "sched_features.h"
673 };
674
675 #undef SCHED_FEAT
676
677 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
678         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
679
680 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
681 #include "sched_features.h"
682         0;
683
684 #undef SCHED_FEAT
685
686 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
687 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
688         #name ,
689
690 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
691 #include "sched_features.h"
692         NULL
693 };
694
695 #undef SCHED_FEAT
696
697 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
698 {
699         int i;
700
701         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
702                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
703                         seq_puts(m, "NO_");
704                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
705         }
706         seq_puts(m, "\n");
707
708         return 0;
709 }
710
711 static ssize_t
712 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
713                 size_t cnt, loff_t *ppos)
714 {
715         char buf[64];
716         char *cmp = buf;
717         int neg = 0;
718         int i;
719
720         if (cnt > 63)
721                 cnt = 63;
722
723         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
724                 return -EFAULT;
725
726         buf[cnt] = 0;
727
728         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
729                 neg = 1;
730                 cmp += 3;
731         }
732
733         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
734                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
735
736                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
737                         if (neg)
738                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
739                         else
740                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
741                         break;
742                 }
743         }
744
745         if (!sched_feat_names[i])
746                 return -EINVAL;
747
748         *ppos += cnt;
749
750         return cnt;
751 }
752
753 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
754 {
755         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
756 }
757
758 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
759         .open           = sched_feat_open,
760         .write          = sched_feat_write,
761         .read           = seq_read,
762         .llseek         = seq_lseek,
763         .release        = single_release,
764 };
765
766 static __init int sched_init_debug(void)
767 {
768         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
769                         &sched_feat_fops);
770
771         return 0;
772 }
773 late_initcall(sched_init_debug);
774
775 #endif
776
777 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
778
779 /*
780  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
781  * Limited because this is done with IRQs disabled.
782  */
783 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
784
785 /*
786  * ratelimit for updating the group shares.
787  * default: 0.25ms
788  */
789 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
790 unsigned int normalized_sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
791
792 /*
793  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
794  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
795  * default: 4
796  */
797 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
798
799 /*
800  * period over which we average the RT time consumption, measured
801  * in ms.
802  *
803  * default: 1s
804  */
805 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
806
807 /*
808  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
809  * default: 1s
810  */
811 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
812
813 static __read_mostly int scheduler_running;
814
815 /*
816  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
817  * default: 0.95s
818  */
819 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
820
821 static inline u64 global_rt_period(void)
822 {
823         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
824 }
825
826 static inline u64 global_rt_runtime(void)
827 {
828         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
829                 return RUNTIME_INF;
830
831         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
832 }
833
834 #ifndef prepare_arch_switch
835 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
836 #endif
837 #ifndef finish_arch_switch
838 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
839 #endif
840
841 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
842 {
843         return rq->curr == p;
844 }
845
846 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
847 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
848 {
849         return task_current(rq, p);
850 }
851
852 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
853 {
854 }
855
856 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
857 {
858 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
859         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
860         rq->lock.owner = current;
861 #endif
862         /*
863          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
864          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
865          * prev into current:
866          */
867         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
868
869         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
870 }
871
872 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
873 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
874 {
875 #ifdef CONFIG_SMP
876         return p->oncpu;
877 #else
878         return task_current(rq, p);
879 #endif
880 }
881
882 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
883 {
884 #ifdef CONFIG_SMP
885         /*
886          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
887          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
888          * here.
889          */
890         next->oncpu = 1;
891 #endif
892 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
893         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
894 #else
895         raw_spin_unlock(&rq->lock);
896 #endif
897 }
898
899 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
900 {
901 #ifdef CONFIG_SMP
902         /*
903          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
904          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
905          * finished.
906          */
907         smp_wmb();
908         prev->oncpu = 0;
909 #endif
910 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
911         local_irq_enable();
912 #endif
913 }
914 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
915
916 /*
917  * Check whether the task is waking, we use this to synchronize against
918  * ttwu() so that task_cpu() reports a stable number.
919  *
920  * We need to make an exception for PF_STARTING tasks because the fork
921  * path might require task_rq_lock() to work, eg. it can call
922  * set_cpus_allowed_ptr() from the cpuset clone_ns code.
923  */
924 static inline int task_is_waking(struct task_struct *p)
925 {
926         return unlikely((p->state == TASK_WAKING) && !(p->flags & PF_STARTING));
927 }
928
929 /*
930  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
931  * Must be called interrupts disabled.
932  */
933 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
934         __acquires(rq->lock)
935 {
936         struct rq *rq;
937
938         for (;;) {
939                 while (task_is_waking(p))
940                         cpu_relax();
941                 rq = task_rq(p);
942                 raw_spin_lock(&rq->lock);
943                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_is_waking(p)))
944                         return rq;
945                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
946         }
947 }
948
949 /*
950  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
951  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
952  * explicitly disabling preemption.
953  */
954 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
955         __acquires(rq->lock)
956 {
957         struct rq *rq;
958
959         for (;;) {
960                 while (task_is_waking(p))
961                         cpu_relax();
962                 local_irq_save(*flags);
963                 rq = task_rq(p);
964                 raw_spin_lock(&rq->lock);
965                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_is_waking(p)))
966                         return rq;
967                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
968         }
969 }
970
971 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
972 {
973         struct rq *rq = task_rq(p);
974
975         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
976         raw_spin_unlock_wait(&rq->lock);
977 }
978
979 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
980         __releases(rq->lock)
981 {
982         raw_spin_unlock(&rq->lock);
983 }
984
985 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
986         __releases(rq->lock)
987 {
988         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
989 }
990
991 /*
992  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
993  */
994 static struct rq *this_rq_lock(void)
995         __acquires(rq->lock)
996 {
997         struct rq *rq;
998
999         local_irq_disable();
1000         rq = this_rq();
1001         raw_spin_lock(&rq->lock);
1002
1003         return rq;
1004 }
1005
1006 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1007 /*
1008  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1009  *
1010  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1011  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1012  * reschedule event.
1013  *
1014  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1015  * rq->lock.
1016  */
1017
1018 /*
1019  * Use hrtick when:
1020  *  - enabled by features
1021  *  - hrtimer is actually high res
1022  */
1023 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1024 {
1025         if (!sched_feat(HRTICK))
1026                 return 0;
1027         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1028                 return 0;
1029         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1030 }
1031
1032 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1033 {
1034         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1035                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1036 }
1037
1038 /*
1039  * High-resolution timer tick.
1040  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1041  */
1042 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1043 {
1044         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1045
1046         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1047
1048         raw_spin_lock(&rq->lock);
1049         update_rq_clock(rq);
1050         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1051         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1052
1053         return HRTIMER_NORESTART;
1054 }
1055
1056 #ifdef CONFIG_SMP
1057 /*
1058  * called from hardirq (IPI) context
1059  */
1060 static void __hrtick_start(void *arg)
1061 {
1062         struct rq *rq = arg;
1063
1064         raw_spin_lock(&rq->lock);
1065         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1066         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1067         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1068 }
1069
1070 /*
1071  * Called to set the hrtick timer state.
1072  *
1073  * called with rq->lock held and irqs disabled
1074  */
1075 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1076 {
1077         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1078         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1079
1080         hrtimer_set_expires(timer, time);
1081
1082         if (rq == this_rq()) {
1083                 hrtimer_restart(timer);
1084         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1085                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1086                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1087         }
1088 }
1089
1090 static int
1091 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1092 {
1093         int cpu = (int)(long)hcpu;
1094
1095         switch (action) {
1096         case CPU_UP_CANCELED:
1097         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1098         case CPU_DOWN_PREPARE:
1099         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1100         case CPU_DEAD:
1101         case CPU_DEAD_FROZEN:
1102                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1103                 return NOTIFY_OK;
1104         }
1105
1106         return NOTIFY_DONE;
1107 }
1108
1109 static __init void init_hrtick(void)
1110 {
1111         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1112 }
1113 #else
1114 /*
1115  * Called to set the hrtick timer state.
1116  *
1117  * called with rq->lock held and irqs disabled
1118  */
1119 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1120 {
1121         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1122                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1123 }
1124
1125 static inline void init_hrtick(void)
1126 {
1127 }
1128 #endif /* CONFIG_SMP */
1129
1130 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1131 {
1132 #ifdef CONFIG_SMP
1133         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1134
1135         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1136         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1137         rq->hrtick_csd.info = rq;
1138 #endif
1139
1140         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1141         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1142 }
1143 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1144 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1145 {
1146 }
1147
1148 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1149 {
1150 }
1151
1152 static inline void init_hrtick(void)
1153 {
1154 }
1155 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1156
1157 /*
1158  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1159  *
1160  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1161  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1162  * the target CPU.
1163  */
1164 #ifdef CONFIG_SMP
1165
1166 #ifndef tsk_is_polling
1167 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1168 #endif
1169
1170 static void resched_task(struct task_struct *p)
1171 {
1172         int cpu;
1173
1174         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1175
1176         if (test_tsk_need_resched(p))
1177                 return;
1178
1179         set_tsk_need_resched(p);
1180
1181         cpu = task_cpu(p);
1182         if (cpu == smp_processor_id())
1183                 return;
1184
1185         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1186         smp_mb();
1187         if (!tsk_is_polling(p))
1188                 smp_send_reschedule(cpu);
1189 }
1190
1191 static void resched_cpu(int cpu)
1192 {
1193         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1194         unsigned long flags;
1195
1196         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1197                 return;
1198         resched_task(cpu_curr(cpu));
1199         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1200 }
1201
1202 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1203 /*
1204  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1205  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1206  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1207  * idle system the next event might even be infinite time into the
1208  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1209  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1210  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1211  * wheel for the next timer event.
1212  */
1213 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1214 {
1215         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1216
1217         if (cpu == smp_processor_id())
1218                 return;
1219
1220         /*
1221          * This is safe, as this function is called with the timer
1222          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1223          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1224          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1225          * timer into account automatically.
1226          */
1227         if (rq->curr != rq->idle)
1228                 return;
1229
1230         /*
1231          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1232          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1233          * idle task through an additional NOOP schedule()
1234          */
1235         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1236
1237         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1238         smp_mb();
1239         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1240                 smp_send_reschedule(cpu);
1241 }
1242
1243 int nohz_ratelimit(int cpu)
1244 {
1245         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1246         u64 diff = rq->clock - rq->nohz_stamp;
1247
1248         rq->nohz_stamp = rq->clock;
1249
1250         return diff < (NSEC_PER_SEC / HZ) >> 1;
1251 }
1252
1253 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1254
1255 static u64 sched_avg_period(void)
1256 {
1257         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1258 }
1259
1260 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1261 {
1262         s64 period = sched_avg_period();
1263
1264         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1265                 rq->age_stamp += period;
1266                 rq->rt_avg /= 2;
1267         }
1268 }
1269
1270 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1271 {
1272         rq->rt_avg += rt_delta;
1273         sched_avg_update(rq);
1274 }
1275
1276 #else /* !CONFIG_SMP */
1277 static void resched_task(struct task_struct *p)
1278 {
1279         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1280         set_tsk_need_resched(p);
1281 }
1282
1283 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1284 {
1285 }
1286 #endif /* CONFIG_SMP */
1287
1288 #if BITS_PER_LONG == 32
1289 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1290 #else
1291 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1292 #endif
1293
1294 #define WMULT_SHIFT     32
1295
1296 /*
1297  * Shift right and round:
1298  */
1299 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1300
1301 /*
1302  * delta *= weight / lw
1303  */
1304 static unsigned long
1305 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1306                 struct load_weight *lw)
1307 {
1308         u64 tmp;
1309
1310         if (!lw->inv_weight) {
1311                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1312                         lw->inv_weight = 1;
1313                 else
1314                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1315                                 / (lw->weight+1);
1316         }
1317
1318         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1319         /*
1320          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1321          */
1322         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1323                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1324                         WMULT_SHIFT/2);
1325         else
1326                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1327
1328         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1329 }
1330
1331 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1332 {
1333         lw->weight += inc;
1334         lw->inv_weight = 0;
1335 }
1336
1337 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1338 {
1339         lw->weight -= dec;
1340         lw->inv_weight = 0;
1341 }
1342
1343 /*
1344  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1345  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1346  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1347  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1348  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1349  * slice expiry etc.
1350  */
1351
1352 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1353 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1354
1355 /*
1356  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1357  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1358  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1359  * that remained on nice 0.
1360  *
1361  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1362  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1363  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1364  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1365  * the relative distance between them is ~25%.)
1366  */
1367 static const int prio_to_weight[40] = {
1368  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1369  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1370  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1371  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1372  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1373  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1374  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1375  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1376 };
1377
1378 /*
1379  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1380  *
1381  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1382  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1383  * into multiplications:
1384  */
1385 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1386  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1387  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1388  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1389  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1390  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1391  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1392  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1393  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1394 };
1395
1396 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1397 enum cpuacct_stat_index {
1398         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1399         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1400
1401         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1402 };
1403
1404 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1405 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1406 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1407                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1408 #else
1409 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1410 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1411                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1412 #endif
1413
1414 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1415 {
1416         update_load_add(&rq->load, load);
1417 }
1418
1419 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1420 {
1421         update_load_sub(&rq->load, load);
1422 }
1423
1424 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1425 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1426
1427 /*
1428  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1429  * leaving it for the final time.
1430  */
1431 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1432 {
1433         struct task_group *parent, *child;
1434         int ret;
1435
1436         rcu_read_lock();
1437         parent = &root_task_group;
1438 down:
1439         ret = (*down)(parent, data);
1440         if (ret)
1441                 goto out_unlock;
1442         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1443                 parent = child;
1444                 goto down;
1445
1446 up:
1447                 continue;
1448         }
1449         ret = (*up)(parent, data);
1450         if (ret)
1451                 goto out_unlock;
1452
1453         child = parent;
1454         parent = parent->parent;
1455         if (parent)
1456                 goto up;
1457 out_unlock:
1458         rcu_read_unlock();
1459
1460         return ret;
1461 }
1462
1463 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1464 {
1465         return 0;
1466 }
1467 #endif
1468
1469 #ifdef CONFIG_SMP
1470 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1471 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1472 {
1473         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1474 }
1475
1476 /*
1477  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1478  * according to the scheduling class and "nice" value.
1479  *
1480  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1481  * balance conservatively.
1482  */
1483 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1484 {
1485         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1486         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1487
1488         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1489                 return total;
1490
1491         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1492 }
1493
1494 /*
1495  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1496  * according to the scheduling class and "nice" value.
1497  */
1498 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1499 {
1500         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1501         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1502
1503         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1504                 return total;
1505
1506         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1507 }
1508
1509 static struct sched_group *group_of(int cpu)
1510 {
1511         struct sched_domain *sd = rcu_dereference_sched(cpu_rq(cpu)->sd);
1512
1513         if (!sd)
1514                 return NULL;
1515
1516         return sd->groups;
1517 }
1518
1519 static unsigned long power_of(int cpu)
1520 {
1521         struct sched_group *group = group_of(cpu);
1522
1523         if (!group)
1524                 return SCHED_LOAD_SCALE;
1525
1526         return group->cpu_power;
1527 }
1528
1529 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1530
1531 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1532 {
1533         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1534         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1535
1536         if (nr_running)
1537                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1538         else
1539                 rq->avg_load_per_task = 0;
1540
1541         return rq->avg_load_per_task;
1542 }
1543
1544 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1545
1546 static __read_mostly unsigned long __percpu *update_shares_data;
1547
1548 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1549
1550 /*
1551  * Calculate and set the cpu's group shares.
1552  */
1553 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1554                                     unsigned long sd_shares,
1555                                     unsigned long sd_rq_weight,
1556                                     unsigned long *usd_rq_weight)
1557 {
1558         unsigned long shares, rq_weight;
1559         int boost = 0;
1560
1561         rq_weight = usd_rq_weight[cpu];
1562         if (!rq_weight) {
1563                 boost = 1;
1564                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1565         }
1566
1567         /*
1568          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1569          * shares_i =  -----------------------------
1570          *                  \Sum_j rq_weight_j
1571          */
1572         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1573         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1574
1575         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1576                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1577                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1578                 unsigned long flags;
1579
1580                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1581                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1582                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1583                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1584                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1585         }
1586 }
1587
1588 /*
1589  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1590  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1591  * parent group depends on the shares of its child groups.
1592  */
1593 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1594 {
1595         unsigned long weight, rq_weight = 0, sum_weight = 0, shares = 0;
1596         unsigned long *usd_rq_weight;
1597         struct sched_domain *sd = data;
1598         unsigned long flags;
1599         int i;
1600
1601         if (!tg->se[0])
1602                 return 0;
1603
1604         local_irq_save(flags);
1605         usd_rq_weight = per_cpu_ptr(update_shares_data, smp_processor_id());
1606
1607         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1608                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1609                 usd_rq_weight[i] = weight;
1610
1611                 rq_weight += weight;
1612                 /*
1613                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1614                  * is one of average load so that when a new task gets to
1615                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1616                  */
1617                 if (!weight)
1618                         weight = NICE_0_LOAD;
1619
1620                 sum_weight += weight;
1621                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1622         }
1623
1624         if (!rq_weight)
1625                 rq_weight = sum_weight;
1626
1627         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1628                 shares = tg->shares;
1629
1630         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1631                 shares = tg->shares;
1632
1633         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1634                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd_rq_weight);
1635
1636         local_irq_restore(flags);
1637
1638         return 0;
1639 }
1640
1641 /*
1642  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1643  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1644  * group is a fraction of its parents load.
1645  */
1646 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1647 {
1648         unsigned long load;
1649         long cpu = (long)data;
1650
1651         if (!tg->parent) {
1652                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1653         } else {
1654                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1655                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1656                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1657         }
1658
1659         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1660
1661         return 0;
1662 }
1663
1664 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1665 {
1666         s64 elapsed;
1667         u64 now;
1668
1669         if (root_task_group_empty())
1670                 return;
1671
1672         now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1673         elapsed = now - sd->last_update;
1674
1675         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1676                 sd->last_update = now;
1677                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1678         }
1679 }
1680
1681 static void update_h_load(long cpu)
1682 {
1683         if (root_task_group_empty())
1684                 return;
1685
1686         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1687 }
1688
1689 #else
1690
1691 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1692 {
1693 }
1694
1695 #endif
1696
1697 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1698
1699 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1700
1701 /*
1702  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1703  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1704  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1705  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1706  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1707  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1708  */
1709 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1710         __releases(this_rq->lock)
1711         __acquires(busiest->lock)
1712         __acquires(this_rq->lock)
1713 {
1714         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1715         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1716
1717         return 1;
1718 }
1719
1720 #else
1721 /*
1722  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1723  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1724  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1725  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1726  * regardless of entry order into the function.
1727  */
1728 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1729         __releases(this_rq->lock)
1730         __acquires(busiest->lock)
1731         __acquires(this_rq->lock)
1732 {
1733         int ret = 0;
1734
1735         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1736                 if (busiest < this_rq) {
1737                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1738                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1739                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1740                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1741                         ret = 1;
1742                 } else
1743                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1744                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1745         }
1746         return ret;
1747 }
1748
1749 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1750
1751 /*
1752  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1753  */
1754 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1755 {
1756         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1757                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1758                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1759                 BUG_ON(1);
1760         }
1761
1762         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1763 }
1764
1765 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1766         __releases(busiest->lock)
1767 {
1768         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1769         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1770 }
1771
1772 /*
1773  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1774  *
1775  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1776  * you need to do so manually before calling.
1777  */
1778 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1779         __acquires(rq1->lock)
1780         __acquires(rq2->lock)
1781 {
1782         BUG_ON(!irqs_disabled());
1783         if (rq1 == rq2) {
1784                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1785                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1786         } else {
1787                 if (rq1 < rq2) {
1788                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1789                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1790                 } else {
1791                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1792                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1793                 }
1794         }
1795 }
1796
1797 /*
1798  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1799  *
1800  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1801  * you need to do so manually after calling.
1802  */
1803 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1804         __releases(rq1->lock)
1805         __releases(rq2->lock)
1806 {
1807         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1808         if (rq1 != rq2)
1809                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1810         else
1811                 __release(rq2->lock);
1812 }
1813
1814 #endif
1815
1816 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1817 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1818 {
1819 #ifdef CONFIG_SMP
1820         cfs_rq->shares = shares;
1821 #endif
1822 }
1823 #endif
1824
1825 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1826 static void update_sysctl(void);
1827 static int get_update_sysctl_factor(void);
1828
1829 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1830 {
1831         set_task_rq(p, cpu);
1832 #ifdef CONFIG_SMP
1833         /*
1834          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1835          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1836          * per-task data have been completed by this moment.
1837          */
1838         smp_wmb();
1839         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1840 #endif
1841 }
1842
1843 static const struct sched_class rt_sched_class;
1844
1845 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1846 #define for_each_class(class) \
1847    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1848
1849 #include "sched_stats.h"
1850
1851 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1852 {
1853         rq->nr_running++;
1854 }
1855
1856 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1857 {
1858         rq->nr_running--;
1859 }
1860
1861 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1862 {
1863         if (task_has_rt_policy(p)) {
1864                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1865                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1866                 return;
1867         }
1868
1869         /*
1870          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1871          */
1872         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1873                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1874                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1875                 return;
1876         }
1877
1878         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1879         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1880 }
1881
1882 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1883 {
1884         s64 diff = sample - *avg;
1885         *avg += diff >> 3;
1886 }
1887
1888 static void
1889 enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup, bool head)
1890 {
1891         update_rq_clock(rq);
1892         sched_info_queued(p);
1893         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup, head);
1894         p->se.on_rq = 1;
1895 }
1896
1897 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1898 {
1899         update_rq_clock(rq);
1900         sched_info_dequeued(p);
1901         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1902         p->se.on_rq = 0;
1903 }
1904
1905 /*
1906  * activate_task - move a task to the runqueue.
1907  */
1908 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1909 {
1910         if (task_contributes_to_load(p))
1911                 rq->nr_uninterruptible--;
1912
1913         enqueue_task(rq, p, wakeup, false);
1914         inc_nr_running(rq);
1915 }
1916
1917 /*
1918  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1919  */
1920 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1921 {
1922         if (task_contributes_to_load(p))
1923                 rq->nr_uninterruptible++;
1924
1925         dequeue_task(rq, p, sleep);
1926         dec_nr_running(rq);
1927 }
1928
1929 #include "sched_idletask.c"
1930 #include "sched_fair.c"
1931 #include "sched_rt.c"
1932 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1933 # include "sched_debug.c"
1934 #endif
1935
1936 /*
1937  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1938  */
1939 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1940 {
1941         return p->static_prio;
1942 }
1943
1944 /*
1945  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1946  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1947  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1948  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1949  * estimator recalculates.
1950  */
1951 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1952 {
1953         int prio;
1954
1955         if (task_has_rt_policy(p))
1956                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1957         else
1958                 prio = __normal_prio(p);
1959         return prio;
1960 }
1961
1962 /*
1963  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1964  * taken into account by the scheduler. This value might
1965  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1966  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1967  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1968  */
1969 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1970 {
1971         p->normal_prio = normal_prio(p);
1972         /*
1973          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1974          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1975          * to the normal priority:
1976          */
1977         if (!rt_prio(p->prio))
1978                 return p->normal_prio;
1979         return p->prio;
1980 }
1981
1982 /**
1983  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1984  * @p: the task in question.
1985  */
1986 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1987 {
1988         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1989 }
1990
1991 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1992                                        const struct sched_class *prev_class,
1993                                        int oldprio, int running)
1994 {
1995         if (prev_class != p->sched_class) {
1996                 if (prev_class->switched_from)
1997                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1998                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1999         } else
2000                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
2001 }
2002
2003 #ifdef CONFIG_SMP
2004 /*
2005  * Is this task likely cache-hot:
2006  */
2007 static int
2008 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2009 {
2010         s64 delta;
2011
2012         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2013                 return 0;
2014
2015         /*
2016          * Buddy candidates are cache hot:
2017          */
2018         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2019                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2020                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2021                 return 1;
2022
2023         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2024                 return 1;
2025         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2026                 return 0;
2027
2028         delta = now - p->se.exec_start;
2029
2030         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2031 }
2032
2033 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2034 {
2035 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2036         /*
2037          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2038          * ttwu() will sort out the placement.
2039          */
2040         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2041                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2042 #endif
2043
2044         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2045
2046         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2047                 p->se.nr_migrations++;
2048                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, 1, NULL, 0);
2049         }
2050
2051         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2052 }
2053
2054 struct migration_req {
2055         struct list_head list;
2056
2057         struct task_struct *task;
2058         int dest_cpu;
2059
2060         struct completion done;
2061 };
2062
2063 /*
2064  * The task's runqueue lock must be held.
2065  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2066  */
2067 static int
2068 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2069 {
2070         struct rq *rq = task_rq(p);
2071
2072         /*
2073          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2074          * the next wake-up will properly place the task.
2075          */
2076         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p))
2077                 return 0;
2078
2079         init_completion(&req->done);
2080         req->task = p;
2081         req->dest_cpu = dest_cpu;
2082         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2083
2084         return 1;
2085 }
2086
2087 /*
2088  * wait_task_context_switch -   wait for a thread to complete at least one
2089  *                              context switch.
2090  *
2091  * @p must not be current.
2092  */
2093 void wait_task_context_switch(struct task_struct *p)
2094 {
2095         unsigned long nvcsw, nivcsw, flags;
2096         int running;
2097         struct rq *rq;
2098
2099         nvcsw   = p->nvcsw;
2100         nivcsw  = p->nivcsw;
2101         for (;;) {
2102                 /*
2103                  * The runqueue is assigned before the actual context
2104                  * switch. We need to take the runqueue lock.
2105                  *
2106                  * We could check initially without the lock but it is
2107                  * very likely that we need to take the lock in every
2108                  * iteration.
2109                  */
2110                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2111                 running = task_running(rq, p);
2112                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2113
2114                 if (likely(!running))
2115                         break;
2116                 /*
2117                  * The switch count is incremented before the actual
2118                  * context switch. We thus wait for two switches to be
2119                  * sure at least one completed.
2120                  */
2121                 if ((p->nvcsw - nvcsw) > 1)
2122                         break;
2123                 if ((p->nivcsw - nivcsw) > 1)
2124                         break;
2125
2126                 cpu_relax();
2127         }
2128 }
2129
2130 /*
2131  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2132  *
2133  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2134  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2135  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2136  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2137  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2138  * @p has remained unscheduled the whole time.
2139  *
2140  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2141  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2142  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2143  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2144  * waiting to become inactive.
2145  */
2146 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2147 {
2148         unsigned long flags;
2149         int running, on_rq;
2150         unsigned long ncsw;
2151         struct rq *rq;
2152
2153         for (;;) {
2154                 /*
2155                  * We do the initial early heuristics without holding
2156                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2157                  * the runqueue lock when things look like they will
2158                  * work out!
2159                  */
2160                 rq = task_rq(p);
2161
2162                 /*
2163                  * If the task is actively running on another CPU
2164                  * still, just relax and busy-wait without holding
2165                  * any locks.
2166                  *
2167                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2168                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2169                  * But we don't care, since "task_running()" will
2170                  * return false if the runqueue has changed and p
2171                  * is actually now running somewhere else!
2172                  */
2173                 while (task_running(rq, p)) {
2174                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2175                                 return 0;
2176                         cpu_relax();
2177                 }
2178
2179                 /*
2180                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2181                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2182                  * just go back and repeat.
2183                  */
2184                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2185                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2186                 running = task_running(rq, p);
2187                 on_rq = p->se.on_rq;
2188                 ncsw = 0;
2189                 if (!match_state || p->state == match_state)
2190                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2191                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2192
2193                 /*
2194                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2195                  */
2196                 if (unlikely(!ncsw))
2197                         break;
2198
2199                 /*
2200                  * Was it really running after all now that we
2201                  * checked with the proper locks actually held?
2202                  *
2203                  * Oops. Go back and try again..
2204                  */
2205                 if (unlikely(running)) {
2206                         cpu_relax();
2207                         continue;
2208                 }
2209
2210                 /*
2211                  * It's not enough that it's not actively running,
2212                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2213                  * preempted!
2214                  *
2215                  * So if it was still runnable (but just not actively
2216                  * running right now), it's preempted, and we should
2217                  * yield - it could be a while.
2218                  */
2219                 if (unlikely(on_rq)) {
2220                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2221                         continue;
2222                 }
2223
2224                 /*
2225                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2226                  * runnable, which means that it will never become
2227                  * running in the future either. We're all done!
2228                  */
2229                 break;
2230         }
2231
2232         return ncsw;
2233 }
2234
2235 /***
2236  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2237  * @p: the to-be-kicked thread
2238  *
2239  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2240  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2241  *
2242  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2243  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2244  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2245  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2246  * achieved as well.
2247  */
2248 void kick_process(struct task_struct *p)
2249 {
2250         int cpu;
2251
2252         preempt_disable();
2253         cpu = task_cpu(p);
2254         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2255                 smp_send_reschedule(cpu);
2256         preempt_enable();
2257 }
2258 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2259 #endif /* CONFIG_SMP */
2260
2261 /**
2262  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2263  * @p:          the task to evaluate
2264  * @func:       the function to be called
2265  * @info:       the function call argument
2266  *
2267  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2268  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2269  */
2270 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2271                               void (*func) (void *info), void *info)
2272 {
2273         int cpu;
2274
2275         preempt_disable();
2276         cpu = task_cpu(p);
2277         if (task_curr(p))
2278                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2279         preempt_enable();
2280 }
2281
2282 #ifdef CONFIG_SMP
2283 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2284 {
2285         int dest_cpu;
2286         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2287
2288         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2289         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2290                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2291                         return dest_cpu;
2292
2293         /* Any allowed, online CPU? */
2294         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2295         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2296                 return dest_cpu;
2297
2298         /* No more Mr. Nice Guy. */
2299         if (unlikely(dest_cpu >= nr_cpu_ids)) {
2300                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, cpu_possible_mask);
2301                 dest_cpu = cpumask_any(cpu_active_mask);
2302
2303                 /*
2304                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
2305                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
2306                  * leave kernel.
2307                  */
2308                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2309                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
2310                                "longer affine to cpu%d\n",
2311                                task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2312                 }
2313         }
2314
2315         return dest_cpu;
2316 }
2317
2318 /*
2319  * Gets called from 3 sites (exec, fork, wakeup), since it is called without
2320  * holding rq->lock we need to ensure ->cpus_allowed is stable, this is done
2321  * by:
2322  *
2323  *  exec:           is unstable, retry loop
2324  *  fork & wake-up: serialize ->cpus_allowed against TASK_WAKING
2325  */
2326 static inline
2327 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2328 {
2329         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
2330
2331         /*
2332          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2333          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2334          * cpu.
2335          *
2336          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2337          *
2338          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2339          *   not worry about this generic constraint ]
2340          */
2341         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2342                      !cpu_online(cpu)))
2343                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2344
2345         return cpu;
2346 }
2347 #endif
2348
2349 /***
2350  * try_to_wake_up - wake up a thread
2351  * @p: the to-be-woken-up thread
2352  * @state: the mask of task states that can be woken
2353  * @sync: do a synchronous wakeup?
2354  *
2355  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2356  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2357  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2358  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2359  * runnable without the overhead of this.
2360  *
2361  * returns failure only if the task is already active.
2362  */
2363 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2364                           int wake_flags)
2365 {
2366         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2367         unsigned long flags;
2368         struct rq *rq;
2369
2370         this_cpu = get_cpu();
2371
2372         smp_wmb();
2373         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2374         if (!(p->state & state))
2375                 goto out;
2376
2377         if (p->se.on_rq)
2378                 goto out_running;
2379
2380         cpu = task_cpu(p);
2381         orig_cpu = cpu;
2382
2383 #ifdef CONFIG_SMP
2384         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2385                 goto out_activate;
2386
2387         /*
2388          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2389          * we put the task in TASK_WAKING state.
2390          *
2391          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2392          */
2393         if (task_contributes_to_load(p))
2394                 rq->nr_uninterruptible--;
2395         p->state = TASK_WAKING;
2396
2397         if (p->sched_class->task_waking)
2398                 p->sched_class->task_waking(rq, p);
2399
2400         __task_rq_unlock(rq);
2401
2402         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2403         if (cpu != orig_cpu) {
2404                 /*
2405                  * Since we migrate the task without holding any rq->lock,
2406                  * we need to be careful with task_rq_lock(), since that
2407                  * might end up locking an invalid rq.
2408                  */
2409                 set_task_cpu(p, cpu);
2410         }
2411
2412         rq = cpu_rq(cpu);
2413         raw_spin_lock(&rq->lock);
2414
2415         /*
2416          * We migrated the task without holding either rq->lock, however
2417          * since the task is not on the task list itself, nobody else
2418          * will try and migrate the task, hence the rq should match the
2419          * cpu we just moved it to.
2420          */
2421         WARN_ON(task_cpu(p) != cpu);
2422         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2423
2424 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2425         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2426         if (cpu == this_cpu)
2427                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2428         else {
2429                 struct sched_domain *sd;
2430                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2431                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2432                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2433                                 break;
2434                         }
2435                 }
2436         }
2437 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2438
2439 out_activate:
2440 #endif /* CONFIG_SMP */
2441         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
2442         if (wake_flags & WF_SYNC)
2443                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
2444         if (orig_cpu != cpu)
2445                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2446         if (cpu == this_cpu)
2447                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
2448         else
2449                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
2450         activate_task(rq, p, 1);
2451         success = 1;
2452
2453 out_running:
2454         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2455         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2456
2457         p->state = TASK_RUNNING;
2458 #ifdef CONFIG_SMP
2459         if (p->sched_class->task_woken)
2460                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2461
2462         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2463                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2464                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2465
2466                 if (delta > max)
2467                         rq->avg_idle = max;
2468                 else
2469                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2470                 rq->idle_stamp = 0;
2471         }
2472 #endif
2473 out:
2474         task_rq_unlock(rq, &flags);
2475         put_cpu();
2476
2477         return success;
2478 }
2479
2480 /**
2481  * wake_up_process - Wake up a specific process
2482  * @p: The process to be woken up.
2483  *
2484  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2485  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2486  * running.
2487  *
2488  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2489  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2490  */
2491 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2492 {
2493         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2494 }
2495 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2496
2497 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2498 {
2499         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2500 }
2501
2502 /*
2503  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2504  * p is forked by current.
2505  *
2506  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2507  */
2508 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2509 {
2510         p->se.exec_start                = 0;
2511         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2512         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2513         p->se.nr_migrations             = 0;
2514
2515 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2516         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2517 #endif
2518
2519         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2520         p->se.on_rq = 0;
2521         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2522
2523 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2524         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2525 #endif
2526 }
2527
2528 /*
2529  * fork()/clone()-time setup:
2530  */
2531 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2532 {
2533         int cpu = get_cpu();
2534
2535         __sched_fork(p);
2536         /*
2537          * We mark the process as waking here. This guarantees that
2538          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2539          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2540          */
2541         p->state = TASK_WAKING;
2542
2543         /*
2544          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2545          */
2546         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2547                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2548                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2549                         p->normal_prio = p->static_prio;
2550                 }
2551
2552                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2553                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2554                         p->normal_prio = p->static_prio;
2555                         set_load_weight(p);
2556                 }
2557
2558                 /*
2559                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2560                  * fulfilled its duty:
2561                  */
2562                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2563         }
2564
2565         /*
2566          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2567          */
2568         p->prio = current->normal_prio;
2569
2570         if (!rt_prio(p->prio))
2571                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2572
2573         if (p->sched_class->task_fork)
2574                 p->sched_class->task_fork(p);
2575
2576         set_task_cpu(p, cpu);
2577
2578 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2579         if (likely(sched_info_on()))
2580                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2581 #endif
2582 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2583         p->oncpu = 0;
2584 #endif
2585 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2586         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2587         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2588 #endif
2589         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2590
2591         put_cpu();
2592 }
2593
2594 /*
2595  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2596  *
2597  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2598  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2599  * on the runqueue and wakes it.
2600  */
2601 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2602 {
2603         unsigned long flags;
2604         struct rq *rq;
2605         int cpu __maybe_unused = get_cpu();
2606
2607 #ifdef CONFIG_SMP
2608         /*
2609          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2610          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2611          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2612          *
2613          * We still have TASK_WAKING but PF_STARTING is gone now, meaning
2614          * ->cpus_allowed is stable, we have preemption disabled, meaning
2615          * cpu_online_mask is stable.
2616          */
2617         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2618         set_task_cpu(p, cpu);
2619 #endif
2620
2621         /*
2622          * Since the task is not on the rq and we still have TASK_WAKING set
2623          * nobody else will migrate this task.
2624          */
2625         rq = cpu_rq(cpu);
2626         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2627
2628         BUG_ON(p->state != TASK_WAKING);
2629         p->state = TASK_RUNNING;
2630         activate_task(rq, p, 0);
2631         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2632         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2633 #ifdef CONFIG_SMP
2634         if (p->sched_class->task_woken)
2635                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2636 #endif
2637         task_rq_unlock(rq, &flags);
2638         put_cpu();
2639 }
2640
2641 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2642
2643 /**
2644  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2645  * @notifier: notifier struct to register
2646  */
2647 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2648 {
2649         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2650 }
2651 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2652
2653 /**
2654  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2655  * @notifier: notifier struct to unregister
2656  *
2657  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2658  */
2659 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2660 {
2661         hlist_del(&notifier->link);
2662 }
2663 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2664
2665 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2666 {
2667         struct preempt_notifier *notifier;
2668         struct hlist_node *node;
2669
2670         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2671                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2672 }
2673
2674 static void
2675 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2676                                  struct task_struct *next)
2677 {
2678         struct preempt_notifier *notifier;
2679         struct hlist_node *node;
2680
2681         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2682                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2683 }
2684
2685 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2686
2687 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2688 {
2689 }
2690
2691 static void
2692 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2693                                  struct task_struct *next)
2694 {
2695 }
2696
2697 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2698
2699 /**
2700  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2701  * @rq: the runqueue preparing to switch
2702  * @prev: the current task that is being switched out
2703  * @next: the task we are going to switch to.
2704  *
2705  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2706  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2707  * switch.
2708  *
2709  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2710  * hooks.
2711  */
2712 static inline void
2713 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2714                     struct task_struct *next)
2715 {
2716         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2717         prepare_lock_switch(rq, next);
2718         prepare_arch_switch(next);
2719 }
2720
2721 /**
2722  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2723  * @rq: runqueue associated with task-switch
2724  * @prev: the thread we just switched away from.
2725  *
2726  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2727  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2728  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2729  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2730  *
2731  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2732  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2733  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2734  * details.)
2735  */
2736 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2737         __releases(rq->lock)
2738 {
2739         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2740         long prev_state;
2741
2742         rq->prev_mm = NULL;
2743
2744         /*
2745          * A task struct has one reference for the use as "current".
2746          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2747          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2748          * the scheduled task must drop that reference.
2749          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2750          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2751          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2752          * be dropped twice.
2753          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2754          */
2755         prev_state = prev->state;
2756         finish_arch_switch(prev);
2757 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2758         local_irq_disable();
2759 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2760         perf_event_task_sched_in(current);
2761 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2762         local_irq_enable();
2763 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2764         finish_lock_switch(rq, prev);
2765
2766         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2767         if (mm)
2768                 mmdrop(mm);
2769         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2770                 /*
2771                  * Remove function-return probe instances associated with this
2772                  * task and put them back on the free list.
2773                  */
2774                 kprobe_flush_task(prev);
2775                 put_task_struct(prev);
2776         }
2777 }
2778
2779 #ifdef CONFIG_SMP
2780
2781 /* assumes rq->lock is held */
2782 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2783 {
2784         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2785                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2786 }
2787
2788 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2789 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2790 {
2791         if (rq->post_schedule) {
2792                 unsigned long flags;
2793
2794                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2795                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2796                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2797                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2798
2799                 rq->post_schedule = 0;
2800         }
2801 }
2802
2803 #else
2804
2805 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2806 {
2807 }
2808
2809 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2810 {
2811 }
2812
2813 #endif
2814
2815 /**
2816  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2817  * @prev: the thread we just switched away from.
2818  */
2819 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2820         __releases(rq->lock)
2821 {
2822         struct rq *rq = this_rq();
2823
2824         finish_task_switch(rq, prev);
2825
2826         /*
2827          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2828          * task_switch?
2829          */
2830         post_schedule(rq);
2831
2832 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2833         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2834         preempt_enable();
2835 #endif
2836         if (current->set_child_tid)
2837                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2838 }
2839
2840 /*
2841  * context_switch - switch to the new MM and the new
2842  * thread's register state.
2843  */
2844 static inline void
2845 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2846                struct task_struct *next)
2847 {
2848         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2849
2850         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2851         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2852         mm = next->mm;
2853         oldmm = prev->active_mm;
2854         /*
2855          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2856          * combine the page table reload and the switch backend into
2857          * one hypercall.
2858          */
2859         arch_start_context_switch(prev);
2860
2861         if (likely(!mm)) {
2862                 next->active_mm = oldmm;
2863                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2864                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2865         } else
2866                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2867
2868         if (likely(!prev->mm)) {
2869                 prev->active_mm = NULL;
2870                 rq->prev_mm = oldmm;
2871         }
2872         /*
2873          * Since the runqueue lock will be released by the next
2874          * task (which is an invalid locking op but in the case
2875          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2876          * do an early lockdep release here:
2877          */
2878 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2879         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2880 #endif
2881
2882         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2883         switch_to(prev, next, prev);
2884
2885         barrier();
2886         /*
2887          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2888          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2889          * frame will be invalid.
2890          */
2891         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2892 }
2893
2894 /*
2895  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2896  *
2897  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2898  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2899  * number of context switches performed since bootup.
2900  */
2901 unsigned long nr_running(void)
2902 {
2903         unsigned long i, sum = 0;
2904
2905         for_each_online_cpu(i)
2906                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2907
2908         return sum;
2909 }
2910
2911 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2912 {
2913         unsigned long i, sum = 0;
2914
2915         for_each_possible_cpu(i)
2916                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2917
2918         /*
2919          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2920          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2921          */
2922         if (unlikely((long)sum < 0))
2923                 sum = 0;
2924
2925         return sum;
2926 }
2927
2928 unsigned long long nr_context_switches(void)
2929 {
2930         int i;
2931         unsigned long long sum = 0;
2932
2933         for_each_possible_cpu(i)
2934                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2935
2936         return sum;
2937 }
2938
2939 unsigned long nr_iowait(void)
2940 {
2941         unsigned long i, sum = 0;
2942
2943         for_each_possible_cpu(i)
2944                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2945
2946         return sum;
2947 }
2948
2949 unsigned long nr_iowait_cpu(void)
2950 {
2951         struct rq *this = this_rq();
2952         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2953 }
2954
2955 unsigned long this_cpu_load(void)
2956 {
2957         struct rq *this = this_rq();
2958         return this->cpu_load[0];
2959 }
2960
2961
2962 /* Variables and functions for calc_load */
2963 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2964 static unsigned long calc_load_update;
2965 unsigned long avenrun[3];
2966 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2967
2968 /**
2969  * get_avenrun - get the load average array
2970  * @loads:      pointer to dest load array
2971  * @offset:     offset to add
2972  * @shift:      shift count to shift the result left
2973  *
2974  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2975  */
2976 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2977 {
2978         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2979         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2980         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2981 }
2982
2983 static unsigned long
2984 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2985 {
2986         load *= exp;
2987         load += active * (FIXED_1 - exp);
2988         return load >> FSHIFT;
2989 }
2990
2991 /*
2992  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2993  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2994  */
2995 void calc_global_load(void)
2996 {
2997         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
2998         long active;
2999
3000         if (time_before(jiffies, upd))
3001                 return;
3002
3003         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3004         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3005
3006         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3007         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3008         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3009
3010         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3011 }
3012
3013 /*
3014  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
3015  */
3016 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3017 {
3018         long nr_active, delta;
3019
3020         nr_active = this_rq->nr_running;
3021         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3022
3023         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3024                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3025                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3026                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3027         }
3028 }
3029
3030 /*
3031  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3032  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3033  */
3034 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3035 {
3036         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3037         int i, scale;
3038
3039         this_rq->nr_load_updates++;
3040
3041         /* Update our load: */
3042         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3043                 unsigned long old_load, new_load;
3044
3045                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3046
3047                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3048                 new_load = this_load;
3049                 /*
3050                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3051                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3052                  * example.
3053                  */
3054                 if (new_load > old_load)
3055                         new_load += scale-1;
3056                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3057         }
3058
3059         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3060                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3061                 calc_load_account_active(this_rq);
3062         }
3063 }
3064
3065 #ifdef CONFIG_SMP
3066
3067 /*
3068  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3069  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3070  */
3071 void sched_exec(void)
3072 {
3073         struct task_struct *p = current;
3074         struct migration_req req;
3075         int dest_cpu, this_cpu;
3076         unsigned long flags;
3077         struct rq *rq;
3078
3079 again:
3080         this_cpu = get_cpu();
3081         dest_cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3082         if (dest_cpu == this_cpu) {
3083                 put_cpu();
3084                 return;
3085         }
3086
3087         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3088         put_cpu();
3089
3090         /*
3091          * select_task_rq() can race against ->cpus_allowed
3092          */
3093         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
3094             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu))) {
3095                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3096                 goto again;
3097         }
3098
3099         /* force the process onto the specified CPU */
3100         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3101                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3102                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3103
3104                 get_task_struct(mt);
3105                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3106                 wake_up_process(mt);
3107                 put_task_struct(mt);
3108                 wait_for_completion(&req.done);
3109
3110                 return;
3111         }
3112         task_rq_unlock(rq, &flags);
3113 }
3114
3115 #endif
3116
3117 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3118
3119 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3120
3121 /*
3122  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
3123  * @p in case that task is currently running.
3124  *
3125  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
3126  */
3127 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
3128 {
3129         u64 ns = 0;
3130
3131         if (task_current(rq, p)) {
3132                 update_rq_clock(rq);
3133                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
3134                 if ((s64)ns < 0)
3135                         ns = 0;
3136         }
3137
3138         return ns;
3139 }
3140
3141 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
3142 {
3143         unsigned long flags;
3144         struct rq *rq;
3145         u64 ns = 0;
3146
3147         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3148         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
3149         task_rq_unlock(rq, &flags);
3150
3151         return ns;
3152 }
3153
3154 /*
3155  * Return accounted runtime for the task.
3156  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3157  * pending runtime that have not been accounted yet.
3158  */
3159 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3160 {
3161         unsigned long flags;
3162         struct rq *rq;
3163         u64 ns = 0;
3164
3165         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3166         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3167         task_rq_unlock(rq, &flags);
3168
3169         return ns;
3170 }
3171
3172 /*
3173  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
3174  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
3175  * pending runtime that have not been accounted yet.
3176  *
3177  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
3178  * so the return value not includes other pending runtime that other
3179  * running tasks might have.
3180  */
3181 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
3182 {
3183         struct task_cputime totals;
3184         unsigned long flags;
3185         struct rq *rq;
3186         u64 ns;
3187
3188         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3189         thread_group_cputime(p, &totals);
3190         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3191         task_rq_unlock(rq, &flags);
3192
3193         return ns;
3194 }
3195
3196 /*
3197  * Account user cpu time to a process.
3198  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3199  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3200  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3201  */
3202 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3203                        cputime_t cputime_scaled)
3204 {
3205         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3206         cputime64_t tmp;
3207
3208         /* Add user time to process. */
3209         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3210         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3211         account_group_user_time(p, cputime);
3212
3213         /* Add user time to cpustat. */
3214         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3215         if (TASK_NICE(p) > 0)
3216                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3217         else
3218                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3219
3220         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
3221         /* Account for user time used */
3222         acct_update_integrals(p);
3223 }
3224
3225 /*
3226  * Account guest cpu time to a process.
3227  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3228  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3229  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3230  */
3231 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3232                                cputime_t cputime_scaled)
3233 {
3234         cputime64_t tmp;
3235         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3236
3237         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3238
3239         /* Add guest time to process. */
3240         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3241         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3242         account_group_user_time(p, cputime);
3243         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3244
3245         /* Add guest time to cpustat. */
3246         if (TASK_NICE(p) > 0) {
3247                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3248                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
3249         } else {
3250                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3251                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3252         }
3253 }
3254
3255 /*
3256  * Account system cpu time to a process.
3257  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3258  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3259  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3260  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3261  */
3262 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3263                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
3264 {
3265         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3266         cputime64_t tmp;
3267
3268         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
3269                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
3270                 return;
3271         }
3272
3273         /* Add system time to process. */
3274         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3275         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
3276         account_group_system_time(p, cputime);
3277
3278         /* Add system time to cpustat. */
3279         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3280         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3281                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3282         else if (softirq_count())
3283                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3284         else
3285                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3286
3287         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
3288
3289         /* Account for system time used */
3290         acct_update_integrals(p);
3291 }
3292
3293 /*
3294  * Account for involuntary wait time.
3295  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3296  */
3297 void account_steal_time(cputime_t cputime)
3298 {
3299         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3300         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3301
3302         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
3303 }
3304
3305 /*
3306  * Account for idle time.
3307  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
3308  */
3309 void account_idle_time(cputime_t cputime)
3310 {
3311         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3312         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3313         struct rq *rq = this_rq();
3314
3315         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3316                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
3317         else
3318                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
3319 }
3320
3321 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3322
3323 /*
3324  * Account a single tick of cpu time.
3325  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3326  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
3327  */
3328 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
3329 {
3330         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3331         struct rq *rq = this_rq();
3332
3333         if (user_tick)
3334                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3335         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
3336                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
3337                                     one_jiffy_scaled);
3338         else
3339                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3340 }
3341
3342 /*
3343  * Account multiple ticks of steal time.
3344  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3345  * @ticks: number of stolen ticks
3346  */
3347 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
3348 {
3349         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3350 }
3351
3352 /*
3353  * Account multiple ticks of idle time.
3354  * @ticks: number of stolen ticks
3355  */
3356 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
3357 {
3358         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3359 }
3360
3361 #endif
3362
3363 /*
3364  * Use precise platform statistics if available:
3365  */
3366 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3367 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3368 {
3369         *ut = p->utime;
3370         *st = p->stime;
3371 }
3372
3373 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3374 {
3375         struct task_cputime cputime;
3376
3377         thread_group_cputime(p, &cputime);
3378
3379         *ut = cputime.utime;
3380         *st = cputime.stime;
3381 }
3382 #else
3383
3384 #ifndef nsecs_to_cputime
3385 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
3386 #endif
3387
3388 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3389 {
3390         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
3391
3392         /*
3393          * Use CFS's precise accounting:
3394          */
3395         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
3396
3397         if (total) {
3398                 u64 temp;
3399
3400                 temp = (u64)(rtime * utime);
3401                 do_div(temp, total);
3402                 utime = (cputime_t)temp;
3403         } else
3404                 utime = rtime;
3405
3406         /*
3407          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
3408          */
3409         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
3410         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
3411
3412         *ut = p->prev_utime;
3413         *st = p->prev_stime;
3414 }
3415
3416 /*
3417  * Must be called with siglock held.
3418  */
3419 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3420 {
3421         struct signal_struct *sig = p->signal;
3422         struct task_cputime cputime;
3423         cputime_t rtime, utime, total;
3424
3425         thread_group_cputime(p, &cputime);
3426
3427         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
3428         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
3429
3430         if (total) {
3431                 u64 temp;
3432
3433                 temp = (u64)(rtime * cputime.utime);
3434                 do_div(temp, total);
3435                 utime = (cputime_t)temp;
3436         } else
3437                 utime = rtime;
3438
3439         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
3440         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
3441                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
3442
3443         *ut = sig->prev_utime;
3444         *st = sig->prev_stime;
3445 }
3446 #endif
3447
3448 /*
3449  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3450  * We call it with interrupts disabled.
3451  *
3452  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3453  * timeslices.
3454  */
3455 void scheduler_tick(void)
3456 {
3457         int cpu = smp_processor_id();
3458         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3459         struct task_struct *curr = rq->curr;
3460
3461         sched_clock_tick();
3462
3463         raw_spin_lock(&rq->lock);
3464         update_rq_clock(rq);
3465         update_cpu_load(rq);
3466         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3467         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3468
3469         perf_event_task_tick(curr);
3470
3471 #ifdef CONFIG_SMP
3472         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3473         trigger_load_balance(rq, cpu);
3474 #endif
3475 }
3476
3477 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
3478 {
3479         if (in_lock_functions(addr)) {
3480                 addr = CALLER_ADDR2;
3481                 if (in_lock_functions(addr))
3482                         addr = CALLER_ADDR3;
3483         }
3484         return addr;
3485 }
3486
3487 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3488                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3489
3490 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3491 {
3492 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3493         /*
3494          * Underflow?
3495          */
3496         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3497                 return;
3498 #endif
3499         preempt_count() += val;
3500 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3501         /*
3502          * Spinlock count overflowing soon?
3503          */
3504         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3505                                 PREEMPT_MASK - 10);
3506 #endif
3507         if (preempt_count() == val)
3508                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3509 }
3510 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3511
3512 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3513 {
3514 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3515         /*
3516          * Underflow?
3517          */
3518         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3519                 return;
3520         /*
3521          * Is the spinlock portion underflowing?
3522          */
3523         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3524                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3525                 return;
3526 #endif
3527
3528         if (preempt_count() == val)
3529                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3530         preempt_count() -= val;
3531 }
3532 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3533
3534 #endif
3535
3536 /*
3537  * Print scheduling while atomic bug:
3538  */
3539 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3540 {
3541         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3542
3543         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3544                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3545
3546         debug_show_held_locks(prev);
3547         print_modules();
3548         if (irqs_disabled())
3549                 print_irqtrace_events(prev);
3550
3551         if (regs)
3552                 show_regs(regs);
3553         else
3554                 dump_stack();
3555 }
3556
3557 /*
3558  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3559  */
3560 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3561 {
3562         /*
3563          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3564          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3565          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3566          */
3567         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
3568                 __schedule_bug(prev);
3569
3570         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3571
3572         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3573 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3574         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
3575                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
3576                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
3577         }
3578 #endif
3579 }
3580
3581 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3582 {
3583         if (prev->se.on_rq)
3584                 update_rq_clock(rq);
3585         rq->skip_clock_update = 0;
3586         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3587 }
3588
3589 /*
3590  * Pick up the highest-prio task:
3591  */
3592 static inline struct task_struct *
3593 pick_next_task(struct rq *rq)
3594 {
3595         const struct sched_class *class;
3596         struct task_struct *p;
3597
3598         /*
3599          * Optimization: we know that if all tasks are in
3600          * the fair class we can call that function directly:
3601          */
3602         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
3603                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3604                 if (likely(p))
3605                         return p;
3606         }
3607
3608         class = sched_class_highest;
3609         for ( ; ; ) {
3610                 p = class->pick_next_task(rq);
3611                 if (p)
3612                         return p;
3613                 /*
3614                  * Will never be NULL as the idle class always
3615                  * returns a non-NULL p:
3616                  */
3617                 class = class->next;
3618         }
3619 }
3620
3621 /*
3622  * schedule() is the main scheduler function.
3623  */
3624 asmlinkage void __sched schedule(void)
3625 {
3626         struct task_struct *prev, *next;
3627         unsigned long *switch_count;
3628         struct rq *rq;
3629         int cpu;
3630
3631 need_resched:
3632         preempt_disable();
3633         cpu = smp_processor_id();
3634         rq = cpu_rq(cpu);
3635         rcu_sched_qs(cpu);
3636         prev = rq->curr;
3637         switch_count = &prev->nivcsw;
3638
3639         release_kernel_lock(prev);
3640 need_resched_nonpreemptible:
3641
3642         schedule_debug(prev);
3643
3644         if (sched_feat(HRTICK))
3645                 hrtick_clear(rq);
3646
3647         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3648         clear_tsk_need_resched(prev);
3649
3650         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3651                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
3652                         prev->state = TASK_RUNNING;
3653                 else
3654                         deactivate_task(rq, prev, 1);
3655                 switch_count = &prev->nvcsw;
3656         }
3657
3658         pre_schedule(rq, prev);
3659
3660         if (unlikely(!rq->nr_running))
3661                 idle_balance(cpu, rq);
3662
3663         put_prev_task(rq, prev);
3664         next = pick_next_task(rq);
3665
3666         if (likely(prev != next)) {
3667                 sched_info_switch(prev, next);
3668                 perf_event_task_sched_out(prev, next);
3669
3670                 rq->nr_switches++;
3671                 rq->curr = next;
3672                 ++*switch_count;
3673
3674                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3675                 /*
3676                  * the context switch might have flipped the stack from under
3677                  * us, hence refresh the local variables.
3678                  */
3679                 cpu = smp_processor_id();
3680                 rq = cpu_rq(cpu);
3681         } else
3682                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3683
3684         post_schedule(rq);
3685
3686         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0)) {
3687                 prev = rq->curr;
3688                 switch_count = &prev->nivcsw;
3689                 goto need_resched_nonpreemptible;
3690         }
3691
3692         preempt_enable_no_resched();
3693         if (need_resched())
3694                 goto need_resched;
3695 }
3696 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3697
3698 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
3699 /*
3700  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
3701  * access and not reliable.
3702  */
3703 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
3704 {
3705         unsigned int cpu;
3706         struct rq *rq;
3707
3708         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
3709                 return 0;
3710
3711 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
3712         /*
3713          * Need to access the cpu field knowing that
3714          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
3715          * the mutex owner just released it and exited.
3716          */
3717         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
3718                 goto out;
3719 #else
3720         cpu = owner->cpu;
3721 #endif
3722
3723         /*
3724          * Even if the access succeeded (likely case),
3725          * the cpu field may no longer be valid.
3726          */
3727         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
3728                 goto out;
3729
3730         /*
3731          * We need to validate that we can do a
3732          * get_cpu() and that we have the percpu area.
3733          */
3734         if (!cpu_online(cpu))
3735                 goto out;
3736
3737         rq = cpu_rq(cpu);
3738
3739         for (;;) {
3740                 /*
3741                  * Owner changed, break to re-assess state.
3742                  */
3743                 if (lock->owner != owner)
3744                         break;
3745
3746                 /*
3747                  * Is that owner really running on that cpu?
3748                  */
3749                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
3750                         return 0;
3751
3752                 cpu_relax();
3753         }
3754 out:
3755         return 1;
3756 }
3757 #endif
3758
3759 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3760 /*
3761  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3762  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3763  * occur there and call schedule directly.
3764  */
3765 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3766 {
3767         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3768
3769         /*
3770          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3771          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3772          */
3773         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3774                 return;
3775
3776         do {
3777                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3778                 schedule();
3779                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3780
3781                 /*
3782                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3783                  * between schedule and now.
3784                  */
3785                 barrier();
3786         } while (need_resched());
3787 }
3788 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3789
3790 /*
3791  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3792  * off of irq context.
3793  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3794  * protect us against recursive calling from irq.
3795  */
3796 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3797 {
3798         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3799
3800         /* Catch callers which need to be fixed */
3801         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3802
3803         do {
3804                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3805                 local_irq_enable();
3806                 schedule();
3807                 local_irq_disable();
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
3818 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3819
3820 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3821                           void *key)
3822 {
3823         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3824 }
3825 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3826
3827 /*
3828  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3829  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3830  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3831  *
3832  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3833  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
3834  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3835  */
3836 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3837                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
3838 {
3839         wait_queue_t *curr, *next;
3840
3841         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3842                 unsigned flags = curr->flags;
3843
3844                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
3845                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3846                         break;
3847         }
3848 }
3849
3850 /**
3851  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3852  * @q: the waitqueue
3853  * @mode: which threads
3854  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3855  * @key: is directly passed to the wakeup function
3856  *
3857  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3858  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3859  */
3860 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3861                         int nr_exclusive, void *key)
3862 {
3863         unsigned long flags;
3864
3865         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3866         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3867         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3868 }
3869 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3870
3871 /*
3872  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3873  */
3874 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
3875 {
3876         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
3877 }
3878
3879 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
3880 {
3881         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
3882 }
3883
3884 /**
3885  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
3886  * @q: the waitqueue
3887  * @mode: which threads
3888  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3889  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
3890  *
3891  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3892  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3893  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3894  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3895  *
3896  * On UP it can prevent extra preemption.
3897  *
3898  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3899  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3900  */
3901 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3902                         int nr_exclusive, void *key)
3903 {
3904         unsigned long flags;
3905         int wake_flags = WF_SYNC;
3906
3907         if (unlikely(!q))
3908                 return;
3909
3910         if (unlikely(!nr_exclusive))
3911                 wake_flags = 0;
3912
3913         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3914         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
3915         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3916 }
3917 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
3918
3919 /*
3920  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
3921  */
3922 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3923 {
3924         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
3925 }
3926 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3927
3928 /**
3929  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
3930  * @x:  holds the state of this particular completion
3931  *
3932  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
3933  * awakened in the same order in which they were queued.
3934  *
3935  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
3936  *
3937  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3938  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3939  */
3940 void complete(struct completion *x)
3941 {
3942         unsigned long flags;
3943
3944         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3945         x->done++;
3946         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
3947         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3948 }
3949 EXPORT_SYMBOL(complete);
3950
3951 /**
3952  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
3953  * @x:  holds the state of this particular completion
3954  *
3955  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
3956  *
3957  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3958  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3959  */
3960 void complete_all(struct completion *x)
3961 {
3962         unsigned long flags;
3963
3964         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3965         x->done += UINT_MAX/2;
3966         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
3967         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3968 }
3969 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3970
3971 static inline long __sched
3972 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3973 {
3974         if (!x->done) {
3975                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3976
3977                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3978                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3979                 do {
3980                         if (signal_pending_state(state, current)) {
3981                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3982                                 break;
3983                         }
3984                         __set_current_state(state);
3985                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3986                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3987                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3988                 } while (!x->done && timeout);
3989                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3990                 if (!x->done)
3991                         return timeout;
3992         }
3993         x->done--;
3994         return timeout ?: 1;
3995 }
3996
3997 static long __sched
3998 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3999 {
4000         might_sleep();
4001
4002         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4003         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4004         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4005         return timeout;
4006 }
4007
4008 /**
4009  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4010  * @x:  holds the state of this particular completion
4011  *
4012  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4013  * interruptible and there is no timeout.
4014  *
4015  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4016  * and interrupt capability. Also see complete().
4017  */
4018 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4019 {
4020         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4021 }
4022 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4023
4024 /**
4025  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4026  * @x:  holds the state of this particular completion
4027  * @timeout:  timeout value in jiffies
4028  *
4029  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4030  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4031  * interruptible.
4032  */
4033 unsigned long __sched
4034 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4035 {
4036         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4037 }
4038 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4039
4040 /**
4041  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4042  * @x:  holds the state of this particular completion
4043  *
4044  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4045  * interruptible.
4046  */
4047 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4048 {
4049         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4050         if (t == -ERESTARTSYS)
4051                 return t;
4052         return 0;
4053 }
4054 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4055
4056 /**
4057  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4058  * @x:  holds the state of this particular completion
4059  * @timeout:  timeout value in jiffies
4060  *
4061  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4062  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4063  */
4064 unsigned long __sched
4065 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4066                                           unsigned long timeout)
4067 {
4068         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4069 }
4070 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4071
4072 /**
4073  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4074  * @x:  holds the state of this particular completion
4075  *
4076  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4077  * interrupted by a kill signal.
4078  */
4079 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4080 {
4081         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4082         if (t == -ERESTARTSYS)
4083                 return t;
4084         return 0;
4085 }
4086 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4087
4088 /**
4089  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4090  *      @x:     completion structure
4091  *
4092  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4093  *               1 if a decrement succeeded.
4094  *
4095  *      If a completion is being used as a counting completion,
4096  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4097  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4098  *      is protecting is not available.
4099  */
4100 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4101 {
4102         unsigned long flags;
4103         int ret = 1;
4104
4105         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4106         if (!x->done)
4107                 ret = 0;
4108         else
4109                 x->done--;
4110         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4111         return ret;
4112 }
4113 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4114
4115 /**
4116  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4117  *      @x:     completion structure
4118  *
4119  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4120  *               1 if there are no waiters.
4121  *
4122  */
4123 bool completion_done(struct completion *x)
4124 {
4125         unsigned long flags;
4126         int ret = 1;
4127
4128         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4129         if (!x->done)
4130                 ret = 0;
4131         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4132         return ret;
4133 }
4134 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4135
4136 static long __sched
4137 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4138 {
4139         unsigned long flags;
4140         wait_queue_t wait;
4141
4142         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4143
4144         __set_current_state(state);
4145
4146         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4147         __add_wait_queue(q, &wait);
4148         spin_unlock(&q->lock);
4149         timeout = schedule_timeout(timeout);
4150         spin_lock_irq(&q->lock);
4151         __remove_wait_queue(q, &wait);
4152         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4153
4154         return timeout;
4155 }
4156
4157 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4158 {
4159         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4160 }
4161 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4162
4163 long __sched
4164 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4165 {
4166         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4167 }
4168 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4169
4170 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4171 {
4172         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4173 }
4174 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4175
4176 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4177 {
4178         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4179 }
4180 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4181
4182 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4183
4184 /*
4185  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4186  * @p: task
4187  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4188  *
4189  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4190  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4191  *
4192  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4193  */
4194 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4195 {
4196         unsigned long flags;
4197         int oldprio, on_rq, running;
4198         struct rq *rq;
4199         const struct sched_class *prev_class;
4200
4201         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4202
4203         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4204
4205         oldprio = p->prio;
4206         prev_class = p->sched_class;
4207         on_rq = p->se.on_rq;
4208         running = task_current(rq, p);
4209         if (on_rq)
4210                 dequeue_task(rq, p, 0);
4211         if (running)
4212                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4213
4214         if (rt_prio(prio))
4215                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4216         else
4217                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4218
4219         p->prio = prio;
4220
4221         if (running)
4222                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4223         if (on_rq) {
4224                 enqueue_task(rq, p, 0, oldprio < prio);
4225
4226                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4227         }
4228         task_rq_unlock(rq, &flags);
4229 }
4230
4231 #endif
4232
4233 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4234 {
4235         int old_prio, delta, on_rq;
4236         unsigned long flags;
4237         struct rq *rq;
4238
4239         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4240                 return;
4241         /*
4242          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4243          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4244          */
4245         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4246         /*
4247          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4248          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4249          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4250          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4251          */
4252         if (task_has_rt_policy(p)) {
4253                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4254                 goto out_unlock;
4255         }
4256         on_rq = p->se.on_rq;
4257         if (on_rq)
4258                 dequeue_task(rq, p, 0);
4259
4260         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4261         set_load_weight(p);
4262         old_prio = p->prio;
4263         p->prio = effective_prio(p);
4264         delta = p->prio - old_prio;
4265
4266         if (on_rq) {
4267                 enqueue_task(rq, p, 0, false);
4268                 /*
4269                  * If the task increased its priority or is running and
4270                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4271                  */
4272                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4273                         resched_task(rq->curr);
4274         }
4275 out_unlock:
4276         task_rq_unlock(rq, &flags);
4277 }
4278 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4279
4280 /*
4281  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4282  * @p: task
4283  * @nice: nice value
4284  */
4285 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4286 {
4287         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4288         int nice_rlim = 20 - nice;
4289
4290         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
4291                 capable(CAP_SYS_NICE));
4292 }
4293
4294 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4295
4296 /*
4297  * sys_nice - change the priority of the current process.
4298  * @increment: priority increment
4299  *
4300  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4301  * does similar things.
4302  */
4303 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
4304 {
4305         long nice, retval;
4306
4307         /*
4308          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4309          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4310          * and we have a single winner.
4311          */
4312         if (increment < -40)
4313                 increment = -40;
4314         if (increment > 40)
4315                 increment = 40;
4316
4317         nice = TASK_NICE(current) + increment;
4318         if (nice < -20)
4319                 nice = -20;
4320         if (nice > 19)
4321                 nice = 19;
4322
4323         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4324                 return -EPERM;
4325
4326         retval = security_task_setnice(current, nice);
4327         if (retval)
4328                 return retval;
4329
4330         set_user_nice(current, nice);
4331         return 0;
4332 }
4333
4334 #endif
4335
4336 /**
4337  * task_prio - return the priority value of a given task.
4338  * @p: the task in question.
4339  *
4340  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4341  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4342  * around 0, value goes from -16 to +15.
4343  */
4344 int task_prio(const struct task_struct *p)
4345 {
4346         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4347 }
4348
4349 /**
4350  * task_nice - return the nice value of a given task.
4351  * @p: the task in question.
4352  */
4353 int task_nice(const struct task_struct *p)
4354 {
4355         return TASK_NICE(p);
4356 }
4357 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4358
4359 /**
4360  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4361  * @cpu: the processor in question.
4362  */
4363 int idle_cpu(int cpu)
4364 {
4365         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4366 }
4367
4368 /**
4369  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4370  * @cpu: the processor in question.
4371  */
4372 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4373 {
4374         return cpu_rq(cpu)->idle;
4375 }
4376
4377 /**
4378  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4379  * @pid: the pid in question.
4380  */
4381 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4382 {
4383         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4384 }
4385
4386 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4387 static void
4388 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4389 {
4390         BUG_ON(p->se.on_rq);
4391
4392         p->policy = policy;
4393         p->rt_priority = prio;
4394         p->normal_prio = normal_prio(p);
4395         /* we are holding p->pi_lock already */
4396         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4397         if (rt_prio(p->prio))
4398                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4399         else
4400                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4401         set_load_weight(p);
4402 }
4403
4404 /*
4405  * check the target process has a UID that matches the current process's
4406  */
4407 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4408 {
4409         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4410         bool match;
4411
4412         rcu_read_lock();
4413         pcred = __task_cred(p);
4414         match = (cred->euid == pcred->euid ||
4415                  cred->euid == pcred->uid);
4416         rcu_read_unlock();
4417         return match;
4418 }
4419
4420 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4421                                 struct sched_param *param, bool user)
4422 {
4423         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4424         unsigned long flags;
4425         const struct sched_class *prev_class;
4426         struct rq *rq;
4427         int reset_on_fork;
4428
4429         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4430         BUG_ON(in_interrupt());
4431 recheck:
4432         /* double check policy once rq lock held */
4433         if (policy < 0) {
4434                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4435                 policy = oldpolicy = p->policy;
4436         } else {
4437                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
4438                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4439
4440                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4441                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4442                                 policy != SCHED_IDLE)
4443                         return -EINVAL;
4444         }
4445
4446         /*
4447          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4448          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4449          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4450          */
4451         if (param->sched_priority < 0 ||
4452             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4453             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4454                 return -EINVAL;
4455         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4456                 return -EINVAL;
4457
4458         /*
4459          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4460          */
4461         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4462                 if (rt_policy(policy)) {
4463                         unsigned long rlim_rtprio;
4464
4465                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4466                                 return -ESRCH;
4467                         rlim_rtprio = task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4468                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4469
4470                         /* can't set/change the rt policy */
4471                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4472                                 return -EPERM;
4473
4474                         /* can't increase priority */
4475                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4476                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4477                                 return -EPERM;
4478                 }
4479                 /*
4480                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4481                  * move out of SCHED_IDLE either:
4482                  */
4483                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4484                         return -EPERM;
4485
4486                 /* can't change other user's priorities */
4487                 if (!check_same_owner(p))
4488                         return -EPERM;
4489
4490                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4491                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4492                         return -EPERM;
4493         }
4494
4495         if (user) {
4496 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4497                 /*
4498                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4499                  * assigned.
4500                  */
4501                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4502                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
4503                         return -EPERM;
4504 #endif
4505
4506                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4507                 if (retval)
4508                         return retval;
4509         }
4510
4511         /*
4512          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4513          * changing the priority of the task:
4514          */
4515         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4516         /*
4517          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4518          * runqueue lock must be held.
4519          */
4520         rq = __task_rq_lock(p);
4521         /* recheck policy now with rq lock held */
4522         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4523                 policy = oldpolicy = -1;
4524                 __task_rq_unlock(rq);
4525                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4526                 goto recheck;
4527         }
4528         on_rq = p->se.on_rq;
4529         running = task_current(rq, p);
4530         if (on_rq)
4531                 deactivate_task(rq, p, 0);
4532         if (running)
4533                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4534
4535         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4536
4537         oldprio = p->prio;
4538         prev_class = p->sched_class;
4539         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4540
4541         if (running)
4542                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4543         if (on_rq) {
4544                 activate_task(rq, p, 0);
4545
4546                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4547         }
4548         __task_rq_unlock(rq);
4549         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4550
4551         rt_mutex_adjust_pi(p);
4552
4553         return 0;
4554 }
4555
4556 /**
4557  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4558  * @p: the task in question.
4559  * @policy: new policy.
4560  * @param: structure containing the new RT priority.
4561  *
4562  * NOTE that the task may be already dead.
4563  */
4564 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4565                        struct sched_param *param)
4566 {
4567         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4568 }
4569 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4570
4571 /**
4572  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4573  * @p: the task in question.
4574  * @policy: new policy.
4575  * @param: structure containing the new RT priority.
4576  *
4577  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4578  * current context has permission.  For example, this is needed in
4579  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4580  * but our caller might not have that capability.
4581  */
4582 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4583                                struct sched_param *param)
4584 {
4585         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4586 }
4587
4588 static int
4589 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4590 {
4591         struct sched_param lparam;
4592         struct task_struct *p;
4593         int retval;
4594
4595         if (!param || pid < 0)
4596                 return -EINVAL;
4597         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4598                 return -EFAULT;
4599
4600         rcu_read_lock();
4601         retval = -ESRCH;
4602         p = find_process_by_pid(pid);
4603         if (p != NULL)
4604                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4605         rcu_read_unlock();
4606
4607         return retval;
4608 }
4609
4610 /**
4611  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4612  * @pid: the pid in question.
4613  * @policy: new policy.
4614  * @param: structure containing the new RT priority.
4615  */
4616 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4617                 struct sched_param __user *, param)
4618 {
4619         /* negative values for policy are not valid */
4620         if (policy < 0)
4621                 return -EINVAL;
4622
4623         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4624 }
4625
4626 /**
4627  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4628  * @pid: the pid in question.
4629  * @param: structure containing the new RT priority.
4630  */
4631 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4632 {
4633         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4634 }
4635
4636 /**
4637  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4638  * @pid: the pid in question.
4639  */
4640 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4641 {
4642         struct task_struct *p;
4643         int retval;
4644
4645         if (pid < 0)
4646                 return -EINVAL;
4647
4648         retval = -ESRCH;
4649         rcu_read_lock();
4650         p = find_process_by_pid(pid);
4651         if (p) {
4652                 retval = security_task_getscheduler(p);
4653                 if (!retval)
4654                         retval = p->policy
4655                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4656         }
4657         rcu_read_unlock();
4658         return retval;
4659 }
4660
4661 /**
4662  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4663  * @pid: the pid in question.
4664  * @param: structure containing the RT priority.
4665  */
4666 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4667 {
4668         struct sched_param lp;
4669         struct task_struct *p;
4670         int retval;
4671
4672         if (!param || pid < 0)
4673                 return -EINVAL;
4674
4675         rcu_read_lock();
4676         p = find_process_by_pid(pid);
4677         retval = -ESRCH;
4678         if (!p)
4679                 goto out_unlock;
4680
4681         retval = security_task_getscheduler(p);
4682         if (retval)
4683                 goto out_unlock;
4684
4685         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4686         rcu_read_unlock();
4687
4688         /*
4689          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4690          */
4691         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4692
4693         return retval;
4694
4695 out_unlock:
4696         rcu_read_unlock();
4697         return retval;
4698 }
4699
4700 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4701 {
4702         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4703         struct task_struct *p;
4704         int retval;
4705
4706         get_online_cpus();
4707         rcu_read_lock();
4708
4709         p = find_process_by_pid(pid);
4710         if (!p) {
4711                 rcu_read_unlock();
4712                 put_online_cpus();
4713                 return -ESRCH;
4714         }
4715
4716         /* Prevent p going away */
4717         get_task_struct(p);
4718         rcu_read_unlock();
4719
4720         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4721                 retval = -ENOMEM;
4722                 goto out_put_task;
4723         }
4724         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4725                 retval = -ENOMEM;
4726                 goto out_free_cpus_allowed;
4727         }
4728         retval = -EPERM;
4729         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
4730                 goto out_unlock;
4731
4732         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4733         if (retval)
4734                 goto out_unlock;
4735
4736         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4737         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4738  again:
4739         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4740
4741         if (!retval) {
4742                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4743                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4744                         /*
4745                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4746                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4747                          * cpuset's cpus_allowed
4748                          */
4749                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4750                         goto again;
4751                 }
4752         }
4753 out_unlock:
4754         free_cpumask_var(new_mask);
4755 out_free_cpus_allowed:
4756         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4757 out_put_task:
4758         put_task_struct(p);
4759         put_online_cpus();
4760         return retval;
4761 }
4762
4763 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4764                              struct cpumask *new_mask)
4765 {
4766         if (len < cpumask_size())
4767                 cpumask_clear(new_mask);
4768         else if (len > cpumask_size())
4769                 len = cpumask_size();
4770
4771         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4772 }
4773
4774 /**
4775  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4776  * @pid: pid of the process
4777  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4778  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4779  */
4780 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4781                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4782 {
4783         cpumask_var_t new_mask;
4784         int retval;
4785
4786         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4787                 return -ENOMEM;
4788
4789         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4790         if (retval == 0)
4791                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4792         free_cpumask_var(new_mask);
4793         return retval;
4794 }
4795
4796 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4797 {
4798         struct task_struct *p;
4799         unsigned long flags;
4800         struct rq *rq;
4801         int retval;
4802
4803         get_online_cpus();
4804         rcu_read_lock();
4805
4806         retval = -ESRCH;
4807         p = find_process_by_pid(pid);
4808         if (!p)
4809                 goto out_unlock;
4810
4811         retval = security_task_getscheduler(p);
4812         if (retval)
4813                 goto out_unlock;
4814
4815         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4816         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
4817         task_rq_unlock(rq, &flags);
4818
4819 out_unlock:
4820         rcu_read_unlock();
4821         put_online_cpus();
4822
4823         return retval;
4824 }
4825
4826 /**
4827  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4828  * @pid: pid of the process
4829  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4830  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4831  */
4832 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4833                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4834 {
4835         int ret;
4836         cpumask_var_t mask;
4837
4838         if (len < nr_cpu_ids)
4839                 return -EINVAL;
4840         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4841                 return -EINVAL;
4842
4843         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4844                 return -ENOMEM;
4845
4846         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4847         if (ret == 0) {
4848                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4849
4850                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4851                         ret = -EFAULT;
4852                 else
4853                         ret = retlen;
4854         }
4855         free_cpumask_var(mask);
4856
4857         return ret;
4858 }
4859
4860 /**
4861  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4862  *
4863  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4864  * other threads running on this CPU then this function will return.
4865  */
4866 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4867 {
4868         struct rq *rq = this_rq_lock();
4869
4870         schedstat_inc(rq, yld_count);
4871         current->sched_class->yield_task(rq);
4872
4873         /*
4874          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4875          * no need to preempt or enable interrupts:
4876          */
4877         __release(rq->lock);
4878         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4879         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4880         preempt_enable_no_resched();
4881
4882         schedule();
4883
4884         return 0;
4885 }
4886
4887 static inline int should_resched(void)
4888 {
4889         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
4890 }
4891
4892 static void __cond_resched(void)
4893 {
4894         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4895         schedule();
4896         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4897 }
4898
4899 int __sched _cond_resched(void)
4900 {
4901         if (should_resched()) {
4902                 __cond_resched();
4903                 return 1;
4904         }
4905         return 0;
4906 }
4907 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4908
4909 /*
4910  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4911  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4912  *
4913  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4914  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4915  * spin_unlock(), once by hand).
4916  */
4917 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4918 {
4919         int resched = should_resched();
4920         int ret = 0;
4921
4922         lockdep_assert_held(lock);
4923
4924         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4925                 spin_unlock(lock);
4926                 if (resched)
4927                         __cond_resched();
4928                 else
4929                         cpu_relax();
4930                 ret = 1;
4931                 spin_lock(lock);
4932         }
4933         return ret;
4934 }
4935 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4936
4937 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4938 {
4939         BUG_ON(!in_softirq());
4940
4941         if (should_resched()) {
4942                 local_bh_enable();
4943                 __cond_resched();
4944                 local_bh_disable();
4945                 return 1;
4946         }
4947         return 0;
4948 }
4949 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4950
4951 /**
4952  * yield - yield the current processor to other threads.
4953  *
4954  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4955  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4956  */
4957 void __sched yield(void)
4958 {
4959         set_current_state(TASK_RUNNING);
4960         sys_sched_yield();
4961 }
4962 EXPORT_SYMBOL(yield);
4963
4964 /*
4965  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4966  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4967  */
4968 void __sched io_schedule(void)
4969 {
4970         struct rq *rq = raw_rq();
4971
4972         delayacct_blkio_start();
4973         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4974         current->in_iowait = 1;
4975         schedule();
4976         current->in_iowait = 0;
4977         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4978         delayacct_blkio_end();
4979 }
4980 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4981
4982 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4983 {
4984         struct rq *rq = raw_rq();
4985         long ret;
4986
4987         delayacct_blkio_start();
4988         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4989         current->in_iowait = 1;
4990         ret = schedule_timeout(timeout);
4991         current->in_iowait = 0;
4992         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4993         delayacct_blkio_end();
4994         return ret;
4995 }
4996
4997 /**
4998  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4999  * @policy: scheduling class.
5000  *
5001  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5002  * by a given scheduling class.
5003  */
5004 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5005 {
5006         int ret = -EINVAL;
5007
5008         switch (policy) {
5009         case SCHED_FIFO:
5010         case SCHED_RR:
5011                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5012                 break;
5013         case SCHED_NORMAL:
5014         case SCHED_BATCH:
5015         case SCHED_IDLE:
5016                 ret = 0;
5017                 break;
5018         }
5019         return ret;
5020 }
5021
5022 /**
5023  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5024  * @policy: scheduling class.
5025  *
5026  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5027  * by a given scheduling class.
5028  */
5029 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5030 {
5031         int ret = -EINVAL;
5032
5033         switch (policy) {
5034         case SCHED_FIFO:
5035         case SCHED_RR:
5036                 ret = 1;
5037                 break;
5038         case SCHED_NORMAL:
5039         case SCHED_BATCH:
5040         case SCHED_IDLE:
5041                 ret = 0;
5042         }
5043         return ret;
5044 }
5045
5046 /**
5047  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5048  * @pid: pid of the process.
5049  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5050  *
5051  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5052  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5053  */
5054 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5055                 struct timespec __user *, interval)
5056 {
5057         struct task_struct *p;
5058         unsigned int time_slice;
5059         unsigned long flags;
5060         struct rq *rq;
5061         int retval;
5062         struct timespec t;
5063
5064         if (pid < 0)
5065                 return -EINVAL;
5066
5067         retval = -ESRCH;
5068         rcu_read_lock();
5069         p = find_process_by_pid(pid);
5070         if (!p)
5071                 goto out_unlock;
5072
5073         retval = security_task_getscheduler(p);
5074         if (retval)
5075                 goto out_unlock;
5076
5077         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5078         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5079         task_rq_unlock(rq, &flags);
5080
5081         rcu_read_unlock();
5082         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5083         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5084         return retval;
5085
5086 out_unlock:
5087         rcu_read_unlock();
5088         return retval;
5089 }
5090
5091 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5092
5093 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5094 {
5095         unsigned long free = 0;
5096         unsigned state;
5097
5098         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5099         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5100                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5101 #if BITS_PER_LONG == 32
5102         if (state == TASK_RUNNING)
5103                 printk(KERN_CONT " running  ");
5104         else
5105                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5106 #else
5107         if (state == TASK_RUNNING)
5108                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5109         else
5110                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5111 #endif
5112 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5113         free = stack_not_used(p);
5114 #endif
5115         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5116                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
5117                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5118
5119         show_stack(p, NULL);
5120 }
5121
5122 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5123 {
5124         struct task_struct *g, *p;
5125
5126 #if BITS_PER_LONG == 32
5127         printk(KERN_INFO
5128                 "  task                PC stack   pid father\n");
5129 #else
5130         printk(KERN_INFO
5131                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5132 #endif
5133         read_lock(&tasklist_lock);
5134         do_each_thread(g, p) {
5135                 /*
5136                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5137                  * console might take alot of time:
5138                  */
5139                 touch_nmi_watchdog();
5140                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5141                         sched_show_task(p);
5142         } while_each_thread(g, p);
5143
5144         touch_all_softlockup_watchdogs();
5145
5146 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5147         sysrq_sched_debug_show();
5148 #endif
5149         read_unlock(&tasklist_lock);
5150         /*
5151          * Only show locks if all tasks are dumped:
5152          */
5153         if (!state_filter)
5154                 debug_show_all_locks();
5155 }
5156
5157 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5158 {
5159         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5160 }
5161
5162 /**
5163  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5164  * @idle: task in question
5165  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5166  *
5167  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5168  * flag, to make booting more robust.
5169  */
5170 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5171 {
5172         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5173         unsigned long flags;
5174
5175         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5176
5177         __sched_fork(idle);
5178         idle->state = TASK_RUNNING;
5179         idle->se.exec_start = sched_clock();
5180
5181         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
5182         __set_task_cpu(idle, cpu);
5183
5184         rq->curr = rq->idle = idle;
5185 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5186         idle->oncpu = 1;
5187 #endif
5188         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5189
5190         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5191 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5192         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5193 #else
5194         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5195 #endif
5196         /*
5197          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5198          */
5199         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5200         ftrace_graph_init_task(idle);
5201 }
5202
5203 /*
5204  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5205  * indicates which cpus entered this state. This is used
5206  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5207  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5208  * always be CPU_BITS_NONE.
5209  */
5210 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
5211
5212 /*
5213  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5214  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5215  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5216  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5217  * number of CPUs.
5218  *
5219  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5220  */
5221 static int get_update_sysctl_factor(void)
5222 {
5223         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
5224         unsigned int factor;
5225
5226         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
5227         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
5228                 factor = 1;
5229                 break;
5230         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
5231                 factor = cpus;
5232                 break;
5233         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
5234         default:
5235                 factor = 1 + ilog2(cpus);
5236                 break;
5237         }
5238
5239         return factor;
5240 }
5241
5242 static void update_sysctl(void)
5243 {
5244         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
5245
5246 #define SET_SYSCTL(name) \
5247         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
5248         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
5249         SET_SYSCTL(sched_latency);
5250         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
5251         SET_SYSCTL(sched_shares_ratelimit);
5252 #undef SET_SYSCTL
5253 }
5254
5255 static inline void sched_init_granularity(void)
5256 {
5257         update_sysctl();
5258 }
5259
5260 #ifdef CONFIG_SMP
5261 /*
5262  * This is how migration works:
5263  *
5264  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5265  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5266  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5267  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5268  *    thread off the CPU)
5269  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5270  *    task is still in the wrong runqueue.
5271  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5272  *    it and puts it into the right queue.
5273  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5274  * 7) we wake up and the migration is done.
5275  */
5276
5277 /*
5278  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5279  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5280  * is removed from the allowed bitmask.
5281  *
5282  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5283  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5284  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5285  */
5286 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
5287 {
5288         struct migration_req req;
5289         unsigned long flags;
5290         struct rq *rq;
5291         int ret = 0;
5292
5293         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5294
5295         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
5296                 ret = -EINVAL;
5297                 goto out;
5298         }
5299
5300         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
5301                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
5302                 ret = -EINVAL;
5303                 goto out;
5304         }
5305
5306         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5307                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5308         else {
5309                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
5310                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
5311         }
5312
5313         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5314         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
5315                 goto out;
5316
5317         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask), &req)) {
5318                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5319                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
5320
5321                 get_task_struct(mt);
5322                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5323                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5324                 put_task_struct(mt);
5325                 wait_for_completion(&req.done);
5326                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5327                 return 0;
5328         }
5329 out:
5330         task_rq_unlock(rq, &flags);
5331
5332         return ret;
5333 }
5334 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5335
5336 /*
5337  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5338  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5339  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5340  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5341  *
5342  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5343  * as the task is no longer on this CPU.
5344  *
5345  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5346  */
5347 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5348 {
5349         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5350         int ret = 0;
5351
5352         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
5353                 return ret;
5354
5355         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5356         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5357
5358         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5359         /* Already moved. */
5360         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5361                 goto done;
5362         /* Affinity changed (again). */
5363         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
5364                 goto fail;
5365
5366         /*
5367          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
5368          * placed properly.
5369          */
5370         if (p->se.on_rq) {
5371                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5372                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
5373                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5374                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
5375         }
5376 done:
5377         ret = 1;
5378 fail:
5379         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5380         return ret;
5381 }
5382
5383 #define RCU_MIGRATION_IDLE      0
5384 #define RCU_MIGRATION_NEED_QS   1
5385 #define RCU_MIGRATION_GOT_QS    2
5386 #define RCU_MIGRATION_MUST_SYNC 3
5387
5388 /*
5389  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
5390  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5391  * another runqueue.
5392  */
5393 static int migration_thread(void *data)
5394 {
5395         int badcpu;
5396         int cpu = (long)data;
5397         struct rq *rq;
5398
5399         rq = cpu_rq(cpu);
5400         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
5401
5402         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5403         while (!kthread_should_stop()) {
5404                 struct migration_req *req;
5405                 struct list_head *head;
5406
5407                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5408
5409                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5410                         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5411                         break;
5412                 }
5413
5414                 if (rq->active_balance) {
5415                         active_load_balance(rq, cpu);
5416                         rq->active_balance = 0;
5417                 }
5418
5419                 head = &rq->migration_queue;
5420
5421                 if (list_empty(head)) {
5422                         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5423                         schedule();
5424                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5425                         continue;
5426                 }
5427                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5428                 list_del_init(head->next);
5429
5430                 if (req->task != NULL) {
5431                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5432                         __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5433                 } else if (likely(cpu == (badcpu = smp_processor_id()))) {
5434                         req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_GOT_QS;
5435                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5436                 } else {
5437                         req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_MUST_SYNC;
5438                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5439                         WARN_ONCE(1, "migration_thread() on CPU %d, expected %d\n", badcpu, cpu);
5440                 }
5441                 local_irq_enable();
5442
5443                 complete(&req->done);
5444         }
5445         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5446
5447         return 0;
5448 }
5449
5450 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5451
5452 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5453 {
5454         int ret;
5455
5456         local_irq_disable();
5457         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
5458         local_irq_enable();
5459         return ret;
5460 }
5461
5462 /*
5463  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
5464  */
5465 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5466 {
5467         int dest_cpu;
5468
5469 again:
5470         dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, p);
5471
5472         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
5473         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
5474                 goto again;
5475 }
5476
5477 /*
5478  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5479  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5480  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5481  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5482  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5483  */
5484 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5485 {
5486         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
5487         unsigned long flags;
5488
5489         local_irq_save(flags);
5490         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5491         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5492         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5493         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5494         local_irq_restore(flags);
5495 }
5496
5497 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5498 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5499 {
5500         struct task_struct *p, *t;
5501
5502         read_lock(&tasklist_lock);
5503
5504         do_each_thread(t, p) {
5505                 if (p == current)
5506                         continue;
5507
5508                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5509                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5510         } while_each_thread(t, p);
5511
5512         read_unlock(&tasklist_lock);
5513 }
5514
5515 /*
5516  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5517  * It does so by boosting its priority to highest possible.
5518  * Used by CPU offline code.
5519  */
5520 void sched_idle_next(void)
5521 {
5522         int this_cpu = smp_processor_id();
5523         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5524         struct task_struct *p = rq->idle;
5525         unsigned long flags;
5526
5527         /* cpu has to be offline */
5528         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5529
5530         /*
5531          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5532          * and interrupts disabled on the current cpu.
5533          */
5534         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5535
5536         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5537
5538         activate_task(rq, p, 0);
5539
5540         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5541 }
5542
5543 /*
5544  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5545  * offline.
5546  */
5547 void idle_task_exit(void)
5548 {
5549         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5550
5551         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5552
5553         if (mm != &init_mm)
5554                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5555         mmdrop(mm);
5556 }
5557
5558 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5559 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5560 {
5561         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5562
5563         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5564         BUG_ON(!p->exit_state);
5565
5566         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5567         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5568
5569         get_task_struct(p);
5570
5571         /*
5572          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5573          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
5574          * fine.
5575          */
5576         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5577         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5578         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5579
5580         put_task_struct(p);
5581 }
5582
5583 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5584 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5585 {
5586         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5587         struct task_struct *next;
5588
5589         for ( ; ; ) {
5590                 if (!rq->nr_running)
5591                         break;
5592                 next = pick_next_task(rq);
5593                 if (!next)
5594                         break;
5595                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5596                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5597
5598         }
5599 }
5600
5601 /*
5602  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
5603  */
5604 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
5605 {
5606         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
5607         rq->calc_load_active = 0;
5608 }
5609 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5610
5611 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5612
5613 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5614         {
5615                 .procname       = "sched_domain",
5616                 .mode           = 0555,
5617         },
5618         {}
5619 };
5620
5621 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5622         {
5623                 .procname       = "kernel",
5624                 .mode           = 0555,
5625                 .child          = sd_ctl_dir,
5626         },
5627         {}
5628 };
5629
5630 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5631 {
5632         struct ctl_table *entry =
5633                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5634
5635         return entry;
5636 }
5637
5638 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5639 {
5640         struct ctl_table *entry;
5641
5642         /*
5643          * In the intermediate directories, both the child directory and
5644          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5645          * will always be set. In the lowest directory the names are
5646          * static strings and all have proc handlers.
5647          */
5648         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5649                 if (entry->child)
5650                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5651                 if (entry->proc_handler == NULL)
5652                         kfree(entry->procname);
5653         }
5654
5655         kfree(*tablep);
5656         *tablep = NULL;
5657 }
5658
5659 static void
5660 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5661                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5662                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5663 {
5664         entry->procname = procname;
5665         entry->data = data;
5666         entry->maxlen = maxlen;
5667         entry->mode = mode;
5668         entry->proc_handler = proc_handler;
5669 }
5670
5671 static struct ctl_table *
5672 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5673 {
5674         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
5675
5676         if (table == NULL)
5677                 return NULL;
5678
5679         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5680                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5681         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5682                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5683         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5684                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5685         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5686                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5687         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5688                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5689         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5690                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5691         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5692                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5693         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5694                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5695         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5696                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5697         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5698                 &sd->cache_nice_tries,
5699                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5700         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5701                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5702         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
5703                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
5704         /* &table[12] is terminator */
5705
5706         return table;
5707 }
5708
5709 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5710 {
5711         struct ctl_table *entry, *table;
5712         struct sched_domain *sd;
5713         int domain_num = 0, i;
5714         char buf[32];
5715
5716         for_each_domain(cpu, sd)
5717                 domain_num++;
5718         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5719         if (table == NULL)
5720                 return NULL;
5721
5722         i = 0;
5723         for_each_domain(cpu, sd) {
5724                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5725                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5726                 entry->mode = 0555;
5727                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5728                 entry++;
5729                 i++;
5730         }
5731         return table;
5732 }
5733
5734 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5735 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5736 {
5737         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5738         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5739         char buf[32];
5740
5741         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5742         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5743
5744         if (entry == NULL)
5745                 return;
5746
5747         for_each_possible_cpu(i) {
5748                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5749                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5750                 entry->mode = 0555;
5751                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5752                 entry++;
5753         }
5754
5755         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5756         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5757 }
5758
5759 /* may be called multiple times per register */
5760 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5761 {
5762         if (sd_sysctl_header)
5763                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5764         sd_sysctl_header = NULL;
5765         if (sd_ctl_dir[0].child)
5766                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5767 }
5768 #else
5769 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5770 {
5771 }
5772 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5773 {
5774 }
5775 #endif
5776
5777 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5778 {
5779         if (!rq->online) {
5780                 const struct sched_class *class;
5781
5782                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5783                 rq->online = 1;
5784
5785                 for_each_class(class) {
5786                         if (class->rq_online)
5787                                 class->rq_online(rq);
5788                 }
5789         }
5790 }
5791
5792 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5793 {
5794         if (rq->online) {
5795                 const struct sched_class *class;
5796
5797                 for_each_class(class) {
5798                         if (class->rq_offline)
5799                                 class->rq_offline(rq);
5800                 }
5801
5802                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5803                 rq->online = 0;
5804         }
5805 }
5806
5807 /*
5808  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5809  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5810  */
5811 static int __cpuinit
5812 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5813 {
5814         struct task_struct *p;
5815         int cpu = (long)hcpu;
5816         unsigned long flags;
5817         struct rq *rq;
5818
5819         switch (action) {
5820
5821         case CPU_UP_PREPARE:
5822         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
5823                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
5824                 if (IS_ERR(p))
5825                         return NOTIFY_BAD;
5826                 kthread_bind(p, cpu);
5827                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
5828                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5829                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5830                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5831                 get_task_struct(p);
5832                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
5833                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5834                 break;
5835
5836         case CPU_ONLINE:
5837         case CPU_ONLINE_FROZEN:
5838                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
5839                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5840
5841                 /* Update our root-domain */
5842                 rq = cpu_rq(cpu);
5843                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5844                 if (rq->rd) {
5845                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5846
5847                         set_rq_online(rq);
5848                 }
5849                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5850                 break;
5851
5852 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5853         case CPU_UP_CANCELED:
5854         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
5855                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
5856                         break;
5857                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
5858                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
5859                              cpumask_any(cpu_online_mask));
5860                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5861                 put_task_struct(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5862                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
5863                 break;
5864
5865         case CPU_DEAD:
5866         case CPU_DEAD_FROZEN:
5867                 migrate_live_tasks(cpu);
5868                 rq = cpu_rq(cpu);
5869                 kthread_stop(rq->migration_thread);
5870                 put_task_struct(rq->migration_thread);
5871                 rq->migration_thread = NULL;
5872                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5873                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5874                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
5875                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5876                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
5877                 migrate_dead_tasks(cpu);
5878                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5879                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5880                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5881                 calc_global_load_remove(rq);
5882                 /*
5883                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
5884                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
5885                  * the requestors.
5886                  */
5887                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5888                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
5889                         struct migration_req *req;
5890
5891                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
5892                                          struct migration_req, list);
5893                         list_del_init(&req->list);
5894                         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5895                         complete(&req->done);
5896                         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5897                 }
5898                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5899                 break;
5900
5901         case CPU_DYING:
5902         case CPU_DYING_FROZEN:
5903                 /* Update our root-domain */
5904                 rq = cpu_rq(cpu);
5905                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5906                 if (rq->rd) {
5907                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5908                         set_rq_offline(rq);
5909                 }
5910                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5911                 break;
5912 #endif
5913         }
5914         return NOTIFY_OK;
5915 }
5916
5917 /*
5918  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5919  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5920  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5921  */
5922 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5923         .notifier_call = migration_call,
5924         .priority = 10
5925 };
5926
5927 static int __init migration_init(void)
5928 {
5929         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5930         int err;
5931
5932         /* Start one for the boot CPU: */
5933         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5934         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5935         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5936         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5937
5938         return 0;
5939 }
5940 early_initcall(migration_init);
5941 #endif
5942
5943 #ifdef CONFIG_SMP
5944
5945 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5946
5947 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
5948
5949 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
5950 {
5951         sched_domain_debug_enabled = 1;
5952
5953         return 0;
5954 }
5955 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
5956
5957 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5958                                   struct cpumask *groupmask)
5959 {
5960         struct sched_group *group = sd->groups;
5961         char str[256];
5962
5963         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5964         cpumask_clear(groupmask);
5965
5966         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5967
5968         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5969                 printk("does not load-balance\n");
5970                 if (sd->parent)
5971                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5972                                         " has parent");
5973                 return -1;
5974         }
5975
5976         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5977
5978         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5979                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5980                                 "CPU%d\n", cpu);
5981         }
5982         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5983                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5984                                 " CPU%d\n", cpu);
5985         }
5986
5987         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5988         do {
5989                 if (!group) {
5990                         printk("\n");
5991                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5992                         break;
5993                 }
5994
5995                 if (!group->cpu_power) {
5996                         printk(KERN_CONT "\n");
5997                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5998                                         "set\n");
5999                         break;
6000                 }
6001
6002                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
6003                         printk(KERN_CONT "\n");
6004                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6005                         break;
6006                 }
6007
6008                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
6009                         printk(KERN_CONT "\n");
6010                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6011                         break;
6012                 }
6013
6014                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
6015
6016                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
6017
6018                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6019                 if (group->cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
6020                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
6021                                 group->cpu_power);
6022                 }
6023
6024                 group = group->next;
6025         } while (group != sd->groups);
6026         printk(KERN_CONT "\n");
6027
6028         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
6029                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6030
6031         if (sd->parent &&
6032             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
6033                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6034                         "of domain->span\n");
6035         return 0;
6036 }
6037
6038 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6039 {
6040         cpumask_var_t groupmask;
6041         int level = 0;
6042
6043         if (!sched_domain_debug_enabled)
6044                 return;
6045
6046         if (!sd) {
6047                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6048                 return;
6049         }
6050
6051         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6052
6053         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
6054                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6055                 return;
6056         }
6057
6058         for (;;) {
6059                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6060                         break;
6061                 level++;
6062                 sd = sd->parent;
6063                 if (!sd)
6064                         break;
6065         }
6066         free_cpumask_var(groupmask);
6067 }
6068 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6069 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6070 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6071
6072 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6073 {
6074         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
6075                 return 1;
6076
6077         /* Following flags need at least 2 groups */
6078         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6079                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6080                          SD_BALANCE_FORK |
6081                          SD_BALANCE_EXEC |
6082                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6083                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6084                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6085                         return 0;
6086         }
6087
6088         /* Following flags don't use groups */
6089         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
6090                 return 0;
6091
6092         return 1;
6093 }
6094
6095 static int
6096 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6097 {
6098         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6099
6100         if (sd_degenerate(parent))
6101                 return 1;
6102
6103         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
6104                 return 0;
6105
6106         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6107         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6108                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6109                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6110                                 SD_BALANCE_FORK |
6111                                 SD_BALANCE_EXEC |
6112                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6113                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6114                 if (nr_node_ids == 1)
6115                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
6116         }
6117         if (~cflags & pflags)
6118                 return 0;
6119
6120         return 1;
6121 }
6122
6123 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
6124 {
6125         synchronize_sched();
6126
6127         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
6128
6129         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6130         free_cpumask_var(rd->online);
6131         free_cpumask_var(rd->span);
6132         kfree(rd);
6133 }
6134
6135 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6136 {
6137         struct root_domain *old_rd = NULL;
6138         unsigned long flags;
6139
6140         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6141
6142         if (rq->rd) {
6143                 old_rd = rq->rd;
6144
6145                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
6146                         set_rq_offline(rq);
6147
6148                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
6149
6150                 /*
6151                  * If we dont want to free the old_rt yet then
6152                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
6153                  * in this function:
6154                  */
6155                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6156                         old_rd = NULL;
6157         }
6158
6159         atomic_inc(&rd->refcount);
6160         rq->rd = rd;
6161
6162         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
6163         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
6164                 set_rq_online(rq);
6165
6166         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6167
6168         if (old_rd)
6169                 free_rootdomain(old_rd);
6170 }
6171
6172 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
6173 {
6174         gfp_t gfp = GFP_KERNEL;
6175
6176         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6177
6178         if (bootmem)
6179                 gfp = GFP_NOWAIT;
6180
6181         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, gfp))
6182                 goto out;
6183         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, gfp))
6184                 goto free_span;
6185         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, gfp))
6186                 goto free_online;
6187
6188         if (cpupri_init(&rd->cpupri, bootmem) != 0)
6189                 goto free_rto_mask;
6190         return 0;
6191
6192 free_rto_mask:
6193         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6194 free_online:
6195         free_cpumask_var(rd->online);
6196 free_span:
6197         free_cpumask_var(rd->span);
6198 out:
6199         return -ENOMEM;
6200 }
6201
6202 static void init_defrootdomain(void)
6203 {
6204         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
6205
6206         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6207 }
6208
6209 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6210 {
6211         struct root_domain *rd;
6212
6213         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6214         if (!rd)
6215                 return NULL;
6216
6217         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
6218                 kfree(rd);
6219                 return NULL;
6220         }
6221
6222         return rd;
6223 }
6224
6225 /*
6226  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6227  * hold the hotplug lock.
6228  */
6229 static void
6230 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6231 {
6232         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6233         struct sched_domain *tmp;
6234
6235         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6236         for (tmp = sd; tmp; ) {
6237                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6238                 if (!parent)
6239                         break;
6240
6241                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6242                         tmp->parent = parent->parent;
6243                         if (parent->parent)
6244                                 parent->parent->child = tmp;
6245                 } else
6246                         tmp = tmp->parent;
6247         }
6248
6249         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6250                 sd = sd->parent;
6251                 if (sd)
6252                         sd->child = NULL;
6253         }
6254
6255         sched_domain_debug(sd, cpu);
6256
6257         rq_attach_root(rq, rd);
6258         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6259 }
6260
6261 /* cpus with isolated domains */
6262 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
6263
6264 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6265 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6266 {
6267         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6268         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6269         return 1;
6270 }
6271
6272 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6273
6274 /*
6275  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6276  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6277  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
6278  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
6279  *
6280  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6281  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6282  * and ->cpu_power to 0.
6283  */
6284 static void
6285 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
6286                         const struct cpumask *cpu_map,
6287                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6288                                         struct sched_group **sg,
6289                                         struct cpumask *tmpmask),
6290                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
6291 {
6292         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6293         int i;
6294
6295         cpumask_clear(covered);
6296
6297         for_each_cpu(i, span) {
6298                 struct sched_group *sg;
6299                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6300                 int j;
6301
6302                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6303                         continue;
6304
6305                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
6306                 sg->cpu_power = 0;
6307
6308                 for_each_cpu(j, span) {
6309                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
6310                                 continue;
6311
6312                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6313                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6314                 }
6315                 if (!first)
6316                         first = sg;
6317                 if (last)
6318                         last->next = sg;
6319                 last = sg;
6320         }
6321         last->next = first;
6322 }
6323
6324 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6325
6326 #ifdef CONFIG_NUMA
6327
6328 /**
6329  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6330  * @node: node whose sched_domain we're building
6331  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6332  *
6333  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6334  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6335  *
6336  * Should use nodemask_t.
6337  */
6338 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6339 {
6340         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6341
6342         min_val = INT_MAX;
6343
6344         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6345                 /* Start at @node */
6346                 n = (node + i) % nr_node_ids;
6347
6348                 if (!nr_cpus_node(n))
6349                         continue;
6350
6351                 /* Skip already used nodes */
6352                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6353                         continue;
6354
6355                 /* Simple min distance search */
6356                 val = node_distance(node, n);
6357
6358                 if (val < min_val) {
6359                         min_val = val;
6360                         best_node = n;
6361                 }
6362         }
6363
6364         node_set(best_node, *used_nodes);
6365         return best_node;
6366 }
6367
6368 /**
6369  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6370  * @node: node whose cpumask we're constructing
6371  * @span: resulting cpumask
6372  *
6373  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6374  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6375  * out optimally.
6376  */
6377 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
6378 {
6379         nodemask_t used_nodes;
6380         int i;
6381
6382         cpumask_clear(span);
6383         nodes_clear(used_nodes);
6384
6385         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
6386         node_set(node, used_nodes);
6387
6388         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6389                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6390
6391                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
6392         }
6393 }
6394 #endif /* CONFIG_NUMA */
6395
6396 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6397
6398 /*
6399  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
6400  *
6401  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
6402  *   and struct sched_domain. )
6403  */
6404 struct static_sched_group {
6405         struct sched_group sg;
6406         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
6407 };
6408
6409 struct static_sched_domain {
6410         struct sched_domain sd;
6411         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
6412 };
6413
6414 struct s_data {
6415 #ifdef CONFIG_NUMA
6416         int                     sd_allnodes;
6417         cpumask_var_t           domainspan;
6418         cpumask_var_t           covered;
6419         cpumask_var_t           notcovered;
6420 #endif
6421         cpumask_var_t           nodemask;
6422         cpumask_var_t           this_sibling_map;
6423         cpumask_var_t           this_core_map;
6424         cpumask_var_t           send_covered;
6425         cpumask_var_t           tmpmask;
6426         struct sched_group      **sched_group_nodes;
6427         struct root_domain      *rd;
6428 };
6429
6430 enum s_alloc {
6431         sa_sched_groups = 0,
6432         sa_rootdomain,
6433         sa_tmpmask,
6434         sa_send_covered,
6435         sa_this_core_map,
6436         sa_this_sibling_map,
6437         sa_nodemask,
6438         sa_sched_group_nodes,
6439 #ifdef CONFIG_NUMA
6440         sa_notcovered,
6441         sa_covered,
6442         sa_domainspan,
6443 #endif
6444         sa_none,
6445 };
6446
6447 /*
6448  * SMT sched-domains:
6449  */
6450 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6451 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
6452 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_groups);
6453
6454 static int
6455 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6456                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
6457 {
6458         if (sg)
6459                 *sg = &per_cpu(sched_groups, cpu).sg;
6460         return cpu;
6461 }
6462 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
6463
6464 /*
6465  * multi-core sched-domains:
6466  */
6467 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6468 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
6469 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
6470 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
6471
6472 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6473 static int
6474 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6475                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6476 {
6477         int group;
6478
6479         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6480         group = cpumask_first(mask);
6481         if (sg)
6482                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
6483         return group;
6484 }
6485 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6486 static int
6487 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6488                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
6489 {
6490         if (sg)
6491                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
6492         return cpu;
6493 }
6494 #endif
6495
6496 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
6497 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
6498
6499 static int
6500 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6501                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6502 {
6503         int group;
6504 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6505         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
6506         group = cpumask_first(mask);
6507 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6508         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6509         group = cpumask_first(mask);
6510 #else
6511         group = cpu;
6512 #endif
6513         if (sg)
6514                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
6515         return group;
6516 }
6517
6518 #ifdef CONFIG_NUMA
6519 /*
6520  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6521  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6522  * gets dynamically allocated.
6523  */
6524 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
6525 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
6526
6527 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
6528 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
6529
6530 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6531                                  struct sched_group **sg,
6532                                  struct cpumask *nodemask)
6533 {
6534         int group;
6535
6536         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
6537         group = cpumask_first(nodemask);
6538
6539         if (sg)
6540                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
6541         return group;
6542 }
6543
6544 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6545 {
6546         struct sched_group *sg = group_head;
6547         int j;
6548
6549         if (!sg)
6550                 return;
6551         do {
6552                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
6553                         struct sched_domain *sd;
6554
6555                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
6556                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
6557                                 /*
6558                                  * Only add "power" once for each
6559                                  * physical package.
6560                                  */
6561                                 continue;
6562                         }
6563
6564                         sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
6565                 }
6566                 sg = sg->next;
6567         } while (sg != group_head);
6568 }
6569
6570 static int build_numa_sched_groups(struct s_data *d,
6571                                    const struct cpumask *cpu_map, int num)
6572 {
6573         struct sched_domain *sd;
6574         struct sched_group *sg, *prev;
6575         int n, j;
6576
6577         cpumask_clear(d->covered);
6578         cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(num), cpu_map);
6579         if (cpumask_empty(d->nodemask)) {
6580                 d->sched_group_nodes[num] = NULL;
6581                 goto out;
6582         }
6583
6584         sched_domain_node_span(num, d->domainspan);
6585         cpumask_and(d->domainspan, d->domainspan, cpu_map);
6586
6587         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6588                           GFP_KERNEL, num);
6589         if (!sg) {
6590                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for node %d\n",
6591                        num);
6592                 return -ENOMEM;
6593         }
6594         d->sched_group_nodes[num] = sg;
6595
6596         for_each_cpu(j, d->nodemask) {
6597                 sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
6598                 sd->groups = sg;
6599         }
6600
6601         sg->cpu_power = 0;
6602         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->nodemask);
6603         sg->next = sg;
6604         cpumask_or(d->covered, d->covered, d->nodemask);
6605
6606         prev = sg;
6607         for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6608                 n = (num + j) % nr_node_ids;
6609                 cpumask_complement(d->notcovered, d->covered);
6610                 cpumask_and(d->tmpmask, d->notcovered, cpu_map);
6611                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, d->domainspan);
6612                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
6613                         break;
6614                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, cpumask_of_node(n));
6615                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
6616                         continue;
6617                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6618                                   GFP_KERNEL, num);
6619                 if (!sg) {
6620                         printk(KERN_WARNING
6621                                "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6622                         return -ENOMEM;
6623                 }
6624                 sg->cpu_power = 0;
6625                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->tmpmask);
6626                 sg->next = prev->next;
6627                 cpumask_or(d->covered, d->covered, d->tmpmask);
6628                 prev->next = sg;
6629                 prev = sg;
6630         }
6631 out:
6632         return 0;
6633 }
6634 #endif /* CONFIG_NUMA */
6635
6636 #ifdef CONFIG_NUMA
6637 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6638 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
6639                               struct cpumask *nodemask)
6640 {
6641         int cpu, i;
6642
6643         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
6644                 struct sched_group **sched_group_nodes
6645                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6646
6647                 if (!sched_group_nodes)
6648                         continue;
6649
6650                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6651                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6652
6653                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
6654                         if (cpumask_empty(nodemask))
6655                                 continue;
6656
6657                         if (sg == NULL)
6658                                 continue;
6659                         sg = sg->next;
6660 next_sg:
6661                         oldsg = sg;
6662                         sg = sg->next;
6663                         kfree(oldsg);
6664                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6665                                 goto next_sg;
6666                 }
6667                 kfree(sched_group_nodes);
6668                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6669         }
6670 }
6671 #else /* !CONFIG_NUMA */
6672 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
6673                               struct cpumask *nodemask)
6674 {
6675 }
6676 #endif /* CONFIG_NUMA */
6677
6678 /*
6679  * Initialize sched groups cpu_power.
6680  *
6681  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6682  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6683  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6684  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6685  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6686  * less cpu_power.
6687  */
6688 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6689 {
6690         struct sched_domain *child;
6691         struct sched_group *group;
6692         long power;
6693         int weight;
6694
6695         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6696
6697         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
6698                 return;
6699
6700         child = sd->child;
6701
6702         sd->groups->cpu_power = 0;
6703
6704         if (!child) {
6705                 power = SCHED_LOAD_SCALE;
6706                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6707                 /*
6708                  * SMT siblings share the power of a single core.
6709                  * Usually multiple threads get a better yield out of
6710                  * that one core than a single thread would have,
6711                  * reflect that in sd->smt_gain.
6712                  */
6713                 if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
6714                         power *= sd->smt_gain;
6715                         power /= weight;
6716                         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
6717                 }
6718                 sd->groups->cpu_power += power;
6719                 return;
6720         }
6721
6722         /*
6723          * Add cpu_power of each child group to this groups cpu_power.
6724          */
6725         group = child->groups;
6726         do {
6727                 sd->groups->cpu_power += group->cpu_power;
6728                 group = group->next;
6729         } while (group != child->groups);
6730 }
6731
6732 /*
6733  * Initializers for schedule domains
6734  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6735  */
6736
6737 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6738 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
6739 #else
6740 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
6741 #endif
6742
6743 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
6744
6745 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
6746 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
6747 {                                                               \
6748         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
6749         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
6750         sd->level = SD_LV_##type;                               \
6751         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
6752 }
6753
6754 SD_INIT_FUNC(CPU)
6755 #ifdef CONFIG_NUMA
6756  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
6757  SD_INIT_FUNC(NODE)
6758 #endif
6759 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6760  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
6761 #endif
6762 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6763  SD_INIT_FUNC(MC)
6764 #endif
6765
6766 static int default_relax_domain_level = -1;
6767
6768 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6769 {
6770         unsigned long val;
6771
6772         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
6773         if (val < SD_LV_MAX)
6774                 default_relax_domain_level = val;
6775
6776         return 1;
6777 }
6778 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6779
6780 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6781                                  struct sched_domain_attr *attr)
6782 {
6783         int request;
6784
6785         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6786                 if (default_relax_domain_level < 0)
6787                         return;
6788                 else
6789                         request = default_relax_domain_level;
6790         } else
6791                 request = attr->relax_domain_level;
6792         if (request < sd->level) {
6793                 /* turn off idle balance on this domain */
6794                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6795         } else {
6796                 /* turn on idle balance on this domain */
6797                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6798         }
6799 }
6800
6801 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6802                                  const struct cpumask *cpu_map)
6803 {
6804         switch (what) {
6805         case sa_sched_groups:
6806                 free_sched_groups(cpu_map, d->tmpmask); /* fall through */
6807                 d->sched_group_nodes = NULL;
6808         case sa_rootdomain:
6809                 free_rootdomain(d->rd); /* fall through */
6810         case sa_tmpmask:
6811                 free_cpumask_var(d->tmpmask); /* fall through */
6812         case sa_send_covered:
6813                 free_cpumask_var(d->send_covered); /* fall through */
6814         case sa_this_core_map:
6815                 free_cpumask_var(d->this_core_map); /* fall through */
6816         case sa_this_sibling_map:
6817                 free_cpumask_var(d->this_sibling_map); /* fall through */
6818         case sa_nodemask:
6819                 free_cpumask_var(d->nodemask); /* fall through */
6820         case sa_sched_group_nodes:
6821 #ifdef CONFIG_NUMA
6822                 kfree(d->sched_group_nodes); /* fall through */
6823         case sa_notcovered:
6824                 free_cpumask_var(d->notcovered); /* fall through */
6825         case sa_covered:
6826                 free_cpumask_var(d->covered); /* fall through */
6827         case sa_domainspan:
6828                 free_cpumask_var(d->domainspan); /* fall through */
6829 #endif
6830         case sa_none:
6831                 break;
6832         }
6833 }
6834
6835 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6836                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6837 {
6838 #ifdef CONFIG_NUMA
6839         if (!alloc_cpumask_var(&d->domainspan, GFP_KERNEL))
6840                 return sa_none;
6841         if (!alloc_cpumask_var(&d->covered, GFP_KERNEL))
6842                 return sa_domainspan;
6843         if (!alloc_cpumask_var(&d->notcovered, GFP_KERNEL))
6844                 return sa_covered;
6845         /* Allocate the per-node list of sched groups */
6846         d->sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids,
6847                                       sizeof(struct sched_group *), GFP_KERNEL);
6848         if (!d->sched_group_nodes) {
6849                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6850                 return sa_notcovered;
6851         }
6852         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = d->sched_group_nodes;
6853 #endif
6854         if (!alloc_cpumask_var(&d->nodemask, GFP_KERNEL))
6855                 return sa_sched_group_nodes;
6856         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_sibling_map, GFP_KERNEL))
6857                 return sa_nodemask;
6858         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_core_map, GFP_KERNEL))
6859                 return sa_this_sibling_map;
6860         if (!alloc_cpumask_var(&d->send_covered, GFP_KERNEL))
6861                 return sa_this_core_map;
6862         if (!alloc_cpumask_var(&d->tmpmask, GFP_KERNEL))
6863                 return sa_send_covered;
6864         d->rd = alloc_rootdomain();
6865         if (!d->rd) {
6866                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
6867                 return sa_tmpmask;
6868         }
6869         return sa_rootdomain;
6870 }
6871
6872 static struct sched_domain *__build_numa_sched_domains(struct s_data *d,
6873         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr, int i)
6874 {
6875         struct sched_domain *sd = NULL;
6876 #ifdef CONFIG_NUMA
6877         struct sched_domain *parent;
6878
6879         d->sd_allnodes = 0;
6880         if (cpumask_weight(cpu_map) >
6881             SD_NODES_PER_DOMAIN * cpumask_weight(d->nodemask)) {
6882                 sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
6883                 SD_INIT(sd, ALLNODES);
6884                 set_domain_attribute(sd, attr);
6885                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
6886                 cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6887                 d->sd_allnodes = 1;
6888         }
6889         parent = sd;
6890
6891         sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
6892         SD_INIT(sd, NODE);
6893         set_domain_attribute(sd, attr);
6894         sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
6895         sd->parent = parent;
6896         if (parent)
6897                 parent->child = sd;
6898         cpumask_and(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(sd), cpu_map);
6899 #endif
6900         return sd;
6901 }
6902
6903 static struct sched_domain *__build_cpu_sched_domain(struct s_data *d,
6904         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6905         struct sched_domain *parent, int i)
6906 {
6907         struct sched_domain *sd;
6908         sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
6909         SD_INIT(sd, CPU);
6910         set_domain_attribute(sd, attr);
6911         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), d->nodemask);
6912         sd->parent = parent;
6913         if (parent)
6914                 parent->child = sd;
6915         cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6916         return sd;
6917 }
6918
6919 static struct sched_domain *__build_mc_sched_domain(struct s_data *d,
6920         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6921         struct sched_domain *parent, int i)
6922 {
6923         struct sched_domain *sd = parent;
6924 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6925         sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
6926         SD_INIT(sd, MC);
6927         set_domain_attribute(sd, attr);
6928         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_coregroup_mask(i));
6929         sd->parent = parent;
6930         parent->child = sd;
6931         cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6932 #endif
6933         return sd;
6934 }
6935
6936 static struct sched_domain *__build_smt_sched_domain(struct s_data *d,
6937         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6938         struct sched_domain *parent, int i)
6939 {
6940         struct sched_domain *sd = parent;
6941 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6942         sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
6943         SD_INIT(sd, SIBLING);
6944         set_domain_attribute(sd, attr);
6945         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, topology_thread_cpumask(i));
6946         sd->parent = parent;
6947         parent->child = sd;
6948         cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6949 #endif
6950         return sd;
6951 }
6952
6953 static void build_sched_groups(struct s_data *d, enum sched_domain_level l,
6954                                const struct cpumask *cpu_map, int cpu)
6955 {
6956         switch (l) {
6957 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6958         case SD_LV_SIBLING: /* set up CPU (sibling) groups */
6959                 cpumask_and(d->this_sibling_map, cpu_map,
6960                             topology_thread_cpumask(cpu));
6961                 if (cpu == cpumask_first(d->this_sibling_map))
6962                         init_sched_build_groups(d->this_sibling_map, cpu_map,
6963                                                 &cpu_to_cpu_group,
6964                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
6965                 break;
6966 #endif
6967 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6968         case SD_LV_MC: /* set up multi-core groups */
6969                 cpumask_and(d->this_core_map, cpu_map, cpu_coregroup_mask(cpu));
6970                 if (cpu == cpumask_first(d->this_core_map))
6971                         init_sched_build_groups(d->this_core_map, cpu_map,
6972                                                 &cpu_to_core_group,
6973                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
6974                 break;
6975 #endif
6976         case SD_LV_CPU: /* set up physical groups */
6977                 cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(cpu), cpu_map);
6978                 if (!cpumask_empty(d->nodemask))
6979                         init_sched_build_groups(d->nodemask, cpu_map,
6980                                                 &cpu_to_phys_group,
6981                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
6982                 break;
6983 #ifdef CONFIG_NUMA
6984         case SD_LV_ALLNODES:
6985                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group,
6986                                         d->send_covered, d->tmpmask);
6987                 break;
6988 #endif
6989         default:
6990                 break;
6991         }
6992 }
6993
6994 /*
6995  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6996  * to the individual cpus
6997  */
6998 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6999                                  struct sched_domain_attr *attr)
7000 {
7001         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
7002         struct s_data d;
7003         struct sched_domain *sd;
7004         int i;
7005 #ifdef CONFIG_NUMA
7006         d.sd_allnodes = 0;
7007 #endif
7008
7009         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
7010         if (alloc_state != sa_rootdomain)
7011                 goto error;
7012         alloc_state = sa_sched_groups;
7013
7014         /*
7015          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
7016          */
7017         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7018                 cpumask_and(d.nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)),
7019                             cpu_map);
7020
7021                 sd = __build_numa_sched_domains(&d, cpu_map, attr, i);
7022                 sd = __build_cpu_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7023                 sd = __build_mc_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7024                 sd = __build_smt_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7025         }
7026
7027         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7028                 build_sched_groups(&d, SD_LV_SIBLING, cpu_map, i);
7029                 build_sched_groups(&d, SD_LV_MC, cpu_map, i);
7030         }
7031
7032         /* Set up physical groups */
7033         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7034                 build_sched_groups(&d, SD_LV_CPU, cpu_map, i);
7035
7036 #ifdef CONFIG_NUMA
7037         /* Set up node groups */
7038         if (d.sd_allnodes)
7039                 build_sched_groups(&d, SD_LV_ALLNODES, cpu_map, 0);
7040
7041         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7042                 if (build_numa_sched_groups(&d, cpu_map, i))
7043                         goto error;
7044 #endif
7045
7046         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7047 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7048         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7049                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7050                 init_sched_groups_power(i, sd);
7051         }
7052 #endif
7053 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7054         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7055                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7056                 init_sched_groups_power(i, sd);
7057         }
7058 #endif
7059
7060         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7061                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7062                 init_sched_groups_power(i, sd);
7063         }
7064
7065 #ifdef CONFIG_NUMA
7066         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7067                 init_numa_sched_groups_power(d.sched_group_nodes[i]);
7068
7069         if (d.sd_allnodes) {
7070                 struct sched_group *sg;
7071
7072                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
7073                                                                 d.tmpmask);
7074                 init_numa_sched_groups_power(sg);
7075         }
7076 #endif
7077
7078         /* Attach the domains */
7079         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7080 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7081                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7082 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7083                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7084 #else
7085                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7086 #endif
7087                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7088         }
7089
7090         d.sched_group_nodes = NULL; /* don't free this we still need it */
7091         __free_domain_allocs(&d, sa_tmpmask, cpu_map);
7092         return 0;
7093
7094 error:
7095         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7096         return -ENOMEM;
7097 }
7098
7099 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7100 {
7101         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
7102 }
7103
7104 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7105 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7106 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7107                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7108
7109 /*
7110  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7111  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7112  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7113  */
7114 static cpumask_var_t fallback_doms;
7115
7116 /*
7117  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7118  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7119  * or 0 if it stayed the same.
7120  */
7121 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7122 {
7123         return 0;
7124 }
7125
7126 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7127 {
7128         int i;
7129         cpumask_var_t *doms;
7130
7131         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7132         if (!doms)
7133                 return NULL;
7134         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7135                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7136                         free_sched_domains(doms, i);
7137                         return NULL;
7138                 }
7139         }
7140         return doms;
7141 }
7142
7143 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7144 {
7145         unsigned int i;
7146         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7147                 free_cpumask_var(doms[i]);
7148         kfree(doms);
7149 }
7150
7151 /*
7152  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7153  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7154  * exclude other special cases in the future.
7155  */
7156 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7157 {
7158         int err;
7159
7160         arch_update_cpu_topology();
7161         ndoms_cur = 1;
7162         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7163         if (!doms_cur)
7164                 doms_cur = &fallback_doms;
7165         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7166         dattr_cur = NULL;
7167         err = build_sched_domains(doms_cur[0]);
7168         register_sched_domain_sysctl();
7169
7170         return err;
7171 }
7172
7173 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7174                                        struct cpumask *tmpmask)
7175 {
7176         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7177 }
7178
7179 /*
7180  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7181  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7182  */
7183 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7184 {
7185         /* Save because hotplug lock held. */
7186         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
7187         int i;
7188
7189         for_each_cpu(i, cpu_map)
7190                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7191         synchronize_sched();
7192         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
7193 }
7194
7195 /* handle null as "default" */
7196 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7197                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7198 {
7199         struct sched_domain_attr tmp;
7200
7201         /* fast path */
7202         if (!new && !cur)
7203                 return 1;
7204
7205         tmp = SD_ATTR_INIT;
7206         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7207                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7208                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7209 }
7210
7211 /*
7212  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7213  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7214  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7215  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7216  *
7217  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7218  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7219  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7220  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7221  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7222  * it as it is.
7223  *
7224  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7225  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7226  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7227  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7228  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7229  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7230  *
7231  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7232  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7233  * and it will not create the default domain.
7234  *
7235  * Call with hotplug lock held
7236  */
7237 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7238                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7239 {
7240         int i, j, n;
7241         int new_topology;
7242
7243         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7244
7245         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7246         unregister_sched_domain_sysctl();
7247
7248         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7249         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7250
7251         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7252
7253         /* Destroy deleted domains */
7254         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7255                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7256                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7257                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7258                                 goto match1;
7259                 }
7260                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7261                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7262 match1:
7263                 ;
7264         }
7265
7266         if (doms_new == NULL) {
7267                 ndoms_cur = 0;
7268                 doms_new = &fallback_doms;
7269                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7270                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7271         }
7272
7273         /* Build new domains */
7274         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7275                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
7276                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7277                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7278                                 goto match2;
7279                 }
7280                 /* no match - add a new doms_new */
7281                 __build_sched_domains(doms_new[i],
7282                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7283 match2:
7284                 ;
7285         }
7286
7287         /* Remember the new sched domains */
7288         if (doms_cur != &fallback_doms)
7289                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7290         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7291         doms_cur = doms_new;
7292         dattr_cur = dattr_new;
7293         ndoms_cur = ndoms_new;
7294
7295         register_sched_domain_sysctl();
7296
7297         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7298 }
7299
7300 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7301 static void arch_reinit_sched_domains(void)
7302 {
7303         get_online_cpus();
7304
7305         /* Destroy domains first to force the rebuild */
7306         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
7307
7308         rebuild_sched_domains();
7309         put_online_cpus();
7310 }
7311
7312 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7313 {
7314         unsigned int level = 0;
7315
7316         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
7317                 return -EINVAL;
7318
7319         /*
7320          * level is always be positive so don't check for
7321          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
7322          * What happens on 0 or 1 byte write,
7323          * need to check for count as well?
7324          */
7325
7326         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
7327                 return -EINVAL;
7328
7329         if (smt)
7330                 sched_smt_power_savings = level;
7331         else
7332                 sched_mc_power_savings = level;
7333
7334         arch_reinit_sched_domains();
7335
7336         return count;
7337 }
7338
7339 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7340 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
7341                                            struct sysdev_class_attribute *attr,
7342                                            char *page)
7343 {
7344         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7345 }
7346 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
7347                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7348                                             const char *buf, size_t count)
7349 {
7350         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7351 }
7352 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
7353                          sched_mc_power_savings_show,
7354                          sched_mc_power_savings_store);
7355 #endif
7356
7357 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7358 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
7359                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7360                                             char *page)
7361 {
7362         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7363 }
7364 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
7365                                              struct sysdev_class_attribute *attr,
7366                                              const char *buf, size_t count)
7367 {
7368         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7369 }
7370 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
7371                    sched_smt_power_savings_show,
7372                    sched_smt_power_savings_store);
7373 #endif
7374
7375 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7376 {
7377         int err = 0;
7378
7379 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7380         if (smt_capable())
7381                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7382                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7383 #endif
7384 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7385         if (!err && mc_capable())
7386                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7387                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7388 #endif
7389         return err;
7390 }
7391 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
7392
7393 #ifndef CONFIG_CPUSETS
7394 /*
7395  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
7396  * When cpusets are enabled they take over this function.
7397  */
7398 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
7399                                 unsigned long action, void *hcpu)
7400 {
7401         switch (action) {
7402         case CPU_ONLINE:
7403         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7404         case CPU_DOWN_PREPARE:
7405         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7406         case CPU_DOWN_FAILED:
7407         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7408                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7409                 return NOTIFY_OK;
7410
7411         default:
7412                 return NOTIFY_DONE;
7413         }
7414 }
7415 #endif
7416
7417 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
7418                                 unsigned long action, void *hcpu)
7419 {
7420         int cpu = (int)(long)hcpu;
7421
7422         switch (action) {
7423         case CPU_DOWN_PREPARE:
7424         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7425                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
7426                 return NOTIFY_OK;
7427
7428         case CPU_DOWN_FAILED:
7429         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7430         case CPU_ONLINE:
7431         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7432                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
7433                 return NOTIFY_OK;
7434
7435         default:
7436                 return NOTIFY_DONE;
7437         }
7438 }
7439
7440 void __init sched_init_smp(void)
7441 {
7442         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7443
7444         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7445         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7446
7447 #if defined(CONFIG_NUMA)
7448         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
7449                                                                 GFP_KERNEL);
7450         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
7451 #endif
7452         get_online_cpus();
7453         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7454         arch_init_sched_domains(cpu_active_mask);
7455         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7456         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7457                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7458         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7459         put_online_cpus();
7460
7461 #ifndef CONFIG_CPUSETS
7462         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
7463         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
7464 #endif
7465
7466         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
7467         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
7468
7469         init_hrtick();
7470
7471         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7472         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7473                 BUG();
7474         sched_init_granularity();
7475         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7476
7477         init_sched_rt_class();
7478 }
7479 #else
7480 void __init sched_init_smp(void)
7481 {
7482         sched_init_granularity();
7483 }
7484 #endif /* CONFIG_SMP */
7485
7486 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
7487
7488 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7489 {
7490         return in_lock_functions(addr) ||
7491                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7492                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7493 }
7494
7495 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
7496 {
7497         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7498         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
7499 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7500         cfs_rq->rq = rq;
7501 #endif
7502         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7503 }
7504
7505 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
7506 {
7507         struct rt_prio_array *array;
7508         int i;
7509
7510         array = &rt_rq->active;
7511         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
7512                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
7513                 __clear_bit(i, array->bitmap);
7514         }
7515         /* delimiter for bitsearch: */
7516         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
7517
7518 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7519         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
7520 #ifdef CONFIG_SMP
7521         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
7522 #endif
7523 #endif
7524 #ifdef CONFIG_SMP
7525         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
7526         rt_rq->overloaded = 0;
7527         plist_head_init_raw(&rt_rq->pushable_tasks, &rq->lock);
7528 #endif
7529
7530         rt_rq->rt_time = 0;
7531         rt_rq->rt_throttled = 0;
7532         rt_rq->rt_runtime = 0;
7533         raw_spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7534
7535 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7536         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
7537         rt_rq->rq = rq;
7538 #endif
7539 }
7540
7541 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7542 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
7543                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
7544                                 struct sched_entity *parent)
7545 {
7546         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7547         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
7548         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
7549         cfs_rq->tg = tg;
7550         if (add)
7551                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7552
7553         tg->se[cpu] = se;
7554         /* se could be NULL for init_task_group */
7555         if (!se)
7556                 return;
7557
7558         if (!parent)
7559                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
7560         else
7561                 se->cfs_rq = parent->my_q;
7562
7563         se->my_q = cfs_rq;
7564         se->load.weight = tg->shares;
7565         se->load.inv_weight = 0;
7566         se->parent = parent;
7567 }
7568 #endif
7569
7570 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7571 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
7572                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
7573                 struct sched_rt_entity *parent)
7574 {
7575         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7576
7577         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
7578         init_rt_rq(rt_rq, rq);
7579         rt_rq->tg = tg;
7580         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7581         if (add)
7582                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
7583
7584         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
7585         if (!rt_se)
7586                 return;
7587
7588         if (!parent)
7589                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
7590         else
7591                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
7592
7593         rt_se->my_q = rt_rq;
7594         rt_se->parent = parent;
7595         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
7596 }
7597 #endif
7598
7599 void __init sched_init(void)
7600 {
7601         int i, j;
7602         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7603
7604 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7605         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7606 #endif
7607 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7608         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7609 #endif
7610 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7611         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
7612 #endif
7613         if (alloc_size) {
7614                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7615
7616 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7617                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7618                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7619
7620                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7621                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7622
7623 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7624 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7625                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7626                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7627
7628                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7629                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7630
7631 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7632 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7633                 for_each_possible_cpu(i) {
7634                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
7635                         ptr += cpumask_size();
7636                 }
7637 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7638         }
7639
7640 #ifdef CONFIG_SMP
7641         init_defrootdomain();
7642 #endif
7643
7644         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7645                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7646
7647 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7648         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
7649                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7650 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7651
7652 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7653         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
7654         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
7655
7656 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7657
7658 #if defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED && defined CONFIG_SMP
7659         update_shares_data = __alloc_percpu(nr_cpu_ids * sizeof(unsigned long),
7660                                             __alignof__(unsigned long));
7661 #endif
7662         for_each_possible_cpu(i) {
7663                 struct rq *rq;
7664
7665                 rq = cpu_rq(i);
7666                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7667                 rq->nr_running = 0;
7668                 rq->calc_load_active = 0;
7669                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7670                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
7671                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
7672 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7673                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
7674                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7675 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7676                 /*
7677                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
7678                  *
7679                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7680                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7681                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7682                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7683                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7684                  * (se->load.weight).
7685                  *
7686                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
7687                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7688                  * then A0's share of the cpu resource is:
7689                  *
7690                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7691                  *
7692                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
7693                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
7694                  */
7695                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
7696 #endif
7697 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7698
7699                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7700 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7701                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
7702 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7703                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
7704 #endif
7705 #endif
7706
7707                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7708                         rq->cpu_load[j] = 0;
7709 #ifdef CONFIG_SMP
7710                 rq->sd = NULL;
7711                 rq->rd = NULL;
7712                 rq->post_schedule = 0;
7713                 rq->active_balance = 0;
7714                 rq->next_balance = jiffies;
7715                 rq->push_cpu = 0;
7716                 rq->cpu = i;
7717                 rq->online = 0;
7718                 rq->migration_thread = NULL;
7719                 rq->idle_stamp = 0;
7720                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7721                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
7722                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7723 #endif
7724                 init_rq_hrtick(rq);
7725                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7726         }
7727
7728         set_load_weight(&init_task);
7729
7730 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7731         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7732 #endif
7733
7734 #ifdef CONFIG_SMP
7735         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
7736 #endif
7737
7738 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
7739         plist_head_init_raw(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
7740 #endif
7741
7742         /*
7743          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7744          */
7745         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7746         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7747
7748         /*
7749          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7750          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7751          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7752          * when this runqueue becomes "idle".
7753          */
7754         init_idle(current, smp_processor_id());
7755
7756         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7757
7758         /*
7759          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7760          */
7761         current->sched_class = &fair_sched_class;
7762
7763         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7764         zalloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
7765 #ifdef CONFIG_SMP
7766 #ifdef CONFIG_NO_HZ
7767         zalloc_cpumask_var(&nohz.cpu_mask, GFP_NOWAIT);
7768         alloc_cpumask_var(&nohz.ilb_grp_nohz_mask, GFP_NOWAIT);
7769 #endif
7770         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7771         if (cpu_isolated_map == NULL)
7772                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7773 #endif /* SMP */
7774
7775         perf_event_init();
7776
7777         scheduler_running = 1;
7778 }
7779
7780 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
7781 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7782 {
7783         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7784
7785         return (nested == PREEMPT_INATOMIC_BASE + preempt_offset);
7786 }
7787
7788 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7789 {
7790 #ifdef in_atomic
7791         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7792
7793         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
7794             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7795                 return;
7796         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7797                 return;
7798         prev_jiffy = jiffies;
7799
7800         printk(KERN_ERR
7801                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7802                         file, line);
7803         printk(KERN_ERR
7804                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7805                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7806                         current->pid, current->comm);
7807
7808         debug_show_held_locks(current);
7809         if (irqs_disabled())
7810                 print_irqtrace_events(current);
7811         dump_stack();
7812 #endif
7813 }
7814 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7815 #endif
7816
7817 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7818 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7819 {
7820         int on_rq;
7821
7822         on_rq = p->se.on_rq;
7823         if (on_rq)
7824                 deactivate_task(rq, p, 0);
7825         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7826         if (on_rq) {
7827                 activate_task(rq, p, 0);
7828                 resched_task(rq->curr);
7829         }
7830 }
7831
7832 void normalize_rt_tasks(void)
7833 {
7834         struct task_struct *g, *p;
7835         unsigned long flags;
7836         struct rq *rq;
7837
7838         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7839         do_each_thread(g, p) {
7840                 /*
7841                  * Only normalize user tasks:
7842                  */
7843                 if (!p->mm)
7844                         continue;
7845
7846                 p->se.exec_start                = 0;
7847 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7848                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7849                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7850                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7851 #endif
7852
7853                 if (!rt_task(p)) {
7854                         /*
7855                          * Renice negative nice level userspace
7856                          * tasks back to 0:
7857                          */
7858                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7859                                 set_user_nice(p, 0);
7860                         continue;
7861                 }
7862
7863                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7864                 rq = __task_rq_lock(p);
7865
7866                 normalize_task(rq, p);
7867
7868                 __task_rq_unlock(rq);
7869                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7870         } while_each_thread(g, p);
7871
7872         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7873 }
7874
7875 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7876
7877 #ifdef CONFIG_IA64
7878 /*
7879  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
7880  *
7881  * They can only be called when the whole system has been
7882  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7883  * activity can take place. Using them for anything else would
7884  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7885  * under any other configuration.
7886  */
7887
7888 /**
7889  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7890  * @cpu: the processor in question.
7891  *
7892  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7893  */
7894 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7895 {
7896         return cpu_curr(cpu);
7897 }
7898
7899 /**
7900  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7901  * @cpu: the processor in question.
7902  * @p: the task pointer to set.
7903  *
7904  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7905  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7906  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7907  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7908  * and caller must save the original value of the current task (see
7909  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7910  * re-starting the system.
7911  *
7912  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7913  */
7914 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7915 {
7916         cpu_curr(cpu) = p;
7917 }
7918
7919 #endif
7920
7921 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7922 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7923 {
7924         int i;
7925
7926         for_each_possible_cpu(i) {
7927                 if (tg->cfs_rq)
7928                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
7929                 if (tg->se)
7930                         kfree(tg->se[i]);
7931         }
7932
7933         kfree(tg->cfs_rq);
7934         kfree(tg->se);
7935 }
7936
7937 static
7938 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7939 {
7940         struct cfs_rq *cfs_rq;
7941         struct sched_entity *se;
7942         struct rq *rq;
7943         int i;
7944
7945         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7946         if (!tg->cfs_rq)
7947                 goto err;
7948         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7949         if (!tg->se)
7950                 goto err;
7951
7952         tg->shares = NICE_0_LOAD;
7953
7954         for_each_possible_cpu(i) {
7955                 rq = cpu_rq(i);
7956
7957                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
7958                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7959                 if (!cfs_rq)
7960                         goto err;
7961
7962                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
7963                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7964                 if (!se)
7965                         goto err_free_rq;
7966
7967                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
7968         }
7969
7970         return 1;
7971
7972  err_free_rq:
7973         kfree(cfs_rq);
7974  err:
7975         return 0;
7976 }
7977
7978 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7979 {
7980         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
7981                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
7982 }
7983
7984 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7985 {
7986         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
7987 }
7988 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
7989 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7990 {
7991 }
7992
7993 static inline
7994 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7995 {
7996         return 1;
7997 }
7998
7999 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8000 {
8001 }
8002
8003 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8004 {
8005 }
8006 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8007
8008 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8009 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8010 {
8011         int i;
8012
8013         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8014
8015         for_each_possible_cpu(i) {
8016                 if (tg->rt_rq)
8017                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8018                 if (tg->rt_se)
8019                         kfree(tg->rt_se[i]);
8020         }
8021
8022         kfree(tg->rt_rq);
8023         kfree(tg->rt_se);
8024 }
8025
8026 static
8027 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8028 {
8029         struct rt_rq *rt_rq;
8030         struct sched_rt_entity *rt_se;
8031         struct rq *rq;
8032         int i;
8033
8034         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8035         if (!tg->rt_rq)
8036                 goto err;
8037         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8038         if (!tg->rt_se)
8039                 goto err;
8040
8041         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8042                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8043
8044         for_each_possible_cpu(i) {
8045                 rq = cpu_rq(i);
8046
8047                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8048                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8049                 if (!rt_rq)
8050                         goto err;
8051
8052                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8053                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8054                 if (!rt_se)
8055                         goto err_free_rq;
8056
8057                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
8058         }
8059
8060         return 1;
8061
8062  err_free_rq:
8063         kfree(rt_rq);
8064  err:
8065         return 0;
8066 }
8067
8068 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8069 {
8070         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
8071                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
8072 }
8073
8074 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8075 {
8076         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
8077 }
8078 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8079 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8080 {
8081 }
8082
8083 static inline
8084 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8085 {
8086         return 1;
8087 }
8088
8089 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8090 {
8091 }
8092
8093 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8094 {
8095 }
8096 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8097
8098 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8099 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8100 {
8101         free_fair_sched_group(tg);
8102         free_rt_sched_group(tg);
8103         kfree(tg);
8104 }
8105
8106 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8107 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8108 {
8109         struct task_group *tg;
8110         unsigned long flags;
8111         int i;
8112
8113         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8114         if (!tg)
8115                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8116
8117         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8118                 goto err;
8119
8120         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8121                 goto err;
8122
8123         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8124         for_each_possible_cpu(i) {
8125                 register_fair_sched_group(tg, i);
8126                 register_rt_sched_group(tg, i);
8127         }
8128         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8129
8130         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8131
8132         tg->parent = parent;
8133         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8134         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8135         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8136
8137         return tg;
8138
8139 err:
8140         free_sched_group(tg);
8141         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8142 }
8143
8144 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8145 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8146 {
8147         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8148         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8149 }
8150
8151 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8152 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8153 {
8154         unsigned long flags;
8155         int i;
8156
8157         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8158         for_each_possible_cpu(i) {
8159                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8160                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
8161         }
8162         list_del_rcu(&tg->list);
8163         list_del_rcu(&tg->siblings);
8164         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8165
8166         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8167         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8168 }
8169
8170 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8171  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8172  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8173  *      reflect its new group.
8174  */
8175 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8176 {
8177         int on_rq, running;
8178         unsigned long flags;
8179         struct rq *rq;
8180
8181         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8182
8183         running = task_current(rq, tsk);
8184         on_rq = tsk->se.on_rq;
8185
8186         if (on_rq)
8187                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8188         if (unlikely(running))
8189                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8190
8191         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8192
8193 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8194         if (tsk->sched_class->moved_group)
8195                 tsk->sched_class->moved_group(tsk, on_rq);
8196 #endif
8197
8198         if (unlikely(running))
8199                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8200         if (on_rq)
8201                 enqueue_task(rq, tsk, 0, false);
8202
8203         task_rq_unlock(rq, &flags);
8204 }
8205 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8206
8207 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8208 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8209 {
8210         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8211         int on_rq;
8212
8213         on_rq = se->on_rq;
8214         if (on_rq)
8215                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
8216
8217         se->load.weight = shares;
8218         se->load.inv_weight = 0;
8219
8220         if (on_rq)
8221                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
8222 }
8223
8224 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8225 {
8226         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8227         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8228         unsigned long flags;
8229
8230         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8231         __set_se_shares(se, shares);
8232         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8233 }
8234
8235 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8236
8237 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8238 {
8239         int i;
8240         unsigned long flags;
8241
8242         /*
8243          * We can't change the weight of the root cgroup.
8244          */
8245         if (!tg->se[0])
8246                 return -EINVAL;
8247
8248         if (shares < MIN_SHARES)
8249                 shares = MIN_SHARES;
8250         else if (shares > MAX_SHARES)
8251                 shares = MAX_SHARES;
8252
8253         mutex_lock(&shares_mutex);
8254         if (tg->shares == shares)
8255                 goto done;
8256
8257         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8258         for_each_possible_cpu(i)
8259                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8260         list_del_rcu(&tg->siblings);
8261         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8262
8263         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
8264         synchronize_sched();
8265
8266         /*
8267          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
8268          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
8269          */
8270         tg->shares = shares;
8271         for_each_possible_cpu(i) {
8272                 /*
8273                  * force a rebalance
8274                  */
8275                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
8276                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
8277         }
8278
8279         /*
8280          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
8281          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
8282          */
8283         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8284         for_each_possible_cpu(i)
8285                 register_fair_sched_group(tg, i);
8286         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
8287         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8288 done:
8289         mutex_unlock(&shares_mutex);
8290         return 0;
8291 }
8292
8293 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8294 {
8295         return tg->shares;
8296 }
8297 #endif
8298
8299 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8300 /*
8301  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8302  */
8303 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8304
8305 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8306 {
8307         if (runtime == RUNTIME_INF)
8308                 return 1ULL << 20;
8309
8310         return div64_u64(runtime << 20, period);
8311 }
8312
8313 /* Must be called with tasklist_lock held */
8314 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8315 {
8316         struct task_struct *g, *p;
8317
8318         do_each_thread(g, p) {
8319                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8320                         return 1;
8321         } while_each_thread(g, p);
8322
8323         return 0;
8324 }
8325
8326 struct rt_schedulable_data {
8327         struct task_group *tg;
8328         u64 rt_period;
8329         u64 rt_runtime;
8330 };
8331
8332 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
8333 {
8334         struct rt_schedulable_data *d = data;
8335         struct task_group *child;
8336         unsigned long total, sum = 0;
8337         u64 period, runtime;
8338
8339         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8340         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8341
8342         if (tg == d->tg) {
8343                 period = d->rt_period;
8344                 runtime = d->rt_runtime;
8345         }
8346
8347         /*
8348          * Cannot have more runtime than the period.
8349          */
8350         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8351                 return -EINVAL;
8352
8353         /*
8354          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
8355          */
8356         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
8357                 return -EBUSY;
8358
8359         total = to_ratio(period, runtime);
8360
8361         /*
8362          * Nobody can have more than the global setting allows.
8363          */
8364         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
8365                 return -EINVAL;
8366
8367         /*
8368          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
8369          */
8370         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
8371                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
8372                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
8373
8374                 if (child == d->tg) {
8375                         period = d->rt_period;
8376                         runtime = d->rt_runtime;
8377                 }
8378
8379                 sum += to_ratio(period, runtime);
8380         }
8381
8382         if (sum > total)
8383                 return -EINVAL;
8384
8385         return 0;
8386 }
8387
8388 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8389 {
8390         struct rt_schedulable_data data = {
8391                 .tg = tg,
8392                 .rt_period = period,
8393                 .rt_runtime = runtime,
8394         };
8395
8396         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
8397 }
8398
8399 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
8400                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8401 {
8402         int i, err = 0;
8403
8404         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8405         read_lock(&tasklist_lock);
8406         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
8407         if (err)
8408                 goto unlock;
8409
8410         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8411         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8412         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8413
8414         for_each_possible_cpu(i) {
8415                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8416
8417                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8418                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8419                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8420         }
8421         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8422  unlock:
8423         read_unlock(&tasklist_lock);
8424         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8425
8426         return err;
8427 }
8428
8429 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8430 {
8431         u64 rt_runtime, rt_period;
8432
8433         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8434         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8435         if (rt_runtime_us < 0)
8436                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8437
8438         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8439 }
8440
8441 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8442 {
8443         u64 rt_runtime_us;
8444
8445         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8446                 return -1;
8447
8448         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8449         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8450         return rt_runtime_us;
8451 }
8452
8453 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8454 {
8455         u64 rt_runtime, rt_period;
8456
8457         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8458         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8459
8460         if (rt_period == 0)
8461                 return -EINVAL;
8462
8463         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8464 }
8465
8466 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8467 {
8468         u64 rt_period_us;
8469
8470         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8471         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8472         return rt_period_us;
8473 }
8474
8475 static int sched_rt_global_constraints(void)
8476 {
8477         u64 runtime, period;
8478         int ret = 0;
8479
8480         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8481                 return -EINVAL;
8482
8483         runtime = global_rt_runtime();
8484         period = global_rt_period();
8485
8486         /*
8487          * Sanity check on the sysctl variables.
8488          */
8489         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8490                 return -EINVAL;
8491
8492         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8493         read_lock(&tasklist_lock);
8494         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8495         read_unlock(&tasklist_lock);
8496         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8497
8498         return ret;
8499 }
8500
8501 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
8502 {
8503         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8504         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8505                 return 0;
8506
8507         return 1;
8508 }
8509
8510 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8511 static int sched_rt_global_constraints(void)
8512 {
8513         unsigned long flags;
8514         int i;
8515
8516         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8517                 return -EINVAL;
8518
8519         /*
8520          * There's always some RT tasks in the root group
8521          * -- migration, kstopmachine etc..
8522          */
8523         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
8524                 return -EBUSY;
8525
8526         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8527         for_each_possible_cpu(i) {
8528                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8529
8530                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8531                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8532                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8533         }
8534         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8535
8536         return 0;
8537 }
8538 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8539
8540 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8541                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8542                 loff_t *ppos)
8543 {
8544         int ret;
8545         int old_period, old_runtime;
8546         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8547
8548         mutex_lock(&mutex);
8549         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8550         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8551
8552         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8553
8554         if (!ret && write) {
8555                 ret = sched_rt_global_constraints();
8556                 if (ret) {
8557                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
8558                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8559                 } else {
8560                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8561                         def_rt_bandwidth.rt_period =
8562                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
8563                 }
8564         }
8565         mutex_unlock(&mutex);
8566
8567         return ret;
8568 }
8569
8570 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8571
8572 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
8573 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
8574 {
8575         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
8576                             struct task_group, css);
8577 }
8578
8579 static struct cgroup_subsys_state *
8580 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8581 {
8582         struct task_group *tg, *parent;
8583
8584         if (!cgrp->parent) {
8585                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8586                 return &init_task_group.css;
8587         }
8588
8589         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
8590         tg = sched_create_group(parent);
8591         if (IS_ERR(tg))
8592                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8593
8594         return &tg->css;
8595 }
8596
8597 static void
8598 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8599 {
8600         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8601
8602         sched_destroy_group(tg);
8603 }
8604
8605 static int
8606 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
8607 {
8608 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8609         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
8610                 return -EINVAL;
8611 #else
8612         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8613         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
8614                 return -EINVAL;
8615 #endif
8616         return 0;
8617 }
8618
8619 static int
8620 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8621                       struct task_struct *tsk, bool threadgroup)
8622 {
8623         int retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, tsk);
8624         if (retval)
8625                 return retval;
8626         if (threadgroup) {
8627                 struct task_struct *c;
8628                 rcu_read_lock();
8629                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
8630                         retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, c);
8631                         if (retval) {
8632                                 rcu_read_unlock();
8633                                 return retval;
8634                         }
8635                 }
8636                 rcu_read_unlock();
8637         }
8638         return 0;
8639 }
8640
8641 static void
8642 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8643                   struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk,
8644                   bool threadgroup)
8645 {
8646         sched_move_task(tsk);
8647         if (threadgroup) {
8648                 struct task_struct *c;
8649                 rcu_read_lock();
8650                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
8651                         sched_move_task(c);
8652                 }
8653                 rcu_read_unlock();
8654         }
8655 }
8656
8657 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8658 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8659                                 u64 shareval)
8660 {
8661         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
8662 }
8663
8664 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8665 {
8666         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8667
8668         return (u64) tg->shares;
8669 }
8670 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8671
8672 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8673 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8674                                 s64 val)
8675 {
8676         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
8677 }
8678
8679 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8680 {
8681         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
8682 }
8683
8684 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8685                 u64 rt_period_us)
8686 {
8687         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
8688 }
8689
8690 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8691 {
8692         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
8693 }
8694 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8695
8696 static struct cftype cpu_files[] = {
8697 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8698         {
8699                 .name = "shares",
8700                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8701                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8702         },
8703 #endif
8704 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8705         {
8706                 .name = "rt_runtime_us",
8707                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8708                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8709         },
8710         {
8711                 .name = "rt_period_us",
8712                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8713                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8714         },
8715 #endif
8716 };
8717
8718 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
8719 {
8720         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
8721 }
8722
8723 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
8724         .name           = "cpu",
8725         .create         = cpu_cgroup_create,
8726         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
8727         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8728         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8729         .populate       = cpu_cgroup_populate,
8730         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
8731         .early_init     = 1,
8732 };
8733
8734 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8735
8736 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
8737
8738 /*
8739  * CPU accounting code for task groups.
8740  *
8741  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
8742  * (balbir@in.ibm.com).
8743  */
8744
8745 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
8746 struct cpuacct {
8747         struct cgroup_subsys_state css;
8748         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
8749         u64 __percpu *cpuusage;
8750         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
8751         struct cpuacct *parent;
8752 };
8753
8754 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
8755
8756 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
8757 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
8758 {
8759         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
8760                             struct cpuacct, css);
8761 }
8762
8763 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
8764 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
8765 {
8766         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
8767                             struct cpuacct, css);
8768 }
8769
8770 /* create a new cpu accounting group */
8771 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
8772         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8773 {
8774         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
8775         int i;
8776
8777         if (!ca)
8778                 goto out;
8779
8780         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
8781         if (!ca->cpuusage)
8782                 goto out_free_ca;
8783
8784         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
8785                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
8786                         goto out_free_counters;
8787
8788         if (cgrp->parent)
8789                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
8790
8791         return &ca->css;
8792
8793 out_free_counters:
8794         while (--i >= 0)
8795                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
8796         free_percpu(ca->cpuusage);
8797 out_free_ca:
8798         kfree(ca);
8799 out:
8800         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8801 }
8802
8803 /* destroy an existing cpu accounting group */
8804 static void
8805 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8806 {
8807         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8808         int i;
8809
8810         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
8811                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
8812         free_percpu(ca->cpuusage);
8813         kfree(ca);
8814 }
8815
8816 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
8817 {
8818         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8819         u64 data;
8820
8821 #ifndef CONFIG_64BIT
8822         /*
8823          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
8824          */
8825         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8826         data = *cpuusage;
8827         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8828 #else
8829         data = *cpuusage;
8830 #endif
8831
8832         return data;
8833 }
8834
8835 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
8836 {
8837         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8838
8839 #ifndef CONFIG_64BIT
8840         /*
8841          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
8842          */
8843         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8844         *cpuusage = val;
8845         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8846 #else
8847         *cpuusage = val;
8848 #endif
8849 }
8850
8851 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
8852 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8853 {
8854         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8855         u64 totalcpuusage = 0;
8856         int i;
8857
8858         for_each_present_cpu(i)
8859                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8860
8861         return totalcpuusage;
8862 }
8863
8864 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8865                                                                 u64 reset)
8866 {
8867         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8868         int err = 0;
8869         int i;
8870
8871         if (reset) {
8872                 err = -EINVAL;
8873                 goto out;
8874         }
8875
8876         for_each_present_cpu(i)
8877                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
8878
8879 out:
8880         return err;
8881 }
8882
8883 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
8884                                    struct seq_file *m)
8885 {
8886         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
8887         u64 percpu;
8888         int i;
8889
8890         for_each_present_cpu(i) {
8891                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8892                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
8893         }
8894         seq_printf(m, "\n");
8895         return 0;
8896 }
8897
8898 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
8899         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
8900         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
8901 };
8902
8903 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8904                 struct cgroup_map_cb *cb)
8905 {
8906         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8907         int i;
8908
8909         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
8910                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
8911                 val = cputime64_to_clock_t(val);
8912                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
8913         }
8914         return 0;
8915 }
8916
8917 static struct cftype files[] = {
8918         {
8919                 .name = "usage",
8920                 .read_u64 = cpuusage_read,
8921                 .write_u64 = cpuusage_write,
8922         },
8923         {
8924                 .name = "usage_percpu",
8925                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
8926         },
8927         {
8928                 .name = "stat",
8929                 .read_map = cpuacct_stats_show,
8930         },
8931 };
8932
8933 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8934 {
8935         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
8936 }
8937
8938 /*
8939  * charge this task's execution time to its accounting group.
8940  *
8941  * called with rq->lock held.
8942  */
8943 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
8944 {
8945         struct cpuacct *ca;
8946         int cpu;
8947
8948         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
8949                 return;
8950
8951         cpu = task_cpu(tsk);
8952
8953         rcu_read_lock();
8954
8955         ca = task_ca(tsk);
8956
8957         for (; ca; ca = ca->parent) {
8958                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8959                 *cpuusage += cputime;
8960         }
8961
8962         rcu_read_unlock();
8963 }
8964
8965 /*
8966  * When CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING is enabled one jiffy can be very large
8967  * in cputime_t units. As a result, cpuacct_update_stats calls
8968  * percpu_counter_add with values large enough to always overflow the
8969  * per cpu batch limit causing bad SMP scalability.
8970  *
8971  * To fix this we scale percpu_counter_batch by cputime_one_jiffy so we
8972  * batch the same amount of time with CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING disabled
8973  * and enabled. We cap it at INT_MAX which is the largest allowed batch value.
8974  */
8975 #ifdef CONFIG_SMP
8976 #define CPUACCT_BATCH   \
8977         min_t(long, percpu_counter_batch * cputime_one_jiffy, INT_MAX)
8978 #else
8979 #define CPUACCT_BATCH   0
8980 #endif
8981
8982 /*
8983  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
8984  */
8985 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
8986                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
8987 {
8988         struct cpuacct *ca;
8989         int batch = CPUACCT_BATCH;
8990
8991         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
8992                 return;
8993
8994         rcu_read_lock();
8995         ca = task_ca(tsk);
8996
8997         do {
8998                 __percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val, batch);
8999                 ca = ca->parent;
9000         } while (ca);
9001         rcu_read_unlock();
9002 }
9003
9004 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9005         .name = "cpuacct",
9006         .create = cpuacct_create,
9007         .destroy = cpuacct_destroy,
9008         .populate = cpuacct_populate,
9009         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9010 };
9011 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */
9012
9013 #ifndef CONFIG_SMP
9014
9015 int rcu_expedited_torture_stats(char *page)
9016 {
9017         return 0;
9018 }
9019 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_expedited_torture_stats);
9020
9021 void synchronize_sched_expedited(void)
9022 {
9023 }
9024 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
9025
9026 #else /* #ifndef CONFIG_SMP */
9027
9028 static DEFINE_PER_CPU(struct migration_req, rcu_migration_req);
9029 static DEFINE_MUTEX(rcu_sched_expedited_mutex);
9030
9031 #define RCU_EXPEDITED_STATE_POST -2
9032 #define RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE -1
9033
9034 static int rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE;
9035
9036 int rcu_expedited_torture_stats(char *page)
9037 {
9038         int cnt = 0;
9039         int cpu;
9040
9041         cnt += sprintf(&page[cnt], "state: %d /", rcu_expedited_state);
9042         for_each_online_cpu(cpu) {
9043                  cnt += sprintf(&page[cnt], " %d:%d",
9044                                 cpu, per_cpu(rcu_migration_req, cpu).dest_cpu);
9045         }
9046         cnt += sprintf(&page[cnt], "\n");
9047         return cnt;
9048 }
9049 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_expedited_torture_stats);
9050
9051 static long synchronize_sched_expedited_count;
9052
9053 /*
9054  * Wait for an rcu-sched grace period to elapse, but use "big hammer"
9055  * approach to force grace period to end quickly.  This consumes
9056  * significant time on all CPUs, and is thus not recommended for
9057  * any sort of common-case code.
9058  *
9059  * Note that it is illegal to call this function while holding any
9060  * lock that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  Failing to
9061  * observe this restriction will result in deadlock.
9062  */
9063 void synchronize_sched_expedited(void)
9064 {
9065         int cpu;
9066         unsigned long flags;
9067         bool need_full_sync = 0;
9068         struct rq *rq;
9069         struct migration_req *req;
9070         long snap;
9071         int trycount = 0;
9072
9073         smp_mb();  /* ensure prior mod happens before capturing snap. */
9074         snap = ACCESS_ONCE(synchronize_sched_expedited_count) + 1;
9075         get_online_cpus();
9076         while (!mutex_trylock(&rcu_sched_expedited_mutex)) {
9077                 put_online_cpus();
9078                 if (trycount++ < 10)
9079                         udelay(trycount * num_online_cpus());
9080                 else {
9081                         synchronize_sched();
9082                         return;
9083                 }
9084                 if (ACCESS_ONCE(synchronize_sched_expedited_count) - snap > 0) {
9085                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
9086                         return;
9087                 }
9088                 get_online_cpus();
9089         }
9090         rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_POST;
9091         for_each_online_cpu(cpu) {
9092                 rq = cpu_rq(cpu);
9093                 req = &per_cpu(rcu_migration_req, cpu);
9094                 init_completion(&req->done);
9095                 req->task = NULL;
9096                 req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_NEED_QS;
9097                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
9098                 list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
9099                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
9100                 wake_up_process(rq->migration_thread);
9101         }
9102         for_each_online_cpu(cpu) {
9103                 rcu_expedited_state = cpu;
9104                 req = &per_cpu(rcu_migration_req, cpu);
9105                 rq = cpu_rq(cpu);
9106                 wait_for_completion(&req->done);
9107                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
9108                 if (unlikely(req->dest_cpu == RCU_MIGRATION_MUST_SYNC))
9109                         need_full_sync = 1;
9110                 req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_IDLE;
9111                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
9112         }
9113         rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE;
9114         synchronize_sched_expedited_count++;
9115         mutex_unlock(&rcu_sched_expedited_mutex);
9116         put_online_cpus();
9117         if (need_full_sync)
9118                 synchronize_sched();
9119 }
9120 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
9121
9122 #endif /* #else #ifndef CONFIG_SMP */