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