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