Merge branch 'linus' into sched/core
[safe/jmp/linux-2.6] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/perf_event.h>
43 #include <linux/security.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/profile.h>
46 #include <linux/freezer.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/blkdev.h>
49 #include <linux/delay.h>
50 #include <linux/pid_namespace.h>
51 #include <linux/smp.h>
52 #include <linux/threads.h>
53 #include <linux/timer.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/cpuset.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/kthread.h>
59 #include <linux/proc_fs.h>
60 #include <linux/seq_file.h>
61 #include <linux/sysctl.h>
62 #include <linux/syscalls.h>
63 #include <linux/times.h>
64 #include <linux/tsacct_kern.h>
65 #include <linux/kprobes.h>
66 #include <linux/delayacct.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73 #include <linux/ftrace.h>
74
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77
78 #include "sched_cpupri.h"
79
80 #define CREATE_TRACE_POINTS
81 #include <trace/events/sched.h>
82
83 /*
84  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
85  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
86  * and back.
87  */
88 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
89 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
90 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
91
92 /*
93  * 'User priority' is the nice value converted to something we
94  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
95  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
96  */
97 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
98 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
99 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
100
101 /*
102  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
103  */
104 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
105
106 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
107 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
108
109 /*
110  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
111  *
112  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
113  * Timeslices get refilled after they expire.
114  */
115 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
116
117 /*
118  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
119  */
120 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
121
122 static inline int rt_policy(int policy)
123 {
124         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
125                 return 1;
126         return 0;
127 }
128
129 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
130 {
131         return rt_policy(p->policy);
132 }
133
134 /*
135  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
136  */
137 struct rt_prio_array {
138         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
139         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
140 };
141
142 struct rt_bandwidth {
143         /* nests inside the rq lock: */
144         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
145         ktime_t                 rt_period;
146         u64                     rt_runtime;
147         struct hrtimer          rt_period_timer;
148 };
149
150 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
151
152 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
153
154 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
155 {
156         struct rt_bandwidth *rt_b =
157                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
158         ktime_t now;
159         int overrun;
160         int idle = 0;
161
162         for (;;) {
163                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
164                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
165
166                 if (!overrun)
167                         break;
168
169                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
170         }
171
172         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
173 }
174
175 static
176 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
177 {
178         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
179         rt_b->rt_runtime = runtime;
180
181         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
182
183         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
184                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
185         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
186 }
187
188 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
189 {
190         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
191 }
192
193 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
194 {
195         ktime_t now;
196
197         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
198                 return;
199
200         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
201                 return;
202
203         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
204         for (;;) {
205                 unsigned long delta;
206                 ktime_t soft, hard;
207
208                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
209                         break;
210
211                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
212                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
213
214                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
215                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
216                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
217                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
218                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
219         }
220         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
221 }
222
223 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
224 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
225 {
226         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
227 }
228 #endif
229
230 /*
231  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
232  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
233  */
234 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
235
236 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
237
238 #include <linux/cgroup.h>
239
240 struct cfs_rq;
241
242 static LIST_HEAD(task_groups);
243
244 /* task group related information */
245 struct task_group {
246         struct cgroup_subsys_state css;
247
248 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
249         /* schedulable entities of this group on each cpu */
250         struct sched_entity **se;
251         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
252         struct cfs_rq **cfs_rq;
253         unsigned long shares;
254 #endif
255
256 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
257         struct sched_rt_entity **rt_se;
258         struct rt_rq **rt_rq;
259
260         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
261 #endif
262
263         struct rcu_head rcu;
264         struct list_head list;
265
266         struct task_group *parent;
267         struct list_head siblings;
268         struct list_head children;
269 };
270
271 #define root_task_group init_task_group
272
273 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
274  * a task group's cpu shares.
275  */
276 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
277
278 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
279
280 #ifdef CONFIG_SMP
281 static int root_task_group_empty(void)
282 {
283         return list_empty(&root_task_group.children);
284 }
285 #endif
286
287 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
288
289 /*
290  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
291  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
292  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
293  * too large, so as the shares value of a task group.
294  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
295  *  limitation from this.)
296  */
297 #define MIN_SHARES      2
298 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
299
300 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
301 #endif
302
303 /* Default task group.
304  *      Every task in system belong to this group at bootup.
305  */
306 struct task_group init_task_group;
307
308 /* return group to which a task belongs */
309 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
310 {
311         struct task_group *tg;
312
313 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
314         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
315                                 struct task_group, css);
316 #else
317         tg = &init_task_group;
318 #endif
319         return tg;
320 }
321
322 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
323 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
324 {
325 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
326         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
327         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
328 #endif
329
330 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
331         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
332         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
333 #endif
334 }
335
336 #else
337
338 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
339 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
340 {
341         return NULL;
342 }
343
344 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
345
346 /* CFS-related fields in a runqueue */
347 struct cfs_rq {
348         struct load_weight load;
349         unsigned long nr_running;
350
351         u64 exec_clock;
352         u64 min_vruntime;
353
354         struct rb_root tasks_timeline;
355         struct rb_node *rb_leftmost;
356
357         struct list_head tasks;
358         struct list_head *balance_iterator;
359
360         /*
361          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
362          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
363          */
364         struct sched_entity *curr, *next, *last;
365
366         unsigned int nr_spread_over;
367
368 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
369         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
370
371         /*
372          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
373          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
374          * (like users, containers etc.)
375          *
376          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
377          * list is used during load balance.
378          */
379         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
380         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
381
382 #ifdef CONFIG_SMP
383         /*
384          * the part of load.weight contributed by tasks
385          */
386         unsigned long task_weight;
387
388         /*
389          *   h_load = weight * f(tg)
390          *
391          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
392          * this group.
393          */
394         unsigned long h_load;
395
396         /*
397          * this cpu's part of tg->shares
398          */
399         unsigned long shares;
400
401         /*
402          * load.weight at the time we set shares
403          */
404         unsigned long rq_weight;
405 #endif
406 #endif
407 };
408
409 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
410 struct rt_rq {
411         struct rt_prio_array active;
412         unsigned long rt_nr_running;
413 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
414         struct {
415                 int curr; /* highest queued rt task prio */
416 #ifdef CONFIG_SMP
417                 int next; /* next highest */
418 #endif
419         } highest_prio;
420 #endif
421 #ifdef CONFIG_SMP
422         unsigned long rt_nr_migratory;
423         unsigned long rt_nr_total;
424         int overloaded;
425         struct plist_head pushable_tasks;
426 #endif
427         int rt_throttled;
428         u64 rt_time;
429         u64 rt_runtime;
430         /* Nests inside the rq lock: */
431         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
432
433 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
434         unsigned long rt_nr_boosted;
435
436         struct rq *rq;
437         struct list_head leaf_rt_rq_list;
438         struct task_group *tg;
439 #endif
440 };
441
442 #ifdef CONFIG_SMP
443
444 /*
445  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
446  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
447  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
448  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
449  * object.
450  *
451  */
452 struct root_domain {
453         atomic_t refcount;
454         cpumask_var_t span;
455         cpumask_var_t online;
456
457         /*
458          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
459          * one runnable RT task.
460          */
461         cpumask_var_t rto_mask;
462         atomic_t rto_count;
463 #ifdef CONFIG_SMP
464         struct cpupri cpupri;
465 #endif
466 };
467
468 /*
469  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
470  * members (mimicking the global state we have today).
471  */
472 static struct root_domain def_root_domain;
473
474 #endif
475
476 /*
477  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
478  *
479  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
480  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
481  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
482  */
483 struct rq {
484         /* runqueue lock: */
485         raw_spinlock_t lock;
486
487         /*
488          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
489          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
490          */
491         unsigned long nr_running;
492         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
493         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
494 #ifdef CONFIG_NO_HZ
495         u64 nohz_stamp;
496         unsigned char in_nohz_recently;
497 #endif
498         unsigned int skip_clock_update;
499
500         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
501         struct load_weight load;
502         unsigned long nr_load_updates;
503         u64 nr_switches;
504
505         struct cfs_rq cfs;
506         struct rt_rq rt;
507
508 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
509         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
510         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
511 #endif
512 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
513         struct list_head leaf_rt_rq_list;
514 #endif
515
516         /*
517          * This is part of a global counter where only the total sum
518          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
519          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
520          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
521          */
522         unsigned long nr_uninterruptible;
523
524         struct task_struct *curr, *idle;
525         unsigned long next_balance;
526         struct mm_struct *prev_mm;
527
528         u64 clock;
529
530         atomic_t nr_iowait;
531
532 #ifdef CONFIG_SMP
533         struct root_domain *rd;
534         struct sched_domain *sd;
535
536         unsigned char idle_at_tick;
537         /* For active balancing */
538         int post_schedule;
539         int active_balance;
540         int push_cpu;
541         /* cpu of this runqueue: */
542         int cpu;
543         int online;
544
545         unsigned long avg_load_per_task;
546
547         struct task_struct *migration_thread;
548         struct list_head migration_queue;
549
550         u64 rt_avg;
551         u64 age_stamp;
552         u64 idle_stamp;
553         u64 avg_idle;
554 #endif
555
556         /* calc_load related fields */
557         unsigned long calc_load_update;
558         long calc_load_active;
559
560 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
561 #ifdef CONFIG_SMP
562         int hrtick_csd_pending;
563         struct call_single_data hrtick_csd;
564 #endif
565         struct hrtimer hrtick_timer;
566 #endif
567
568 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
569         /* latency stats */
570         struct sched_info rq_sched_info;
571         unsigned long long rq_cpu_time;
572         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
573
574         /* sys_sched_yield() stats */
575         unsigned int yld_count;
576
577         /* schedule() stats */
578         unsigned int sched_switch;
579         unsigned int sched_count;
580         unsigned int sched_goidle;
581
582         /* try_to_wake_up() stats */
583         unsigned int ttwu_count;
584         unsigned int ttwu_local;
585
586         /* BKL stats */
587         unsigned int bkl_count;
588 #endif
589 };
590
591 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
592
593 static inline
594 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
595 {
596         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
597
598         /*
599          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
600          * this case, we can save a useless back to back clock update.
601          */
602         if (test_tsk_need_resched(p))
603                 rq->skip_clock_update = 1;
604 }
605
606 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
607 {
608 #ifdef CONFIG_SMP
609         return rq->cpu;
610 #else
611         return 0;
612 #endif
613 }
614
615 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
616         rcu_dereference_check((p), \
617                               rcu_read_lock_sched_held() || \
618                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
619
620 /*
621  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
622  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
623  *
624  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
625  * preempt-disabled sections.
626  */
627 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
628         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
629
630 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
631 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
632 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
633 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
634 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
635
636 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
637 {
638         if (!rq->skip_clock_update)
639                 rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
640 }
641
642 /*
643  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
644  */
645 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
646 # define const_debug __read_mostly
647 #else
648 # define const_debug static const
649 #endif
650
651 /**
652  * runqueue_is_locked
653  * @cpu: the processor in question.
654  *
655  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
656  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
657  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
658  */
659 int runqueue_is_locked(int cpu)
660 {
661         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
662 }
663
664 /*
665  * Debugging: various feature bits
666  */
667
668 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
669         __SCHED_FEAT_##name ,
670
671 enum {
672 #include "sched_features.h"
673 };
674
675 #undef SCHED_FEAT
676
677 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
678         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
679
680 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
681 #include "sched_features.h"
682         0;
683
684 #undef SCHED_FEAT
685
686 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
687 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
688         #name ,
689
690 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
691 #include "sched_features.h"
692         NULL
693 };
694
695 #undef SCHED_FEAT
696
697 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
698 {
699         int i;
700
701         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
702                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
703                         seq_puts(m, "NO_");
704                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
705         }
706         seq_puts(m, "\n");
707
708         return 0;
709 }
710
711 static ssize_t
712 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
713                 size_t cnt, loff_t *ppos)
714 {
715         char buf[64];
716         char *cmp = buf;
717         int neg = 0;
718         int i;
719
720         if (cnt > 63)
721                 cnt = 63;
722
723         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
724                 return -EFAULT;
725
726         buf[cnt] = 0;
727
728         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
729                 neg = 1;
730                 cmp += 3;
731         }
732
733         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
734                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
735
736                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
737                         if (neg)
738                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
739                         else
740                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
741                         break;
742                 }
743         }
744
745         if (!sched_feat_names[i])
746                 return -EINVAL;
747
748         *ppos += cnt;
749
750         return cnt;
751 }
752
753 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
754 {
755         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
756 }
757
758 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
759         .open           = sched_feat_open,
760         .write          = sched_feat_write,
761         .read           = seq_read,
762         .llseek         = seq_lseek,
763         .release        = single_release,
764 };
765
766 static __init int sched_init_debug(void)
767 {
768         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
769                         &sched_feat_fops);
770
771         return 0;
772 }
773 late_initcall(sched_init_debug);
774
775 #endif
776
777 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
778
779 /*
780  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
781  * Limited because this is done with IRQs disabled.
782  */
783 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
784
785 /*
786  * ratelimit for updating the group shares.
787  * default: 0.25ms
788  */
789 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
790 unsigned int normalized_sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
791
792 /*
793  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
794  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
795  * default: 4
796  */
797 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
798
799 /*
800  * period over which we average the RT time consumption, measured
801  * in ms.
802  *
803  * default: 1s
804  */
805 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
806
807 /*
808  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
809  * default: 1s
810  */
811 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
812
813 static __read_mostly int scheduler_running;
814
815 /*
816  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
817  * default: 0.95s
818  */
819 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
820
821 static inline u64 global_rt_period(void)
822 {
823         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
824 }
825
826 static inline u64 global_rt_runtime(void)
827 {
828         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
829                 return RUNTIME_INF;
830
831         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
832 }
833
834 #ifndef prepare_arch_switch
835 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
836 #endif
837 #ifndef finish_arch_switch
838 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
839 #endif
840
841 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
842 {
843         return rq->curr == p;
844 }
845
846 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
847 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
848 {
849         return task_current(rq, p);
850 }
851
852 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
853 {
854 }
855
856 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
857 {
858 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
859         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
860         rq->lock.owner = current;
861 #endif
862         /*
863          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
864          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
865          * prev into current:
866          */
867         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
868
869         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
870 }
871
872 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
873 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
874 {
875 #ifdef CONFIG_SMP
876         return p->oncpu;
877 #else
878         return task_current(rq, p);
879 #endif
880 }
881
882 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
883 {
884 #ifdef CONFIG_SMP
885         /*
886          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
887          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
888          * here.
889          */
890         next->oncpu = 1;
891 #endif
892 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
893         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
894 #else
895         raw_spin_unlock(&rq->lock);
896 #endif
897 }
898
899 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
900 {
901 #ifdef CONFIG_SMP
902         /*
903          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
904          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
905          * finished.
906          */
907         smp_wmb();
908         prev->oncpu = 0;
909 #endif
910 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
911         local_irq_enable();
912 #endif
913 }
914 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
915
916 /*
917  * Check whether the task is waking, we use this to synchronize against
918  * ttwu() so that task_cpu() reports a stable number.
919  *
920  * We need to make an exception for PF_STARTING tasks because the fork
921  * path might require task_rq_lock() to work, eg. it can call
922  * set_cpus_allowed_ptr() from the cpuset clone_ns code.
923  */
924 static inline int task_is_waking(struct task_struct *p)
925 {
926         return unlikely((p->state == TASK_WAKING) && !(p->flags & PF_STARTING));
927 }
928
929 /*
930  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
931  * Must be called interrupts disabled.
932  */
933 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
934         __acquires(rq->lock)
935 {
936         struct rq *rq;
937
938         for (;;) {
939                 while (task_is_waking(p))
940                         cpu_relax();
941                 rq = task_rq(p);
942                 raw_spin_lock(&rq->lock);
943                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_is_waking(p)))
944                         return rq;
945                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
946         }
947 }
948
949 /*
950  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
951  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
952  * explicitly disabling preemption.
953  */
954 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
955         __acquires(rq->lock)
956 {
957         struct rq *rq;
958
959         for (;;) {
960                 while (task_is_waking(p))
961                         cpu_relax();
962                 local_irq_save(*flags);
963                 rq = task_rq(p);
964                 raw_spin_lock(&rq->lock);
965                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_is_waking(p)))
966                         return rq;
967                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
968         }
969 }
970
971 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
972 {
973         struct rq *rq = task_rq(p);
974
975         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
976         raw_spin_unlock_wait(&rq->lock);
977 }
978
979 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
980         __releases(rq->lock)
981 {
982         raw_spin_unlock(&rq->lock);
983 }
984
985 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
986         __releases(rq->lock)
987 {
988         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
989 }
990
991 /*
992  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
993  */
994 static struct rq *this_rq_lock(void)
995         __acquires(rq->lock)
996 {
997         struct rq *rq;
998
999         local_irq_disable();
1000         rq = this_rq();
1001         raw_spin_lock(&rq->lock);
1002
1003         return rq;
1004 }
1005
1006 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1007 /*
1008  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1009  *
1010  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1011  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1012  * reschedule event.
1013  *
1014  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1015  * rq->lock.
1016  */
1017
1018 /*
1019  * Use hrtick when:
1020  *  - enabled by features
1021  *  - hrtimer is actually high res
1022  */
1023 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1024 {
1025         if (!sched_feat(HRTICK))
1026                 return 0;
1027         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1028                 return 0;
1029         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1030 }
1031
1032 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1033 {
1034         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1035                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1036 }
1037
1038 /*
1039  * High-resolution timer tick.
1040  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1041  */
1042 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1043 {
1044         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1045
1046         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1047
1048         raw_spin_lock(&rq->lock);
1049         update_rq_clock(rq);
1050         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1051         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1052
1053         return HRTIMER_NORESTART;
1054 }
1055
1056 #ifdef CONFIG_SMP
1057 /*
1058  * called from hardirq (IPI) context
1059  */
1060 static void __hrtick_start(void *arg)
1061 {
1062         struct rq *rq = arg;
1063
1064         raw_spin_lock(&rq->lock);
1065         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1066         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1067         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1068 }
1069
1070 /*
1071  * Called to set the hrtick timer state.
1072  *
1073  * called with rq->lock held and irqs disabled
1074  */
1075 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1076 {
1077         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1078         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1079
1080         hrtimer_set_expires(timer, time);
1081
1082         if (rq == this_rq()) {
1083                 hrtimer_restart(timer);
1084         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1085                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1086                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1087         }
1088 }
1089
1090 static int
1091 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1092 {
1093         int cpu = (int)(long)hcpu;
1094
1095         switch (action) {
1096         case CPU_UP_CANCELED:
1097         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1098         case CPU_DOWN_PREPARE:
1099         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1100         case CPU_DEAD:
1101         case CPU_DEAD_FROZEN:
1102                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1103                 return NOTIFY_OK;
1104         }
1105
1106         return NOTIFY_DONE;
1107 }
1108
1109 static __init void init_hrtick(void)
1110 {
1111         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1112 }
1113 #else
1114 /*
1115  * Called to set the hrtick timer state.
1116  *
1117  * called with rq->lock held and irqs disabled
1118  */
1119 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1120 {
1121         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1122                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1123 }
1124
1125 static inline void init_hrtick(void)
1126 {
1127 }
1128 #endif /* CONFIG_SMP */
1129
1130 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1131 {
1132 #ifdef CONFIG_SMP
1133         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1134
1135         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1136         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1137         rq->hrtick_csd.info = rq;
1138 #endif
1139
1140         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1141         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1142 }
1143 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1144 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1145 {
1146 }
1147
1148 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1149 {
1150 }
1151
1152 static inline void init_hrtick(void)
1153 {
1154 }
1155 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1156
1157 /*
1158  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1159  *
1160  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1161  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1162  * the target CPU.
1163  */
1164 #ifdef CONFIG_SMP
1165
1166 #ifndef tsk_is_polling
1167 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1168 #endif
1169
1170 static void resched_task(struct task_struct *p)
1171 {
1172         int cpu;
1173
1174         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1175
1176         if (test_tsk_need_resched(p))
1177                 return;
1178
1179         set_tsk_need_resched(p);
1180
1181         cpu = task_cpu(p);
1182         if (cpu == smp_processor_id())
1183                 return;
1184
1185         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1186         smp_mb();
1187         if (!tsk_is_polling(p))
1188                 smp_send_reschedule(cpu);
1189 }
1190
1191 static void resched_cpu(int cpu)
1192 {
1193         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1194         unsigned long flags;
1195
1196         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1197                 return;
1198         resched_task(cpu_curr(cpu));
1199         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1200 }
1201
1202 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1203 /*
1204  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1205  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1206  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1207  * idle system the next event might even be infinite time into the
1208  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1209  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1210  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1211  * wheel for the next timer event.
1212  */
1213 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1214 {
1215         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1216
1217         if (cpu == smp_processor_id())
1218                 return;
1219
1220         /*
1221          * This is safe, as this function is called with the timer
1222          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1223          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1224          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1225          * timer into account automatically.
1226          */
1227         if (rq->curr != rq->idle)
1228                 return;
1229
1230         /*
1231          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1232          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1233          * idle task through an additional NOOP schedule()
1234          */
1235         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1236
1237         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1238         smp_mb();
1239         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1240                 smp_send_reschedule(cpu);
1241 }
1242
1243 int nohz_ratelimit(int cpu)
1244 {
1245         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1246         u64 diff = rq->clock - rq->nohz_stamp;
1247
1248         rq->nohz_stamp = rq->clock;
1249
1250         return diff < (NSEC_PER_SEC / HZ) >> 1;
1251 }
1252
1253 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1254
1255 static u64 sched_avg_period(void)
1256 {
1257         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1258 }
1259
1260 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1261 {
1262         s64 period = sched_avg_period();
1263
1264         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1265                 rq->age_stamp += period;
1266                 rq->rt_avg /= 2;
1267         }
1268 }
1269
1270 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1271 {
1272         rq->rt_avg += rt_delta;
1273         sched_avg_update(rq);
1274 }
1275
1276 #else /* !CONFIG_SMP */
1277 static void resched_task(struct task_struct *p)
1278 {
1279         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1280         set_tsk_need_resched(p);
1281 }
1282
1283 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1284 {
1285 }
1286 #endif /* CONFIG_SMP */
1287
1288 #if BITS_PER_LONG == 32
1289 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1290 #else
1291 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1292 #endif
1293
1294 #define WMULT_SHIFT     32
1295
1296 /*
1297  * Shift right and round:
1298  */
1299 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1300
1301 /*
1302  * delta *= weight / lw
1303  */
1304 static unsigned long
1305 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1306                 struct load_weight *lw)
1307 {
1308         u64 tmp;
1309
1310         if (!lw->inv_weight) {
1311                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1312                         lw->inv_weight = 1;
1313                 else
1314                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1315                                 / (lw->weight+1);
1316         }
1317
1318         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1319         /*
1320          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1321          */
1322         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1323                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1324                         WMULT_SHIFT/2);
1325         else
1326                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1327
1328         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1329 }
1330
1331 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1332 {
1333         lw->weight += inc;
1334         lw->inv_weight = 0;
1335 }
1336
1337 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1338 {
1339         lw->weight -= dec;
1340         lw->inv_weight = 0;
1341 }
1342
1343 /*
1344  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1345  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1346  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1347  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1348  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1349  * slice expiry etc.
1350  */
1351
1352 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1353 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1354
1355 /*
1356  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1357  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1358  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1359  * that remained on nice 0.
1360  *
1361  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1362  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1363  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1364  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1365  * the relative distance between them is ~25%.)
1366  */
1367 static const int prio_to_weight[40] = {
1368  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1369  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1370  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1371  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1372  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1373  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1374  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1375  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1376 };
1377
1378 /*
1379  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1380  *
1381  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1382  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1383  * into multiplications:
1384  */
1385 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1386  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1387  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1388  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1389  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1390  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1391  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1392  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1393  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1394 };
1395
1396 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1397 enum cpuacct_stat_index {
1398         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1399         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1400
1401         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1402 };
1403
1404 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1405 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1406 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1407                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1408 #else
1409 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1410 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1411                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1412 #endif
1413
1414 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1415 {
1416         update_load_add(&rq->load, load);
1417 }
1418
1419 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1420 {
1421         update_load_sub(&rq->load, load);
1422 }
1423
1424 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1425 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1426
1427 /*
1428  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1429  * leaving it for the final time.
1430  */
1431 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1432 {
1433         struct task_group *parent, *child;
1434         int ret;
1435
1436         rcu_read_lock();
1437         parent = &root_task_group;
1438 down:
1439         ret = (*down)(parent, data);
1440         if (ret)
1441                 goto out_unlock;
1442         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1443                 parent = child;
1444                 goto down;
1445
1446 up:
1447                 continue;
1448         }
1449         ret = (*up)(parent, data);
1450         if (ret)
1451                 goto out_unlock;
1452
1453         child = parent;
1454         parent = parent->parent;
1455         if (parent)
1456                 goto up;
1457 out_unlock:
1458         rcu_read_unlock();
1459
1460         return ret;
1461 }
1462
1463 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1464 {
1465         return 0;
1466 }
1467 #endif
1468
1469 #ifdef CONFIG_SMP
1470 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1471 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1472 {
1473         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1474 }
1475
1476 /*
1477  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1478  * according to the scheduling class and "nice" value.
1479  *
1480  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1481  * balance conservatively.
1482  */
1483 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1484 {
1485         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1486         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1487
1488         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1489                 return total;
1490
1491         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1492 }
1493
1494 /*
1495  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1496  * according to the scheduling class and "nice" value.
1497  */
1498 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1499 {
1500         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1501         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1502
1503         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1504                 return total;
1505
1506         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1507 }
1508
1509 static struct sched_group *group_of(int cpu)
1510 {
1511         struct sched_domain *sd = rcu_dereference_sched(cpu_rq(cpu)->sd);
1512
1513         if (!sd)
1514                 return NULL;
1515
1516         return sd->groups;
1517 }
1518
1519 static unsigned long power_of(int cpu)
1520 {
1521         struct sched_group *group = group_of(cpu);
1522
1523         if (!group)
1524                 return SCHED_LOAD_SCALE;
1525
1526         return group->cpu_power;
1527 }
1528
1529 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1530
1531 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1532 {
1533         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1534         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1535
1536         if (nr_running)
1537                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1538         else
1539                 rq->avg_load_per_task = 0;
1540
1541         return rq->avg_load_per_task;
1542 }
1543
1544 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1545
1546 static __read_mostly unsigned long __percpu *update_shares_data;
1547
1548 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1549
1550 /*
1551  * Calculate and set the cpu's group shares.
1552  */
1553 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1554                                     unsigned long sd_shares,
1555                                     unsigned long sd_rq_weight,
1556                                     unsigned long *usd_rq_weight)
1557 {
1558         unsigned long shares, rq_weight;
1559         int boost = 0;
1560
1561         rq_weight = usd_rq_weight[cpu];
1562         if (!rq_weight) {
1563                 boost = 1;
1564                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1565         }
1566
1567         /*
1568          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1569          * shares_i =  -----------------------------
1570          *                  \Sum_j rq_weight_j
1571          */
1572         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1573         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1574
1575         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1576                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1577                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1578                 unsigned long flags;
1579
1580                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1581                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1582                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1583                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1584                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1585         }
1586 }
1587
1588 /*
1589  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1590  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1591  * parent group depends on the shares of its child groups.
1592  */
1593 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1594 {
1595         unsigned long weight, rq_weight = 0, sum_weight = 0, shares = 0;
1596         unsigned long *usd_rq_weight;
1597         struct sched_domain *sd = data;
1598         unsigned long flags;
1599         int i;
1600
1601         if (!tg->se[0])
1602                 return 0;
1603
1604         local_irq_save(flags);
1605         usd_rq_weight = per_cpu_ptr(update_shares_data, smp_processor_id());
1606
1607         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1608                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1609                 usd_rq_weight[i] = weight;
1610
1611                 rq_weight += weight;
1612                 /*
1613                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1614                  * is one of average load so that when a new task gets to
1615                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1616                  */
1617                 if (!weight)
1618                         weight = NICE_0_LOAD;
1619
1620                 sum_weight += weight;
1621                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1622         }
1623
1624         if (!rq_weight)
1625                 rq_weight = sum_weight;
1626
1627         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1628                 shares = tg->shares;
1629
1630         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1631                 shares = tg->shares;
1632
1633         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1634                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd_rq_weight);
1635
1636         local_irq_restore(flags);
1637
1638         return 0;
1639 }
1640
1641 /*
1642  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1643  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1644  * group is a fraction of its parents load.
1645  */
1646 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1647 {
1648         unsigned long load;
1649         long cpu = (long)data;
1650
1651         if (!tg->parent) {
1652                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1653         } else {
1654                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1655                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1656                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1657         }
1658
1659         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1660
1661         return 0;
1662 }
1663
1664 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1665 {
1666         s64 elapsed;
1667         u64 now;
1668
1669         if (root_task_group_empty())
1670                 return;
1671
1672         now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1673         elapsed = now - sd->last_update;
1674
1675         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1676                 sd->last_update = now;
1677                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1678         }
1679 }
1680
1681 static void update_h_load(long cpu)
1682 {
1683         if (root_task_group_empty())
1684                 return;
1685
1686         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1687 }
1688
1689 #else
1690
1691 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1692 {
1693 }
1694
1695 #endif
1696
1697 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1698
1699 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1700
1701 /*
1702  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1703  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1704  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1705  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1706  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1707  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1708  */
1709 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1710         __releases(this_rq->lock)
1711         __acquires(busiest->lock)
1712         __acquires(this_rq->lock)
1713 {
1714         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1715         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1716
1717         return 1;
1718 }
1719
1720 #else
1721 /*
1722  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1723  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1724  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1725  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1726  * regardless of entry order into the function.
1727  */
1728 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1729         __releases(this_rq->lock)
1730         __acquires(busiest->lock)
1731         __acquires(this_rq->lock)
1732 {
1733         int ret = 0;
1734
1735         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1736                 if (busiest < this_rq) {
1737                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1738                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1739                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1740                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1741                         ret = 1;
1742                 } else
1743                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1744                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1745         }
1746         return ret;
1747 }
1748
1749 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1750
1751 /*
1752  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1753  */
1754 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1755 {
1756         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1757                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1758                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1759                 BUG_ON(1);
1760         }
1761
1762         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1763 }
1764
1765 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1766         __releases(busiest->lock)
1767 {
1768         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1769         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1770 }
1771
1772 /*
1773  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1774  *
1775  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1776  * you need to do so manually before calling.
1777  */
1778 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1779         __acquires(rq1->lock)
1780         __acquires(rq2->lock)
1781 {
1782         BUG_ON(!irqs_disabled());
1783         if (rq1 == rq2) {
1784                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1785                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1786         } else {
1787                 if (rq1 < rq2) {
1788                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1789                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1790                 } else {
1791                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1792                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1793                 }
1794         }
1795 }
1796
1797 /*
1798  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1799  *
1800  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1801  * you need to do so manually after calling.
1802  */
1803 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1804         __releases(rq1->lock)
1805         __releases(rq2->lock)
1806 {
1807         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1808         if (rq1 != rq2)
1809                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1810         else
1811                 __release(rq2->lock);
1812 }
1813
1814 #endif
1815
1816 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1817 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1818 {
1819 #ifdef CONFIG_SMP
1820         cfs_rq->shares = shares;
1821 #endif
1822 }
1823 #endif
1824
1825 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1826 static void update_sysctl(void);
1827 static int get_update_sysctl_factor(void);
1828
1829 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1830 {
1831         set_task_rq(p, cpu);
1832 #ifdef CONFIG_SMP
1833         /*
1834          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1835          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1836          * per-task data have been completed by this moment.
1837          */
1838         smp_wmb();
1839         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1840 #endif
1841 }
1842
1843 static const struct sched_class rt_sched_class;
1844
1845 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1846 #define for_each_class(class) \
1847    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1848
1849 #include "sched_stats.h"
1850
1851 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1852 {
1853         rq->nr_running++;
1854 }
1855
1856 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1857 {
1858         rq->nr_running--;
1859 }
1860
1861 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1862 {
1863         if (task_has_rt_policy(p)) {
1864                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1865                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1866                 return;
1867         }
1868
1869         /*
1870          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1871          */
1872         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1873                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1874                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1875                 return;
1876         }
1877
1878         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1879         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1880 }
1881
1882 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1883 {
1884         s64 diff = sample - *avg;
1885         *avg += diff >> 3;
1886 }
1887
1888 static void
1889 enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup, bool head)
1890 {
1891         update_rq_clock(rq);
1892         sched_info_queued(p);
1893         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup, head);
1894         p->se.on_rq = 1;
1895 }
1896
1897 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1898 {
1899         update_rq_clock(rq);
1900         sched_info_dequeued(p);
1901         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1902         p->se.on_rq = 0;
1903 }
1904
1905 /*
1906  * activate_task - move a task to the runqueue.
1907  */
1908 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1909 {
1910         if (task_contributes_to_load(p))
1911                 rq->nr_uninterruptible--;
1912
1913         enqueue_task(rq, p, wakeup, false);
1914         inc_nr_running(rq);
1915 }
1916
1917 /*
1918  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1919  */
1920 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1921 {
1922         if (task_contributes_to_load(p))
1923                 rq->nr_uninterruptible++;
1924
1925         dequeue_task(rq, p, sleep);
1926         dec_nr_running(rq);
1927 }
1928
1929 #include "sched_idletask.c"
1930 #include "sched_fair.c"
1931 #include "sched_rt.c"
1932 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1933 # include "sched_debug.c"
1934 #endif
1935
1936 /*
1937  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1938  */
1939 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1940 {
1941         return p->static_prio;
1942 }
1943
1944 /*
1945  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1946  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1947  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1948  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1949  * estimator recalculates.
1950  */
1951 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1952 {
1953         int prio;
1954
1955         if (task_has_rt_policy(p))
1956                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1957         else
1958                 prio = __normal_prio(p);
1959         return prio;
1960 }
1961
1962 /*
1963  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1964  * taken into account by the scheduler. This value might
1965  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1966  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1967  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1968  */
1969 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1970 {
1971         p->normal_prio = normal_prio(p);
1972         /*
1973          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1974          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1975          * to the normal priority:
1976          */
1977         if (!rt_prio(p->prio))
1978                 return p->normal_prio;
1979         return p->prio;
1980 }
1981
1982 /**
1983  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1984  * @p: the task in question.
1985  */
1986 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1987 {
1988         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1989 }
1990
1991 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1992                                        const struct sched_class *prev_class,
1993                                        int oldprio, int running)
1994 {
1995         if (prev_class != p->sched_class) {
1996                 if (prev_class->switched_from)
1997                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1998                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1999         } else
2000                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
2001 }
2002
2003 #ifdef CONFIG_SMP
2004 /*
2005  * Is this task likely cache-hot:
2006  */
2007 static int
2008 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2009 {
2010         s64 delta;
2011
2012         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2013                 return 0;
2014
2015         /*
2016          * Buddy candidates are cache hot:
2017          */
2018         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2019                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2020                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2021                 return 1;
2022
2023         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2024                 return 1;
2025         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2026                 return 0;
2027
2028         delta = now - p->se.exec_start;
2029
2030         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2031 }
2032
2033 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2034 {
2035 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2036         /*
2037          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2038          * ttwu() will sort out the placement.
2039          */
2040         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2041                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2042 #endif
2043
2044         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2045
2046         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2047                 p->se.nr_migrations++;
2048                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, 1, NULL, 0);
2049         }
2050
2051         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2052 }
2053
2054 struct migration_req {
2055         struct list_head list;
2056
2057         struct task_struct *task;
2058         int dest_cpu;
2059
2060         struct completion done;
2061 };
2062
2063 /*
2064  * The task's runqueue lock must be held.
2065  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2066  */
2067 static int
2068 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2069 {
2070         struct rq *rq = task_rq(p);
2071
2072         /*
2073          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2074          * the next wake-up will properly place the task.
2075          */
2076         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p))
2077                 return 0;
2078
2079         init_completion(&req->done);
2080         req->task = p;
2081         req->dest_cpu = dest_cpu;
2082         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2083
2084         return 1;
2085 }
2086
2087 /*
2088  * wait_task_context_switch -   wait for a thread to complete at least one
2089  *                              context switch.
2090  *
2091  * @p must not be current.
2092  */
2093 void wait_task_context_switch(struct task_struct *p)
2094 {
2095         unsigned long nvcsw, nivcsw, flags;
2096         int running;
2097         struct rq *rq;
2098
2099         nvcsw   = p->nvcsw;
2100         nivcsw  = p->nivcsw;
2101         for (;;) {
2102                 /*
2103                  * The runqueue is assigned before the actual context
2104                  * switch. We need to take the runqueue lock.
2105                  *
2106                  * We could check initially without the lock but it is
2107                  * very likely that we need to take the lock in every
2108                  * iteration.
2109                  */
2110                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2111                 running = task_running(rq, p);
2112                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2113
2114                 if (likely(!running))
2115                         break;
2116                 /*
2117                  * The switch count is incremented before the actual
2118                  * context switch. We thus wait for two switches to be
2119                  * sure at least one completed.
2120                  */
2121                 if ((p->nvcsw - nvcsw) > 1)
2122                         break;
2123                 if ((p->nivcsw - nivcsw) > 1)
2124                         break;
2125
2126                 cpu_relax();
2127         }
2128 }
2129
2130 /*
2131  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2132  *
2133  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2134  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2135  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2136  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2137  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2138  * @p has remained unscheduled the whole time.
2139  *
2140  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2141  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2142  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2143  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2144  * waiting to become inactive.
2145  */
2146 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2147 {
2148         unsigned long flags;
2149         int running, on_rq;
2150         unsigned long ncsw;
2151         struct rq *rq;
2152
2153         for (;;) {
2154                 /*
2155                  * We do the initial early heuristics without holding
2156                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2157                  * the runqueue lock when things look like they will
2158                  * work out!
2159                  */
2160                 rq = task_rq(p);
2161
2162                 /*
2163                  * If the task is actively running on another CPU
2164                  * still, just relax and busy-wait without holding
2165                  * any locks.
2166                  *
2167                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2168                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2169                  * But we don't care, since "task_running()" will
2170                  * return false if the runqueue has changed and p
2171                  * is actually now running somewhere else!
2172                  */
2173                 while (task_running(rq, p)) {
2174                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2175                                 return 0;
2176                         cpu_relax();
2177                 }
2178
2179                 /*
2180                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2181                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2182                  * just go back and repeat.
2183                  */
2184                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2185                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2186                 running = task_running(rq, p);
2187                 on_rq = p->se.on_rq;
2188                 ncsw = 0;
2189                 if (!match_state || p->state == match_state)
2190                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2191                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2192
2193                 /*
2194                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2195                  */
2196                 if (unlikely(!ncsw))
2197                         break;
2198
2199                 /*
2200                  * Was it really running after all now that we
2201                  * checked with the proper locks actually held?
2202                  *
2203                  * Oops. Go back and try again..
2204                  */
2205                 if (unlikely(running)) {
2206                         cpu_relax();
2207                         continue;
2208                 }
2209
2210                 /*
2211                  * It's not enough that it's not actively running,
2212                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2213                  * preempted!
2214                  *
2215                  * So if it was still runnable (but just not actively
2216                  * running right now), it's preempted, and we should
2217                  * yield - it could be a while.
2218                  */
2219                 if (unlikely(on_rq)) {
2220                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2221                         continue;
2222                 }
2223
2224                 /*
2225                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2226                  * runnable, which means that it will never become
2227                  * running in the future either. We're all done!
2228                  */
2229                 break;
2230         }
2231
2232         return ncsw;
2233 }
2234
2235 /***
2236  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2237  * @p: the to-be-kicked thread
2238  *
2239  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2240  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2241  *
2242  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2243  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2244  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2245  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2246  * achieved as well.
2247  */
2248 void kick_process(struct task_struct *p)
2249 {
2250         int cpu;
2251
2252         preempt_disable();
2253         cpu = task_cpu(p);
2254         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2255                 smp_send_reschedule(cpu);
2256         preempt_enable();
2257 }
2258 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2259 #endif /* CONFIG_SMP */
2260
2261 /**
2262  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2263  * @p:          the task to evaluate
2264  * @func:       the function to be called
2265  * @info:       the function call argument
2266  *
2267  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2268  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2269  */
2270 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2271                               void (*func) (void *info), void *info)
2272 {
2273         int cpu;
2274
2275         preempt_disable();
2276         cpu = task_cpu(p);
2277         if (task_curr(p))
2278                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2279         preempt_enable();
2280 }
2281
2282 #ifdef CONFIG_SMP
2283 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2284 {
2285         int dest_cpu;
2286         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2287
2288         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2289         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2290                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2291                         return dest_cpu;
2292
2293         /* Any allowed, online CPU? */
2294         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2295         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2296                 return dest_cpu;
2297
2298         /* No more Mr. Nice Guy. */
2299         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
2300                 rcu_read_lock();
2301                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
2302                 rcu_read_unlock();
2303                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, &p->cpus_allowed);
2304
2305                 /*
2306                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
2307                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
2308                  * leave kernel.
2309                  */
2310                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2311                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
2312                                "longer affine to cpu%d\n",
2313                                task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2314                 }
2315         }
2316
2317         return dest_cpu;
2318 }
2319
2320 /*
2321  * Gets called from 3 sites (exec, fork, wakeup), since it is called without
2322  * holding rq->lock we need to ensure ->cpus_allowed is stable, this is done
2323  * by:
2324  *
2325  *  exec:           is unstable, retry loop
2326  *  fork & wake-up: serialize ->cpus_allowed against TASK_WAKING
2327  */
2328 static inline
2329 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2330 {
2331         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
2332
2333         /*
2334          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2335          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2336          * cpu.
2337          *
2338          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2339          *
2340          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2341          *   not worry about this generic constraint ]
2342          */
2343         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2344                      !cpu_online(cpu)))
2345                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2346
2347         return cpu;
2348 }
2349 #endif
2350
2351 /***
2352  * try_to_wake_up - wake up a thread
2353  * @p: the to-be-woken-up thread
2354  * @state: the mask of task states that can be woken
2355  * @sync: do a synchronous wakeup?
2356  *
2357  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2358  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2359  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2360  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2361  * runnable without the overhead of this.
2362  *
2363  * returns failure only if the task is already active.
2364  */
2365 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2366                           int wake_flags)
2367 {
2368         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2369         unsigned long flags;
2370         struct rq *rq;
2371
2372         this_cpu = get_cpu();
2373
2374         smp_wmb();
2375         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2376         if (!(p->state & state))
2377                 goto out;
2378
2379         if (p->se.on_rq)
2380                 goto out_running;
2381
2382         cpu = task_cpu(p);
2383         orig_cpu = cpu;
2384
2385 #ifdef CONFIG_SMP
2386         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2387                 goto out_activate;
2388
2389         /*
2390          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2391          * we put the task in TASK_WAKING state.
2392          *
2393          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2394          */
2395         if (task_contributes_to_load(p))
2396                 rq->nr_uninterruptible--;
2397         p->state = TASK_WAKING;
2398
2399         if (p->sched_class->task_waking)
2400                 p->sched_class->task_waking(rq, p);
2401
2402         __task_rq_unlock(rq);
2403
2404         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2405         if (cpu != orig_cpu) {
2406                 /*
2407                  * Since we migrate the task without holding any rq->lock,
2408                  * we need to be careful with task_rq_lock(), since that
2409                  * might end up locking an invalid rq.
2410                  */
2411                 set_task_cpu(p, cpu);
2412         }
2413
2414         rq = cpu_rq(cpu);
2415         raw_spin_lock(&rq->lock);
2416
2417         /*
2418          * We migrated the task without holding either rq->lock, however
2419          * since the task is not on the task list itself, nobody else
2420          * will try and migrate the task, hence the rq should match the
2421          * cpu we just moved it to.
2422          */
2423         WARN_ON(task_cpu(p) != cpu);
2424         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2425
2426 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2427         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2428         if (cpu == this_cpu)
2429                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2430         else {
2431                 struct sched_domain *sd;
2432                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2433                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2434                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2435                                 break;
2436                         }
2437                 }
2438         }
2439 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2440
2441 out_activate:
2442 #endif /* CONFIG_SMP */
2443         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
2444         if (wake_flags & WF_SYNC)
2445                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
2446         if (orig_cpu != cpu)
2447                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2448         if (cpu == this_cpu)
2449                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
2450         else
2451                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
2452         activate_task(rq, p, 1);
2453         success = 1;
2454
2455 out_running:
2456         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2457         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2458
2459         p->state = TASK_RUNNING;
2460 #ifdef CONFIG_SMP
2461         if (p->sched_class->task_woken)
2462                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2463
2464         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2465                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2466                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2467
2468                 if (delta > max)
2469                         rq->avg_idle = max;
2470                 else
2471                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2472                 rq->idle_stamp = 0;
2473         }
2474 #endif
2475 out:
2476         task_rq_unlock(rq, &flags);
2477         put_cpu();
2478
2479         return success;
2480 }
2481
2482 /**
2483  * wake_up_process - Wake up a specific process
2484  * @p: The process to be woken up.
2485  *
2486  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2487  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2488  * running.
2489  *
2490  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2491  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2492  */
2493 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2494 {
2495         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2496 }
2497 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2498
2499 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2500 {
2501         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2502 }
2503
2504 /*
2505  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2506  * p is forked by current.
2507  *
2508  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2509  */
2510 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2511 {
2512         p->se.exec_start                = 0;
2513         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2514         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2515         p->se.nr_migrations             = 0;
2516
2517 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2518         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2519 #endif
2520
2521         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2522         p->se.on_rq = 0;
2523         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2524
2525 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2526         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2527 #endif
2528 }
2529
2530 /*
2531  * fork()/clone()-time setup:
2532  */
2533 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2534 {
2535         int cpu = get_cpu();
2536
2537         __sched_fork(p);
2538         /*
2539          * We mark the process as waking here. This guarantees that
2540          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2541          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2542          */
2543         p->state = TASK_WAKING;
2544
2545         /*
2546          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2547          */
2548         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2549                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2550                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2551                         p->normal_prio = p->static_prio;
2552                 }
2553
2554                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2555                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2556                         p->normal_prio = p->static_prio;
2557                         set_load_weight(p);
2558                 }
2559
2560                 /*
2561                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2562                  * fulfilled its duty:
2563                  */
2564                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2565         }
2566
2567         /*
2568          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2569          */
2570         p->prio = current->normal_prio;
2571
2572         if (!rt_prio(p->prio))
2573                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2574
2575         if (p->sched_class->task_fork)
2576                 p->sched_class->task_fork(p);
2577
2578         set_task_cpu(p, cpu);
2579
2580 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2581         if (likely(sched_info_on()))
2582                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2583 #endif
2584 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2585         p->oncpu = 0;
2586 #endif
2587 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2588         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2589         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2590 #endif
2591         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2592
2593         put_cpu();
2594 }
2595
2596 /*
2597  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2598  *
2599  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2600  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2601  * on the runqueue and wakes it.
2602  */
2603 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2604 {
2605         unsigned long flags;
2606         struct rq *rq;
2607         int cpu __maybe_unused = get_cpu();
2608
2609 #ifdef CONFIG_SMP
2610         /*
2611          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2612          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2613          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2614          *
2615          * We still have TASK_WAKING but PF_STARTING is gone now, meaning
2616          * ->cpus_allowed is stable, we have preemption disabled, meaning
2617          * cpu_online_mask is stable.
2618          */
2619         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2620         set_task_cpu(p, cpu);
2621 #endif
2622
2623         /*
2624          * Since the task is not on the rq and we still have TASK_WAKING set
2625          * nobody else will migrate this task.
2626          */
2627         rq = cpu_rq(cpu);
2628         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2629
2630         BUG_ON(p->state != TASK_WAKING);
2631         p->state = TASK_RUNNING;
2632         activate_task(rq, p, 0);
2633         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2634         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2635 #ifdef CONFIG_SMP
2636         if (p->sched_class->task_woken)
2637                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2638 #endif
2639         task_rq_unlock(rq, &flags);
2640         put_cpu();
2641 }
2642
2643 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2644
2645 /**
2646  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2647  * @notifier: notifier struct to register
2648  */
2649 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2650 {
2651         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2652 }
2653 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2654
2655 /**
2656  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2657  * @notifier: notifier struct to unregister
2658  *
2659  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2660  */
2661 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2662 {
2663         hlist_del(&notifier->link);
2664 }
2665 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2666
2667 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2668 {
2669         struct preempt_notifier *notifier;
2670         struct hlist_node *node;
2671
2672         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2673                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2674 }
2675
2676 static void
2677 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2678                                  struct task_struct *next)
2679 {
2680         struct preempt_notifier *notifier;
2681         struct hlist_node *node;
2682
2683         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2684                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2685 }
2686
2687 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2688
2689 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2690 {
2691 }
2692
2693 static void
2694 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2695                                  struct task_struct *next)
2696 {
2697 }
2698
2699 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2700
2701 /**
2702  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2703  * @rq: the runqueue preparing to switch
2704  * @prev: the current task that is being switched out
2705  * @next: the task we are going to switch to.
2706  *
2707  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2708  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2709  * switch.
2710  *
2711  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2712  * hooks.
2713  */
2714 static inline void
2715 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2716                     struct task_struct *next)
2717 {
2718         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2719         prepare_lock_switch(rq, next);
2720         prepare_arch_switch(next);
2721 }
2722
2723 /**
2724  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2725  * @rq: runqueue associated with task-switch
2726  * @prev: the thread we just switched away from.
2727  *
2728  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2729  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2730  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2731  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2732  *
2733  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2734  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2735  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2736  * details.)
2737  */
2738 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2739         __releases(rq->lock)
2740 {
2741         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2742         long prev_state;
2743
2744         rq->prev_mm = NULL;
2745
2746         /*
2747          * A task struct has one reference for the use as "current".
2748          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2749          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2750          * the scheduled task must drop that reference.
2751          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2752          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2753          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2754          * be dropped twice.
2755          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2756          */
2757         prev_state = prev->state;
2758         finish_arch_switch(prev);
2759 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2760         local_irq_disable();
2761 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2762         perf_event_task_sched_in(current);
2763 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2764         local_irq_enable();
2765 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2766         finish_lock_switch(rq, prev);
2767
2768         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2769         if (mm)
2770                 mmdrop(mm);
2771         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2772                 /*
2773                  * Remove function-return probe instances associated with this
2774                  * task and put them back on the free list.
2775                  */
2776                 kprobe_flush_task(prev);
2777                 put_task_struct(prev);
2778         }
2779 }
2780
2781 #ifdef CONFIG_SMP
2782
2783 /* assumes rq->lock is held */
2784 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2785 {
2786         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2787                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2788 }
2789
2790 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2791 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2792 {
2793         if (rq->post_schedule) {
2794                 unsigned long flags;
2795
2796                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2797                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2798                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2799                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2800
2801                 rq->post_schedule = 0;
2802         }
2803 }
2804
2805 #else
2806
2807 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2808 {
2809 }
2810
2811 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2812 {
2813 }
2814
2815 #endif
2816
2817 /**
2818  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2819  * @prev: the thread we just switched away from.
2820  */
2821 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2822         __releases(rq->lock)
2823 {
2824         struct rq *rq = this_rq();
2825
2826         finish_task_switch(rq, prev);
2827
2828         /*
2829          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2830          * task_switch?
2831          */
2832         post_schedule(rq);
2833
2834 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2835         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2836         preempt_enable();
2837 #endif
2838         if (current->set_child_tid)
2839                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2840 }
2841
2842 /*
2843  * context_switch - switch to the new MM and the new
2844  * thread's register state.
2845  */
2846 static inline void
2847 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2848                struct task_struct *next)
2849 {
2850         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2851
2852         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2853         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2854         mm = next->mm;
2855         oldmm = prev->active_mm;
2856         /*
2857          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2858          * combine the page table reload and the switch backend into
2859          * one hypercall.
2860          */
2861         arch_start_context_switch(prev);
2862
2863         if (likely(!mm)) {
2864                 next->active_mm = oldmm;
2865                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2866                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2867         } else
2868                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2869
2870         if (likely(!prev->mm)) {
2871                 prev->active_mm = NULL;
2872                 rq->prev_mm = oldmm;
2873         }
2874         /*
2875          * Since the runqueue lock will be released by the next
2876          * task (which is an invalid locking op but in the case
2877          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2878          * do an early lockdep release here:
2879          */
2880 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2881         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2882 #endif
2883
2884         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2885         switch_to(prev, next, prev);
2886
2887         barrier();
2888         /*
2889          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2890          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2891          * frame will be invalid.
2892          */
2893         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2894 }
2895
2896 /*
2897  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2898  *
2899  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2900  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2901  * number of context switches performed since bootup.
2902  */
2903 unsigned long nr_running(void)
2904 {
2905         unsigned long i, sum = 0;
2906
2907         for_each_online_cpu(i)
2908                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2909
2910         return sum;
2911 }
2912
2913 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2914 {
2915         unsigned long i, sum = 0;
2916
2917         for_each_possible_cpu(i)
2918                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2919
2920         /*
2921          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2922          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2923          */
2924         if (unlikely((long)sum < 0))
2925                 sum = 0;
2926
2927         return sum;
2928 }
2929
2930 unsigned long long nr_context_switches(void)
2931 {
2932         int i;
2933         unsigned long long sum = 0;
2934
2935         for_each_possible_cpu(i)
2936                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2937
2938         return sum;
2939 }
2940
2941 unsigned long nr_iowait(void)
2942 {
2943         unsigned long i, sum = 0;
2944
2945         for_each_possible_cpu(i)
2946                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2947
2948         return sum;
2949 }
2950
2951 unsigned long nr_iowait_cpu(void)
2952 {
2953         struct rq *this = this_rq();
2954         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2955 }
2956
2957 unsigned long this_cpu_load(void)
2958 {
2959         struct rq *this = this_rq();
2960         return this->cpu_load[0];
2961 }
2962
2963
2964 /* Variables and functions for calc_load */
2965 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2966 static unsigned long calc_load_update;
2967 unsigned long avenrun[3];
2968 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2969
2970 /**
2971  * get_avenrun - get the load average array
2972  * @loads:      pointer to dest load array
2973  * @offset:     offset to add
2974  * @shift:      shift count to shift the result left
2975  *
2976  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2977  */
2978 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2979 {
2980         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2981         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2982         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2983 }
2984
2985 static unsigned long
2986 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2987 {
2988         load *= exp;
2989         load += active * (FIXED_1 - exp);
2990         return load >> FSHIFT;
2991 }
2992
2993 /*
2994  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2995  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2996  */
2997 void calc_global_load(void)
2998 {
2999         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
3000         long active;
3001
3002         if (time_before(jiffies, upd))
3003                 return;
3004
3005         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3006         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3007
3008         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3009         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3010         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3011
3012         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3013 }
3014
3015 /*
3016  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
3017  */
3018 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3019 {
3020         long nr_active, delta;
3021
3022         nr_active = this_rq->nr_running;
3023         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3024
3025         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3026                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3027                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3028                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3029         }
3030 }
3031
3032 /*
3033  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3034  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3035  */
3036 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3037 {
3038         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3039         int i, scale;
3040
3041         this_rq->nr_load_updates++;
3042
3043         /* Update our load: */
3044         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3045                 unsigned long old_load, new_load;
3046
3047                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3048
3049                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3050                 new_load = this_load;
3051                 /*
3052                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3053                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3054                  * example.
3055                  */
3056                 if (new_load > old_load)
3057                         new_load += scale-1;
3058                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3059         }
3060
3061         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3062                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3063                 calc_load_account_active(this_rq);
3064         }
3065 }
3066
3067 #ifdef CONFIG_SMP
3068
3069 /*
3070  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3071  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3072  */
3073 void sched_exec(void)
3074 {
3075         struct task_struct *p = current;
3076         struct migration_req req;
3077         int dest_cpu, this_cpu;
3078         unsigned long flags;
3079         struct rq *rq;
3080
3081 again:
3082         this_cpu = get_cpu();
3083         dest_cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3084         if (dest_cpu == this_cpu) {
3085                 put_cpu();
3086                 return;
3087         }
3088
3089         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3090         put_cpu();
3091
3092         /*
3093          * select_task_rq() can race against ->cpus_allowed
3094          */
3095         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
3096             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu))) {
3097                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3098                 goto again;
3099         }
3100
3101         /* force the process onto the specified CPU */
3102         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3103                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3104                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3105
3106                 get_task_struct(mt);
3107                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3108                 wake_up_process(mt);
3109                 put_task_struct(mt);
3110                 wait_for_completion(&req.done);
3111
3112                 return;
3113         }
3114         task_rq_unlock(rq, &flags);
3115 }
3116
3117 #endif
3118
3119 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3120
3121 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3122
3123 /*
3124  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
3125  * @p in case that task is currently running.
3126  *
3127  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
3128  */
3129 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
3130 {
3131         u64 ns = 0;
3132
3133         if (task_current(rq, p)) {
3134                 update_rq_clock(rq);
3135                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
3136                 if ((s64)ns < 0)
3137                         ns = 0;
3138         }
3139
3140         return ns;
3141 }
3142
3143 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
3144 {
3145         unsigned long flags;
3146         struct rq *rq;
3147         u64 ns = 0;
3148
3149         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3150         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
3151         task_rq_unlock(rq, &flags);
3152
3153         return ns;
3154 }
3155
3156 /*
3157  * Return accounted runtime for the task.
3158  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3159  * pending runtime that have not been accounted yet.
3160  */
3161 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3162 {
3163         unsigned long flags;
3164         struct rq *rq;
3165         u64 ns = 0;
3166
3167         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3168         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3169         task_rq_unlock(rq, &flags);
3170
3171         return ns;
3172 }
3173
3174 /*
3175  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
3176  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
3177  * pending runtime that have not been accounted yet.
3178  *
3179  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
3180  * so the return value not includes other pending runtime that other
3181  * running tasks might have.
3182  */
3183 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
3184 {
3185         struct task_cputime totals;
3186         unsigned long flags;
3187         struct rq *rq;
3188         u64 ns;
3189
3190         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3191         thread_group_cputime(p, &totals);
3192         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3193         task_rq_unlock(rq, &flags);
3194
3195         return ns;
3196 }
3197
3198 /*
3199  * Account user cpu time to a process.
3200  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3201  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3202  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3203  */
3204 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3205                        cputime_t cputime_scaled)
3206 {
3207         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3208         cputime64_t tmp;
3209
3210         /* Add user time to process. */
3211         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3212         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3213         account_group_user_time(p, cputime);
3214
3215         /* Add user time to cpustat. */
3216         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3217         if (TASK_NICE(p) > 0)
3218                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3219         else
3220                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3221
3222         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
3223         /* Account for user time used */
3224         acct_update_integrals(p);
3225 }
3226
3227 /*
3228  * Account guest cpu time to a process.
3229  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3230  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3231  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3232  */
3233 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3234                                cputime_t cputime_scaled)
3235 {
3236         cputime64_t tmp;
3237         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3238
3239         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3240
3241         /* Add guest time to process. */
3242         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3243         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3244         account_group_user_time(p, cputime);
3245         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3246
3247         /* Add guest time to cpustat. */
3248         if (TASK_NICE(p) > 0) {
3249                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3250                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
3251         } else {
3252                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3253                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3254         }
3255 }
3256
3257 /*
3258  * Account system cpu time to a process.
3259  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3260  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3261  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3262  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3263  */
3264 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3265                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
3266 {
3267         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3268         cputime64_t tmp;
3269
3270         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
3271                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
3272                 return;
3273         }
3274
3275         /* Add system time to process. */
3276         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3277         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
3278         account_group_system_time(p, cputime);
3279
3280         /* Add system time to cpustat. */
3281         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3282         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3283                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3284         else if (softirq_count())
3285                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3286         else
3287                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3288
3289         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
3290
3291         /* Account for system time used */
3292         acct_update_integrals(p);
3293 }
3294
3295 /*
3296  * Account for involuntary wait time.
3297  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3298  */
3299 void account_steal_time(cputime_t cputime)
3300 {
3301         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3302         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3303
3304         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
3305 }
3306
3307 /*
3308  * Account for idle time.
3309  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
3310  */
3311 void account_idle_time(cputime_t cputime)
3312 {
3313         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3314         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3315         struct rq *rq = this_rq();
3316
3317         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3318                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
3319         else
3320                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
3321 }
3322
3323 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3324
3325 /*
3326  * Account a single tick of cpu time.
3327  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3328  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
3329  */
3330 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
3331 {
3332         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3333         struct rq *rq = this_rq();
3334
3335         if (user_tick)
3336                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3337         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
3338                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
3339                                     one_jiffy_scaled);
3340         else
3341                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3342 }
3343
3344 /*
3345  * Account multiple ticks of steal time.
3346  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3347  * @ticks: number of stolen ticks
3348  */
3349 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
3350 {
3351         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3352 }
3353
3354 /*
3355  * Account multiple ticks of idle time.
3356  * @ticks: number of stolen ticks
3357  */
3358 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
3359 {
3360         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3361 }
3362
3363 #endif
3364
3365 /*
3366  * Use precise platform statistics if available:
3367  */
3368 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3369 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3370 {
3371         *ut = p->utime;
3372         *st = p->stime;
3373 }
3374
3375 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3376 {
3377         struct task_cputime cputime;
3378
3379         thread_group_cputime(p, &cputime);
3380
3381         *ut = cputime.utime;
3382         *st = cputime.stime;
3383 }
3384 #else
3385
3386 #ifndef nsecs_to_cputime
3387 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
3388 #endif
3389
3390 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3391 {
3392         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
3393
3394         /*
3395          * Use CFS's precise accounting:
3396          */
3397         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
3398
3399         if (total) {
3400                 u64 temp;
3401
3402                 temp = (u64)(rtime * utime);
3403                 do_div(temp, total);
3404                 utime = (cputime_t)temp;
3405         } else
3406                 utime = rtime;
3407
3408         /*
3409          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
3410          */
3411         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
3412         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
3413
3414         *ut = p->prev_utime;
3415         *st = p->prev_stime;
3416 }
3417
3418 /*
3419  * Must be called with siglock held.
3420  */
3421 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3422 {
3423         struct signal_struct *sig = p->signal;
3424         struct task_cputime cputime;
3425         cputime_t rtime, utime, total;
3426
3427         thread_group_cputime(p, &cputime);
3428
3429         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
3430         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
3431
3432         if (total) {
3433                 u64 temp;
3434
3435                 temp = (u64)(rtime * cputime.utime);
3436                 do_div(temp, total);
3437                 utime = (cputime_t)temp;
3438         } else
3439                 utime = rtime;
3440
3441         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
3442         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
3443                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
3444
3445         *ut = sig->prev_utime;
3446         *st = sig->prev_stime;
3447 }
3448 #endif
3449
3450 /*
3451  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3452  * We call it with interrupts disabled.
3453  *
3454  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3455  * timeslices.
3456  */
3457 void scheduler_tick(void)
3458 {
3459         int cpu = smp_processor_id();
3460         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3461         struct task_struct *curr = rq->curr;
3462
3463         sched_clock_tick();
3464
3465         raw_spin_lock(&rq->lock);
3466         update_rq_clock(rq);
3467         update_cpu_load(rq);
3468         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3469         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3470
3471         perf_event_task_tick(curr);
3472
3473 #ifdef CONFIG_SMP
3474         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3475         trigger_load_balance(rq, cpu);
3476 #endif
3477 }
3478
3479 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
3480 {
3481         if (in_lock_functions(addr)) {
3482                 addr = CALLER_ADDR2;
3483                 if (in_lock_functions(addr))
3484                         addr = CALLER_ADDR3;
3485         }
3486         return addr;
3487 }
3488
3489 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3490                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3491
3492 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3493 {
3494 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3495         /*
3496          * Underflow?
3497          */
3498         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3499                 return;
3500 #endif
3501         preempt_count() += val;
3502 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3503         /*
3504          * Spinlock count overflowing soon?
3505          */
3506         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3507                                 PREEMPT_MASK - 10);
3508 #endif
3509         if (preempt_count() == val)
3510                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3511 }
3512 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3513
3514 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3515 {
3516 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3517         /*
3518          * Underflow?
3519          */
3520         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3521                 return;
3522         /*
3523          * Is the spinlock portion underflowing?
3524          */
3525         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3526                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3527                 return;
3528 #endif
3529
3530         if (preempt_count() == val)
3531                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3532         preempt_count() -= val;
3533 }
3534 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3535
3536 #endif
3537
3538 /*
3539  * Print scheduling while atomic bug:
3540  */
3541 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3542 {
3543         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3544
3545         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3546                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3547
3548         debug_show_held_locks(prev);
3549         print_modules();
3550         if (irqs_disabled())
3551                 print_irqtrace_events(prev);
3552
3553         if (regs)
3554                 show_regs(regs);
3555         else
3556                 dump_stack();
3557 }
3558
3559 /*
3560  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3561  */
3562 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3563 {
3564         /*
3565          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3566          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3567          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3568          */
3569         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
3570                 __schedule_bug(prev);
3571
3572         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3573
3574         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3575 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3576         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
3577                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
3578                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
3579         }
3580 #endif
3581 }
3582
3583 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3584 {
3585         if (prev->se.on_rq)
3586                 update_rq_clock(rq);
3587         rq->skip_clock_update = 0;
3588         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3589 }
3590
3591 /*
3592  * Pick up the highest-prio task:
3593  */
3594 static inline struct task_struct *
3595 pick_next_task(struct rq *rq)
3596 {
3597         const struct sched_class *class;
3598         struct task_struct *p;
3599
3600         /*
3601          * Optimization: we know that if all tasks are in
3602          * the fair class we can call that function directly:
3603          */
3604         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
3605                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3606                 if (likely(p))
3607                         return p;
3608         }
3609
3610         class = sched_class_highest;
3611         for ( ; ; ) {
3612                 p = class->pick_next_task(rq);
3613                 if (p)
3614                         return p;
3615                 /*
3616                  * Will never be NULL as the idle class always
3617                  * returns a non-NULL p:
3618                  */
3619                 class = class->next;
3620         }
3621 }
3622
3623 /*
3624  * schedule() is the main scheduler function.
3625  */
3626 asmlinkage void __sched schedule(void)
3627 {
3628         struct task_struct *prev, *next;
3629         unsigned long *switch_count;
3630         struct rq *rq;
3631         int cpu;
3632
3633 need_resched:
3634         preempt_disable();
3635         cpu = smp_processor_id();
3636         rq = cpu_rq(cpu);
3637         rcu_sched_qs(cpu);
3638         prev = rq->curr;
3639         switch_count = &prev->nivcsw;
3640
3641         release_kernel_lock(prev);
3642 need_resched_nonpreemptible:
3643
3644         schedule_debug(prev);
3645
3646         if (sched_feat(HRTICK))
3647                 hrtick_clear(rq);
3648
3649         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3650         clear_tsk_need_resched(prev);
3651
3652         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3653                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
3654                         prev->state = TASK_RUNNING;
3655                 else
3656                         deactivate_task(rq, prev, 1);
3657                 switch_count = &prev->nvcsw;
3658         }
3659
3660         pre_schedule(rq, prev);
3661
3662         if (unlikely(!rq->nr_running))
3663                 idle_balance(cpu, rq);
3664
3665         put_prev_task(rq, prev);
3666         next = pick_next_task(rq);
3667
3668         if (likely(prev != next)) {
3669                 sched_info_switch(prev, next);
3670                 perf_event_task_sched_out(prev, next);
3671
3672                 rq->nr_switches++;
3673                 rq->curr = next;
3674                 ++*switch_count;
3675
3676                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3677                 /*
3678                  * the context switch might have flipped the stack from under
3679                  * us, hence refresh the local variables.
3680                  */
3681                 cpu = smp_processor_id();
3682                 rq = cpu_rq(cpu);
3683         } else
3684                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3685
3686         post_schedule(rq);
3687
3688         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0)) {
3689                 prev = rq->curr;
3690                 switch_count = &prev->nivcsw;
3691                 goto need_resched_nonpreemptible;
3692         }
3693
3694         preempt_enable_no_resched();
3695         if (need_resched())
3696                 goto need_resched;
3697 }
3698 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3699
3700 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
3701 /*
3702  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
3703  * access and not reliable.
3704  */
3705 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
3706 {
3707         unsigned int cpu;
3708         struct rq *rq;
3709
3710         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
3711                 return 0;
3712
3713 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
3714         /*
3715          * Need to access the cpu field knowing that
3716          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
3717          * the mutex owner just released it and exited.
3718          */
3719         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
3720                 goto out;
3721 #else
3722         cpu = owner->cpu;
3723 #endif
3724
3725         /*
3726          * Even if the access succeeded (likely case),
3727          * the cpu field may no longer be valid.
3728          */
3729         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
3730                 goto out;
3731
3732         /*
3733          * We need to validate that we can do a
3734          * get_cpu() and that we have the percpu area.
3735          */
3736         if (!cpu_online(cpu))
3737                 goto out;
3738
3739         rq = cpu_rq(cpu);
3740
3741         for (;;) {
3742                 /*
3743                  * Owner changed, break to re-assess state.
3744                  */
3745                 if (lock->owner != owner)
3746                         break;
3747
3748                 /*
3749                  * Is that owner really running on that cpu?
3750                  */
3751                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
3752                         return 0;
3753
3754                 cpu_relax();
3755         }
3756 out:
3757         return 1;
3758 }
3759 #endif
3760
3761 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3762 /*
3763  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3764  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3765  * occur there and call schedule directly.
3766  */
3767 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3768 {
3769         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3770
3771         /*
3772          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3773          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3774          */
3775         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3776                 return;
3777
3778         do {
3779                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3780                 schedule();
3781                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3782
3783                 /*
3784                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3785                  * between schedule and now.
3786                  */
3787                 barrier();
3788         } while (need_resched());
3789 }
3790 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3791
3792 /*
3793  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3794  * off of irq context.
3795  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3796  * protect us against recursive calling from irq.
3797  */
3798 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3799 {
3800         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3801
3802         /* Catch callers which need to be fixed */
3803         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3804
3805         do {
3806                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3807                 local_irq_enable();
3808                 schedule();
3809                 local_irq_disable();
3810                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3811
3812                 /*
3813                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3814                  * between schedule and now.
3815                  */
3816                 barrier();
3817         } while (need_resched());
3818 }
3819
3820 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3821
3822 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3823                           void *key)
3824 {
3825         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3826 }
3827 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3828
3829 /*
3830  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3831  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3832  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3833  *
3834  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3835  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
3836  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3837  */
3838 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3839                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
3840 {
3841         wait_queue_t *curr, *next;
3842
3843         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3844                 unsigned flags = curr->flags;
3845
3846                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
3847                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3848                         break;
3849         }
3850 }
3851
3852 /**
3853  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3854  * @q: the waitqueue
3855  * @mode: which threads
3856  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3857  * @key: is directly passed to the wakeup function
3858  *
3859  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3860  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3861  */
3862 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3863                         int nr_exclusive, void *key)
3864 {
3865         unsigned long flags;
3866
3867         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3868         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3869         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3870 }
3871 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3872
3873 /*
3874  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3875  */
3876 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
3877 {
3878         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
3879 }
3880
3881 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
3882 {
3883         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
3884 }
3885
3886 /**
3887  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
3888  * @q: the waitqueue
3889  * @mode: which threads
3890  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3891  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
3892  *
3893  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3894  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3895  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3896  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3897  *
3898  * On UP it can prevent extra preemption.
3899  *
3900  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3901  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3902  */
3903 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3904                         int nr_exclusive, void *key)
3905 {
3906         unsigned long flags;
3907         int wake_flags = WF_SYNC;
3908
3909         if (unlikely(!q))
3910                 return;
3911
3912         if (unlikely(!nr_exclusive))
3913                 wake_flags = 0;
3914
3915         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3916         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
3917         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3918 }
3919 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
3920
3921 /*
3922  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
3923  */
3924 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3925 {
3926         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
3927 }
3928 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3929
3930 /**
3931  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
3932  * @x:  holds the state of this particular completion
3933  *
3934  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
3935  * awakened in the same order in which they were queued.
3936  *
3937  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
3938  *
3939  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3940  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3941  */
3942 void complete(struct completion *x)
3943 {
3944         unsigned long flags;
3945
3946         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3947         x->done++;
3948         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
3949         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3950 }
3951 EXPORT_SYMBOL(complete);
3952
3953 /**
3954  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
3955  * @x:  holds the state of this particular completion
3956  *
3957  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
3958  *
3959  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3960  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3961  */
3962 void complete_all(struct completion *x)
3963 {
3964         unsigned long flags;
3965
3966         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3967         x->done += UINT_MAX/2;
3968         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
3969         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3970 }
3971 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3972
3973 static inline long __sched
3974 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3975 {
3976         if (!x->done) {
3977                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3978
3979                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3980                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3981                 do {
3982                         if (signal_pending_state(state, current)) {
3983                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3984                                 break;
3985                         }
3986                         __set_current_state(state);
3987                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3988                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3989                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3990                 } while (!x->done && timeout);
3991                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3992                 if (!x->done)
3993                         return timeout;
3994         }
3995         x->done--;
3996         return timeout ?: 1;
3997 }
3998
3999 static long __sched
4000 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4001 {
4002         might_sleep();
4003
4004         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4005         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4006         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4007         return timeout;
4008 }
4009
4010 /**
4011  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4012  * @x:  holds the state of this particular completion
4013  *
4014  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4015  * interruptible and there is no timeout.
4016  *
4017  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4018  * and interrupt capability. Also see complete().
4019  */
4020 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4021 {
4022         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4023 }
4024 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4025
4026 /**
4027  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4028  * @x:  holds the state of this particular completion
4029  * @timeout:  timeout value in jiffies
4030  *
4031  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4032  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4033  * interruptible.
4034  */
4035 unsigned long __sched
4036 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4037 {
4038         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4039 }
4040 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4041
4042 /**
4043  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4044  * @x:  holds the state of this particular completion
4045  *
4046  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4047  * interruptible.
4048  */
4049 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4050 {
4051         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4052         if (t == -ERESTARTSYS)
4053                 return t;
4054         return 0;
4055 }
4056 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4057
4058 /**
4059  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4060  * @x:  holds the state of this particular completion
4061  * @timeout:  timeout value in jiffies
4062  *
4063  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4064  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4065  */
4066 unsigned long __sched
4067 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4068                                           unsigned long timeout)
4069 {
4070         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4071 }
4072 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4073
4074 /**
4075  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4076  * @x:  holds the state of this particular completion
4077  *
4078  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4079  * interrupted by a kill signal.
4080  */
4081 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4082 {
4083         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4084         if (t == -ERESTARTSYS)
4085                 return t;
4086         return 0;
4087 }
4088 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4089
4090 /**
4091  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4092  *      @x:     completion structure
4093  *
4094  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4095  *               1 if a decrement succeeded.
4096  *
4097  *      If a completion is being used as a counting completion,
4098  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4099  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4100  *      is protecting is not available.
4101  */
4102 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4103 {
4104         unsigned long flags;
4105         int ret = 1;
4106
4107         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4108         if (!x->done)
4109                 ret = 0;
4110         else
4111                 x->done--;
4112         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4113         return ret;
4114 }
4115 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4116
4117 /**
4118  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4119  *      @x:     completion structure
4120  *
4121  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4122  *               1 if there are no waiters.
4123  *
4124  */
4125 bool completion_done(struct completion *x)
4126 {
4127         unsigned long flags;
4128         int ret = 1;
4129
4130         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4131         if (!x->done)
4132                 ret = 0;
4133         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4134         return ret;
4135 }
4136 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4137
4138 static long __sched
4139 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4140 {
4141         unsigned long flags;
4142         wait_queue_t wait;
4143
4144         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4145
4146         __set_current_state(state);
4147
4148         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4149         __add_wait_queue(q, &wait);
4150         spin_unlock(&q->lock);
4151         timeout = schedule_timeout(timeout);
4152         spin_lock_irq(&q->lock);
4153         __remove_wait_queue(q, &wait);
4154         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4155
4156         return timeout;
4157 }
4158
4159 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4160 {
4161         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4162 }
4163 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4164
4165 long __sched
4166 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4167 {
4168         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4169 }
4170 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4171
4172 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4173 {
4174         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4175 }
4176 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4177
4178 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4179 {
4180         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4181 }
4182 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4183
4184 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4185
4186 /*
4187  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4188  * @p: task
4189  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4190  *
4191  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4192  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4193  *
4194  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4195  */
4196 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4197 {
4198         unsigned long flags;
4199         int oldprio, on_rq, running;
4200         struct rq *rq;
4201         const struct sched_class *prev_class;
4202
4203         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4204
4205         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4206
4207         oldprio = p->prio;
4208         prev_class = p->sched_class;
4209         on_rq = p->se.on_rq;
4210         running = task_current(rq, p);
4211         if (on_rq)
4212                 dequeue_task(rq, p, 0);
4213         if (running)
4214                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4215
4216         if (rt_prio(prio))
4217                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4218         else
4219                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4220
4221         p->prio = prio;
4222
4223         if (running)
4224                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4225         if (on_rq) {
4226                 enqueue_task(rq, p, 0, oldprio < prio);
4227
4228                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4229         }
4230         task_rq_unlock(rq, &flags);
4231 }
4232
4233 #endif
4234
4235 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4236 {
4237         int old_prio, delta, on_rq;
4238         unsigned long flags;
4239         struct rq *rq;
4240
4241         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4242                 return;
4243         /*
4244          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4245          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4246          */
4247         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4248         /*
4249          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4250          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4251          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4252          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4253          */
4254         if (task_has_rt_policy(p)) {
4255                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4256                 goto out_unlock;
4257         }
4258         on_rq = p->se.on_rq;
4259         if (on_rq)
4260                 dequeue_task(rq, p, 0);
4261
4262         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4263         set_load_weight(p);
4264         old_prio = p->prio;
4265         p->prio = effective_prio(p);
4266         delta = p->prio - old_prio;
4267
4268         if (on_rq) {
4269                 enqueue_task(rq, p, 0, false);
4270                 /*
4271                  * If the task increased its priority or is running and
4272                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4273                  */
4274                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4275                         resched_task(rq->curr);
4276         }
4277 out_unlock:
4278         task_rq_unlock(rq, &flags);
4279 }
4280 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4281
4282 /*
4283  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4284  * @p: task
4285  * @nice: nice value
4286  */
4287 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4288 {
4289         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4290         int nice_rlim = 20 - nice;
4291
4292         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
4293                 capable(CAP_SYS_NICE));
4294 }
4295
4296 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4297
4298 /*
4299  * sys_nice - change the priority of the current process.
4300  * @increment: priority increment
4301  *
4302  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4303  * does similar things.
4304  */
4305 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
4306 {
4307         long nice, retval;
4308
4309         /*
4310          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4311          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4312          * and we have a single winner.
4313          */
4314         if (increment < -40)
4315                 increment = -40;
4316         if (increment > 40)
4317                 increment = 40;
4318
4319         nice = TASK_NICE(current) + increment;
4320         if (nice < -20)
4321                 nice = -20;
4322         if (nice > 19)
4323                 nice = 19;
4324
4325         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4326                 return -EPERM;
4327
4328         retval = security_task_setnice(current, nice);
4329         if (retval)
4330                 return retval;
4331
4332         set_user_nice(current, nice);
4333         return 0;
4334 }
4335
4336 #endif
4337
4338 /**
4339  * task_prio - return the priority value of a given task.
4340  * @p: the task in question.
4341  *
4342  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4343  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4344  * around 0, value goes from -16 to +15.
4345  */
4346 int task_prio(const struct task_struct *p)
4347 {
4348         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4349 }
4350
4351 /**
4352  * task_nice - return the nice value of a given task.
4353  * @p: the task in question.
4354  */
4355 int task_nice(const struct task_struct *p)
4356 {
4357         return TASK_NICE(p);
4358 }
4359 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4360
4361 /**
4362  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4363  * @cpu: the processor in question.
4364  */
4365 int idle_cpu(int cpu)
4366 {
4367         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4368 }
4369
4370 /**
4371  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4372  * @cpu: the processor in question.
4373  */
4374 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4375 {
4376         return cpu_rq(cpu)->idle;
4377 }
4378
4379 /**
4380  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4381  * @pid: the pid in question.
4382  */
4383 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4384 {
4385         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4386 }
4387
4388 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4389 static void
4390 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4391 {
4392         BUG_ON(p->se.on_rq);
4393
4394         p->policy = policy;
4395         p->rt_priority = prio;
4396         p->normal_prio = normal_prio(p);
4397         /* we are holding p->pi_lock already */
4398         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4399         if (rt_prio(p->prio))
4400                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4401         else
4402                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4403         set_load_weight(p);
4404 }
4405
4406 /*
4407  * check the target process has a UID that matches the current process's
4408  */
4409 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4410 {
4411         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4412         bool match;
4413
4414         rcu_read_lock();
4415         pcred = __task_cred(p);
4416         match = (cred->euid == pcred->euid ||
4417                  cred->euid == pcred->uid);
4418         rcu_read_unlock();
4419         return match;
4420 }
4421
4422 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4423                                 struct sched_param *param, bool user)
4424 {
4425         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4426         unsigned long flags;
4427         const struct sched_class *prev_class;
4428         struct rq *rq;
4429         int reset_on_fork;
4430
4431         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4432         BUG_ON(in_interrupt());
4433 recheck:
4434         /* double check policy once rq lock held */
4435         if (policy < 0) {
4436                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4437                 policy = oldpolicy = p->policy;
4438         } else {
4439                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
4440                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4441
4442                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4443                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4444                                 policy != SCHED_IDLE)
4445                         return -EINVAL;
4446         }
4447
4448         /*
4449          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4450          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4451          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4452          */
4453         if (param->sched_priority < 0 ||
4454             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4455             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4456                 return -EINVAL;
4457         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4458                 return -EINVAL;
4459
4460         /*
4461          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4462          */
4463         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4464                 if (rt_policy(policy)) {
4465                         unsigned long rlim_rtprio;
4466
4467                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4468                                 return -ESRCH;
4469                         rlim_rtprio = task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4470                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4471
4472                         /* can't set/change the rt policy */
4473                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4474                                 return -EPERM;
4475
4476                         /* can't increase priority */
4477                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4478                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4479                                 return -EPERM;
4480                 }
4481                 /*
4482                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4483                  * move out of SCHED_IDLE either:
4484                  */
4485                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4486                         return -EPERM;
4487
4488                 /* can't change other user's priorities */
4489                 if (!check_same_owner(p))
4490                         return -EPERM;
4491
4492                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4493                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4494                         return -EPERM;
4495         }
4496
4497         if (user) {
4498 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4499                 /*
4500                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4501                  * assigned.
4502                  */
4503                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4504                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
4505                         return -EPERM;
4506 #endif
4507
4508                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4509                 if (retval)
4510                         return retval;
4511         }
4512
4513         /*
4514          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4515          * changing the priority of the task:
4516          */
4517         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4518         /*
4519          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4520          * runqueue lock must be held.
4521          */
4522         rq = __task_rq_lock(p);
4523         /* recheck policy now with rq lock held */
4524         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4525                 policy = oldpolicy = -1;
4526                 __task_rq_unlock(rq);
4527                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4528                 goto recheck;
4529         }
4530         on_rq = p->se.on_rq;
4531         running = task_current(rq, p);
4532         if (on_rq)
4533                 deactivate_task(rq, p, 0);
4534         if (running)
4535                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4536
4537         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4538
4539         oldprio = p->prio;
4540         prev_class = p->sched_class;
4541         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4542
4543         if (running)
4544                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4545         if (on_rq) {
4546                 activate_task(rq, p, 0);
4547
4548                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4549         }
4550         __task_rq_unlock(rq);
4551         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4552
4553         rt_mutex_adjust_pi(p);
4554
4555         return 0;
4556 }
4557
4558 /**
4559  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4560  * @p: the task in question.
4561  * @policy: new policy.
4562  * @param: structure containing the new RT priority.
4563  *
4564  * NOTE that the task may be already dead.
4565  */
4566 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4567                        struct sched_param *param)
4568 {
4569         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4570 }
4571 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4572
4573 /**
4574  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4575  * @p: the task in question.
4576  * @policy: new policy.
4577  * @param: structure containing the new RT priority.
4578  *
4579  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4580  * current context has permission.  For example, this is needed in
4581  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4582  * but our caller might not have that capability.
4583  */
4584 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4585                                struct sched_param *param)
4586 {
4587         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4588 }
4589
4590 static int
4591 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4592 {
4593         struct sched_param lparam;
4594         struct task_struct *p;
4595         int retval;
4596
4597         if (!param || pid < 0)
4598                 return -EINVAL;
4599         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4600                 return -EFAULT;
4601
4602         rcu_read_lock();
4603         retval = -ESRCH;
4604         p = find_process_by_pid(pid);
4605         if (p != NULL)
4606                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4607         rcu_read_unlock();
4608
4609         return retval;
4610 }
4611
4612 /**
4613  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4614  * @pid: the pid in question.
4615  * @policy: new policy.
4616  * @param: structure containing the new RT priority.
4617  */
4618 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4619                 struct sched_param __user *, param)
4620 {
4621         /* negative values for policy are not valid */
4622         if (policy < 0)
4623                 return -EINVAL;
4624
4625         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4626 }
4627
4628 /**
4629  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4630  * @pid: the pid in question.
4631  * @param: structure containing the new RT priority.
4632  */
4633 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4634 {
4635         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4636 }
4637
4638 /**
4639  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4640  * @pid: the pid in question.
4641  */
4642 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4643 {
4644         struct task_struct *p;
4645         int retval;
4646
4647         if (pid < 0)
4648                 return -EINVAL;
4649
4650         retval = -ESRCH;
4651         rcu_read_lock();
4652         p = find_process_by_pid(pid);
4653         if (p) {
4654                 retval = security_task_getscheduler(p);
4655                 if (!retval)
4656                         retval = p->policy
4657                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4658         }
4659         rcu_read_unlock();
4660         return retval;
4661 }
4662
4663 /**
4664  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4665  * @pid: the pid in question.
4666  * @param: structure containing the RT priority.
4667  */
4668 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4669 {
4670         struct sched_param lp;
4671         struct task_struct *p;
4672         int retval;
4673
4674         if (!param || pid < 0)
4675                 return -EINVAL;
4676
4677         rcu_read_lock();
4678         p = find_process_by_pid(pid);
4679         retval = -ESRCH;
4680         if (!p)
4681                 goto out_unlock;
4682
4683         retval = security_task_getscheduler(p);
4684         if (retval)
4685                 goto out_unlock;
4686
4687         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4688         rcu_read_unlock();
4689
4690         /*
4691          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4692          */
4693         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4694
4695         return retval;
4696
4697 out_unlock:
4698         rcu_read_unlock();
4699         return retval;
4700 }
4701
4702 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4703 {
4704         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4705         struct task_struct *p;
4706         int retval;
4707
4708         get_online_cpus();
4709         rcu_read_lock();
4710
4711         p = find_process_by_pid(pid);
4712         if (!p) {
4713                 rcu_read_unlock();
4714                 put_online_cpus();
4715                 return -ESRCH;
4716         }
4717
4718         /* Prevent p going away */
4719         get_task_struct(p);
4720         rcu_read_unlock();
4721
4722         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4723                 retval = -ENOMEM;
4724                 goto out_put_task;
4725         }
4726         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4727                 retval = -ENOMEM;
4728                 goto out_free_cpus_allowed;
4729         }
4730         retval = -EPERM;
4731         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
4732                 goto out_unlock;
4733
4734         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4735         if (retval)
4736                 goto out_unlock;
4737
4738         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4739         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4740  again:
4741         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4742
4743         if (!retval) {
4744                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4745                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4746                         /*
4747                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4748                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4749                          * cpuset's cpus_allowed
4750                          */
4751                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4752                         goto again;
4753                 }
4754         }
4755 out_unlock:
4756         free_cpumask_var(new_mask);
4757 out_free_cpus_allowed:
4758         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4759 out_put_task:
4760         put_task_struct(p);
4761         put_online_cpus();
4762         return retval;
4763 }
4764
4765 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4766                              struct cpumask *new_mask)
4767 {
4768         if (len < cpumask_size())
4769                 cpumask_clear(new_mask);
4770         else if (len > cpumask_size())
4771                 len = cpumask_size();
4772
4773         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4774 }
4775
4776 /**
4777  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4778  * @pid: pid of the process
4779  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4780  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4781  */
4782 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4783                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4784 {
4785         cpumask_var_t new_mask;
4786         int retval;
4787
4788         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4789                 return -ENOMEM;
4790
4791         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4792         if (retval == 0)
4793                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4794         free_cpumask_var(new_mask);
4795         return retval;
4796 }
4797
4798 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4799 {
4800         struct task_struct *p;
4801         unsigned long flags;
4802         struct rq *rq;
4803         int retval;
4804
4805         get_online_cpus();
4806         rcu_read_lock();
4807
4808         retval = -ESRCH;
4809         p = find_process_by_pid(pid);
4810         if (!p)
4811                 goto out_unlock;
4812
4813         retval = security_task_getscheduler(p);
4814         if (retval)
4815                 goto out_unlock;
4816
4817         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4818         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
4819         task_rq_unlock(rq, &flags);
4820
4821 out_unlock:
4822         rcu_read_unlock();
4823         put_online_cpus();
4824
4825         return retval;
4826 }
4827
4828 /**
4829  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4830  * @pid: pid of the process
4831  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4832  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4833  */
4834 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4835                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4836 {
4837         int ret;
4838         cpumask_var_t mask;
4839
4840         if (len < nr_cpu_ids)
4841                 return -EINVAL;
4842         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4843                 return -EINVAL;
4844
4845         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4846                 return -ENOMEM;
4847
4848         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4849         if (ret == 0) {
4850                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4851
4852                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4853                         ret = -EFAULT;
4854                 else
4855                         ret = retlen;
4856         }
4857         free_cpumask_var(mask);
4858
4859         return ret;
4860 }
4861
4862 /**
4863  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4864  *
4865  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4866  * other threads running on this CPU then this function will return.
4867  */
4868 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4869 {
4870         struct rq *rq = this_rq_lock();
4871
4872         schedstat_inc(rq, yld_count);
4873         current->sched_class->yield_task(rq);
4874
4875         /*
4876          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4877          * no need to preempt or enable interrupts:
4878          */
4879         __release(rq->lock);
4880         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4881         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4882         preempt_enable_no_resched();
4883
4884         schedule();
4885
4886         return 0;
4887 }
4888
4889 static inline int should_resched(void)
4890 {
4891         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
4892 }
4893
4894 static void __cond_resched(void)
4895 {
4896         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4897         schedule();
4898         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4899 }
4900
4901 int __sched _cond_resched(void)
4902 {
4903         if (should_resched()) {
4904                 __cond_resched();
4905                 return 1;
4906         }
4907         return 0;
4908 }
4909 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4910
4911 /*
4912  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4913  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4914  *
4915  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4916  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4917  * spin_unlock(), once by hand).
4918  */
4919 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4920 {
4921         int resched = should_resched();
4922         int ret = 0;
4923
4924         lockdep_assert_held(lock);
4925
4926         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4927                 spin_unlock(lock);
4928                 if (resched)
4929                         __cond_resched();
4930                 else
4931                         cpu_relax();
4932                 ret = 1;
4933                 spin_lock(lock);
4934         }
4935         return ret;
4936 }
4937 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4938
4939 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4940 {
4941         BUG_ON(!in_softirq());
4942
4943         if (should_resched()) {
4944                 local_bh_enable();
4945                 __cond_resched();
4946                 local_bh_disable();
4947                 return 1;
4948         }
4949         return 0;
4950 }
4951 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4952
4953 /**
4954  * yield - yield the current processor to other threads.
4955  *
4956  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4957  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4958  */
4959 void __sched yield(void)
4960 {
4961         set_current_state(TASK_RUNNING);
4962         sys_sched_yield();
4963 }
4964 EXPORT_SYMBOL(yield);
4965
4966 /*
4967  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4968  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4969  */
4970 void __sched io_schedule(void)
4971 {
4972         struct rq *rq = raw_rq();
4973
4974         delayacct_blkio_start();
4975         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4976         current->in_iowait = 1;
4977         schedule();
4978         current->in_iowait = 0;
4979         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4980         delayacct_blkio_end();
4981 }
4982 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4983
4984 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4985 {
4986         struct rq *rq = raw_rq();
4987         long ret;
4988
4989         delayacct_blkio_start();
4990         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4991         current->in_iowait = 1;
4992         ret = schedule_timeout(timeout);
4993         current->in_iowait = 0;
4994         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4995         delayacct_blkio_end();
4996         return ret;
4997 }
4998
4999 /**
5000  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5001  * @policy: scheduling class.
5002  *
5003  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5004  * by a given scheduling class.
5005  */
5006 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5007 {
5008         int ret = -EINVAL;
5009
5010         switch (policy) {
5011         case SCHED_FIFO:
5012         case SCHED_RR:
5013                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5014                 break;
5015         case SCHED_NORMAL:
5016         case SCHED_BATCH:
5017         case SCHED_IDLE:
5018                 ret = 0;
5019                 break;
5020         }
5021         return ret;
5022 }
5023
5024 /**
5025  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5026  * @policy: scheduling class.
5027  *
5028  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5029  * by a given scheduling class.
5030  */
5031 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5032 {
5033         int ret = -EINVAL;
5034
5035         switch (policy) {
5036         case SCHED_FIFO:
5037         case SCHED_RR:
5038                 ret = 1;
5039                 break;
5040         case SCHED_NORMAL:
5041         case SCHED_BATCH:
5042         case SCHED_IDLE:
5043                 ret = 0;
5044         }
5045         return ret;
5046 }
5047
5048 /**
5049  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5050  * @pid: pid of the process.
5051  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5052  *
5053  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5054  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5055  */
5056 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5057                 struct timespec __user *, interval)
5058 {
5059         struct task_struct *p;
5060         unsigned int time_slice;
5061         unsigned long flags;
5062         struct rq *rq;
5063         int retval;
5064         struct timespec t;
5065
5066         if (pid < 0)
5067                 return -EINVAL;
5068
5069         retval = -ESRCH;
5070         rcu_read_lock();
5071         p = find_process_by_pid(pid);
5072         if (!p)
5073                 goto out_unlock;
5074
5075         retval = security_task_getscheduler(p);
5076         if (retval)
5077                 goto out_unlock;
5078
5079         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5080         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5081         task_rq_unlock(rq, &flags);
5082
5083         rcu_read_unlock();
5084         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5085         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5086         return retval;
5087
5088 out_unlock:
5089         rcu_read_unlock();
5090         return retval;
5091 }
5092
5093 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5094
5095 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5096 {
5097         unsigned long free = 0;
5098         unsigned state;
5099
5100         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5101         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5102                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5103 #if BITS_PER_LONG == 32
5104         if (state == TASK_RUNNING)
5105                 printk(KERN_CONT " running  ");
5106         else
5107                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5108 #else
5109         if (state == TASK_RUNNING)
5110                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5111         else
5112                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5113 #endif
5114 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5115         free = stack_not_used(p);
5116 #endif
5117         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5118                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
5119                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5120
5121         show_stack(p, NULL);
5122 }
5123
5124 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5125 {
5126         struct task_struct *g, *p;
5127
5128 #if BITS_PER_LONG == 32
5129         printk(KERN_INFO
5130                 "  task                PC stack   pid father\n");
5131 #else
5132         printk(KERN_INFO
5133                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5134 #endif
5135         read_lock(&tasklist_lock);
5136         do_each_thread(g, p) {
5137                 /*
5138                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5139                  * console might take alot of time:
5140                  */
5141                 touch_nmi_watchdog();
5142                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5143                         sched_show_task(p);
5144         } while_each_thread(g, p);
5145
5146         touch_all_softlockup_watchdogs();
5147
5148 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5149         sysrq_sched_debug_show();
5150 #endif
5151         read_unlock(&tasklist_lock);
5152         /*
5153          * Only show locks if all tasks are dumped:
5154          */
5155         if (!state_filter)
5156                 debug_show_all_locks();
5157 }
5158
5159 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5160 {
5161         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5162 }
5163
5164 /**
5165  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5166  * @idle: task in question
5167  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5168  *
5169  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5170  * flag, to make booting more robust.
5171  */
5172 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5173 {
5174         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5175         unsigned long flags;
5176
5177         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5178
5179         __sched_fork(idle);
5180         idle->state = TASK_RUNNING;
5181         idle->se.exec_start = sched_clock();
5182
5183         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
5184         __set_task_cpu(idle, cpu);
5185
5186         rq->curr = rq->idle = idle;
5187 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5188         idle->oncpu = 1;
5189 #endif
5190         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5191
5192         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5193 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5194         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5195 #else
5196         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5197 #endif
5198         /*
5199          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5200          */
5201         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5202         ftrace_graph_init_task(idle);
5203 }
5204
5205 /*
5206  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5207  * indicates which cpus entered this state. This is used
5208  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5209  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5210  * always be CPU_BITS_NONE.
5211  */
5212 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
5213
5214 /*
5215  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5216  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5217  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5218  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5219  * number of CPUs.
5220  *
5221  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5222  */
5223 static int get_update_sysctl_factor(void)
5224 {
5225         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
5226         unsigned int factor;
5227
5228         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
5229         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
5230                 factor = 1;
5231                 break;
5232         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
5233                 factor = cpus;
5234                 break;
5235         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
5236         default:
5237                 factor = 1 + ilog2(cpus);
5238                 break;
5239         }
5240
5241         return factor;
5242 }
5243
5244 static void update_sysctl(void)
5245 {
5246         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
5247
5248 #define SET_SYSCTL(name) \
5249         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
5250         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
5251         SET_SYSCTL(sched_latency);
5252         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
5253         SET_SYSCTL(sched_shares_ratelimit);
5254 #undef SET_SYSCTL
5255 }
5256
5257 static inline void sched_init_granularity(void)
5258 {
5259         update_sysctl();
5260 }
5261
5262 #ifdef CONFIG_SMP
5263 /*
5264  * This is how migration works:
5265  *
5266  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5267  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5268  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5269  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5270  *    thread off the CPU)
5271  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5272  *    task is still in the wrong runqueue.
5273  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5274  *    it and puts it into the right queue.
5275  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5276  * 7) we wake up and the migration is done.
5277  */
5278
5279 /*
5280  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5281  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5282  * is removed from the allowed bitmask.
5283  *
5284  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5285  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5286  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5287  */
5288 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
5289 {
5290         struct migration_req req;
5291         unsigned long flags;
5292         struct rq *rq;
5293         int ret = 0;
5294
5295         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5296
5297         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
5298                 ret = -EINVAL;
5299                 goto out;
5300         }
5301
5302         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
5303                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
5304                 ret = -EINVAL;
5305                 goto out;
5306         }
5307
5308         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5309                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5310         else {
5311                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
5312                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
5313         }
5314
5315         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5316         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
5317                 goto out;
5318
5319         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask), &req)) {
5320                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5321                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
5322
5323                 get_task_struct(mt);
5324                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5325                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5326                 put_task_struct(mt);
5327                 wait_for_completion(&req.done);
5328                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5329                 return 0;
5330         }
5331 out:
5332         task_rq_unlock(rq, &flags);
5333
5334         return ret;
5335 }
5336 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5337
5338 /*
5339  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5340  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5341  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5342  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5343  *
5344  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5345  * as the task is no longer on this CPU.
5346  *
5347  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5348  */
5349 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5350 {
5351         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5352         int ret = 0;
5353
5354         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
5355                 return ret;
5356
5357         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5358         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5359
5360         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5361         /* Already moved. */
5362         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5363                 goto done;
5364         /* Affinity changed (again). */
5365         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
5366                 goto fail;
5367
5368         /*
5369          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
5370          * placed properly.
5371          */
5372         if (p->se.on_rq) {
5373                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5374                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
5375                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5376                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
5377         }
5378 done:
5379         ret = 1;
5380 fail:
5381         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5382         return ret;
5383 }
5384
5385 #define RCU_MIGRATION_IDLE      0
5386 #define RCU_MIGRATION_NEED_QS   1
5387 #define RCU_MIGRATION_GOT_QS    2
5388 #define RCU_MIGRATION_MUST_SYNC 3
5389
5390 /*
5391  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
5392  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5393  * another runqueue.
5394  */
5395 static int migration_thread(void *data)
5396 {
5397         int badcpu;
5398         int cpu = (long)data;
5399         struct rq *rq;
5400
5401         rq = cpu_rq(cpu);
5402         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
5403
5404         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5405         while (!kthread_should_stop()) {
5406                 struct migration_req *req;
5407                 struct list_head *head;
5408
5409                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5410
5411                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5412                         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5413                         break;
5414                 }
5415
5416                 if (rq->active_balance) {
5417                         active_load_balance(rq, cpu);
5418                         rq->active_balance = 0;
5419                 }
5420
5421                 head = &rq->migration_queue;
5422
5423                 if (list_empty(head)) {
5424                         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5425                         schedule();
5426                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5427                         continue;
5428                 }
5429                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5430                 list_del_init(head->next);
5431
5432                 if (req->task != NULL) {
5433                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5434                         __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5435                 } else if (likely(cpu == (badcpu = smp_processor_id()))) {
5436                         req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_GOT_QS;
5437                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5438                 } else {
5439                         req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_MUST_SYNC;
5440                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5441                         WARN_ONCE(1, "migration_thread() on CPU %d, expected %d\n", badcpu, cpu);
5442                 }
5443                 local_irq_enable();
5444
5445                 complete(&req->done);
5446         }
5447         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5448
5449         return 0;
5450 }
5451
5452 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5453
5454 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5455 {
5456         int ret;
5457
5458         local_irq_disable();
5459         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
5460         local_irq_enable();
5461         return ret;
5462 }
5463
5464 /*
5465  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
5466  */
5467 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5468 {
5469         int dest_cpu;
5470
5471 again:
5472         dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, p);
5473
5474         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
5475         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
5476                 goto again;
5477 }
5478
5479 /*
5480  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5481  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5482  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5483  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5484  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5485  */
5486 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5487 {
5488         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
5489         unsigned long flags;
5490
5491         local_irq_save(flags);
5492         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5493         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5494         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5495         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5496         local_irq_restore(flags);
5497 }
5498
5499 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5500 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5501 {
5502         struct task_struct *p, *t;
5503
5504         read_lock(&tasklist_lock);
5505
5506         do_each_thread(t, p) {
5507                 if (p == current)
5508                         continue;
5509
5510                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5511                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5512         } while_each_thread(t, p);
5513
5514         read_unlock(&tasklist_lock);
5515 }
5516
5517 /*
5518  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5519  * It does so by boosting its priority to highest possible.
5520  * Used by CPU offline code.
5521  */
5522 void sched_idle_next(void)
5523 {
5524         int this_cpu = smp_processor_id();
5525         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5526         struct task_struct *p = rq->idle;
5527         unsigned long flags;
5528
5529         /* cpu has to be offline */
5530         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5531
5532         /*
5533          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5534          * and interrupts disabled on the current cpu.
5535          */
5536         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5537
5538         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5539
5540         activate_task(rq, p, 0);
5541
5542         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5543 }
5544
5545 /*
5546  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5547  * offline.
5548  */
5549 void idle_task_exit(void)
5550 {
5551         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5552
5553         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5554
5555         if (mm != &init_mm)
5556                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5557         mmdrop(mm);
5558 }
5559
5560 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5561 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5562 {
5563         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5564
5565         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5566         BUG_ON(!p->exit_state);
5567
5568         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5569         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5570
5571         get_task_struct(p);
5572
5573         /*
5574          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5575          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
5576          * fine.
5577          */
5578         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5579         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5580         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5581
5582         put_task_struct(p);
5583 }
5584
5585 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5586 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5587 {
5588         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5589         struct task_struct *next;
5590
5591         for ( ; ; ) {
5592                 if (!rq->nr_running)
5593                         break;
5594                 next = pick_next_task(rq);
5595                 if (!next)
5596                         break;
5597                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5598                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5599
5600         }
5601 }
5602
5603 /*
5604  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
5605  */
5606 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
5607 {
5608         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
5609         rq->calc_load_active = 0;
5610 }
5611 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5612
5613 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5614
5615 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5616         {
5617                 .procname       = "sched_domain",
5618                 .mode           = 0555,
5619         },
5620         {}
5621 };
5622
5623 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5624         {
5625                 .procname       = "kernel",
5626                 .mode           = 0555,
5627                 .child          = sd_ctl_dir,
5628         },
5629         {}
5630 };
5631
5632 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5633 {
5634         struct ctl_table *entry =
5635                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5636
5637         return entry;
5638 }
5639
5640 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5641 {
5642         struct ctl_table *entry;
5643
5644         /*
5645          * In the intermediate directories, both the child directory and
5646          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5647          * will always be set. In the lowest directory the names are
5648          * static strings and all have proc handlers.
5649          */
5650         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5651                 if (entry->child)
5652                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5653                 if (entry->proc_handler == NULL)
5654                         kfree(entry->procname);
5655         }
5656
5657         kfree(*tablep);
5658         *tablep = NULL;
5659 }
5660
5661 static void
5662 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5663                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5664                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5665 {
5666         entry->procname = procname;
5667         entry->data = data;
5668         entry->maxlen = maxlen;
5669         entry->mode = mode;
5670         entry->proc_handler = proc_handler;
5671 }
5672
5673 static struct ctl_table *
5674 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5675 {
5676         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
5677
5678         if (table == NULL)
5679                 return NULL;
5680
5681         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5682                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5683         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5684                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5685         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5686                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5687         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5688                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5689         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5690                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5691         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5692                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5693         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5694                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5695         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5696                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5697         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5698                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5699         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5700                 &sd->cache_nice_tries,
5701                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5702         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5703                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5704         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
5705                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
5706         /* &table[12] is terminator */
5707
5708         return table;
5709 }
5710
5711 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5712 {
5713         struct ctl_table *entry, *table;
5714         struct sched_domain *sd;
5715         int domain_num = 0, i;
5716         char buf[32];
5717
5718         for_each_domain(cpu, sd)
5719                 domain_num++;
5720         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5721         if (table == NULL)
5722                 return NULL;
5723
5724         i = 0;
5725         for_each_domain(cpu, sd) {
5726                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5727                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5728                 entry->mode = 0555;
5729                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5730                 entry++;
5731                 i++;
5732         }
5733         return table;
5734 }
5735
5736 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5737 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5738 {
5739         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5740         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5741         char buf[32];
5742
5743         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5744         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5745
5746         if (entry == NULL)
5747                 return;
5748
5749         for_each_possible_cpu(i) {
5750                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5751                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5752                 entry->mode = 0555;
5753                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5754                 entry++;
5755         }
5756
5757         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5758         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5759 }
5760
5761 /* may be called multiple times per register */
5762 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5763 {
5764         if (sd_sysctl_header)
5765                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5766         sd_sysctl_header = NULL;
5767         if (sd_ctl_dir[0].child)
5768                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5769 }
5770 #else
5771 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5772 {
5773 }
5774 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5775 {
5776 }
5777 #endif
5778
5779 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5780 {
5781         if (!rq->online) {
5782                 const struct sched_class *class;
5783
5784                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5785                 rq->online = 1;
5786
5787                 for_each_class(class) {
5788                         if (class->rq_online)
5789                                 class->rq_online(rq);
5790                 }
5791         }
5792 }
5793
5794 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5795 {
5796         if (rq->online) {
5797                 const struct sched_class *class;
5798
5799                 for_each_class(class) {
5800                         if (class->rq_offline)
5801                                 class->rq_offline(rq);
5802                 }
5803
5804                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5805                 rq->online = 0;
5806         }
5807 }
5808
5809 /*
5810  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5811  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5812  */
5813 static int __cpuinit
5814 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5815 {
5816         struct task_struct *p;
5817         int cpu = (long)hcpu;
5818         unsigned long flags;
5819         struct rq *rq;
5820
5821         switch (action) {
5822
5823         case CPU_UP_PREPARE:
5824         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
5825                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
5826                 if (IS_ERR(p))
5827                         return NOTIFY_BAD;
5828                 kthread_bind(p, cpu);
5829                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
5830                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5831                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5832                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5833                 get_task_struct(p);
5834                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
5835                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5836                 break;
5837
5838         case CPU_ONLINE:
5839         case CPU_ONLINE_FROZEN:
5840                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
5841                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5842
5843                 /* Update our root-domain */
5844                 rq = cpu_rq(cpu);
5845                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5846                 if (rq->rd) {
5847                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5848
5849                         set_rq_online(rq);
5850                 }
5851                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5852                 break;
5853
5854 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5855         case CPU_UP_CANCELED:
5856         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
5857                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
5858                         break;
5859                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
5860                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
5861                              cpumask_any(cpu_online_mask));
5862                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5863                 put_task_struct(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5864                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
5865                 break;
5866
5867         case CPU_DEAD:
5868         case CPU_DEAD_FROZEN:
5869                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
5870                 migrate_live_tasks(cpu);
5871                 rq = cpu_rq(cpu);
5872                 kthread_stop(rq->migration_thread);
5873                 put_task_struct(rq->migration_thread);
5874                 rq->migration_thread = NULL;
5875                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5876                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5877                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
5878                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5879                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
5880                 migrate_dead_tasks(cpu);
5881                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5882                 cpuset_unlock();
5883                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5884                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5885                 calc_global_load_remove(rq);
5886                 /*
5887                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
5888                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
5889                  * the requestors.
5890                  */
5891                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5892                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
5893                         struct migration_req *req;
5894
5895                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
5896                                          struct migration_req, list);
5897                         list_del_init(&req->list);
5898                         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5899                         complete(&req->done);
5900                         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5901                 }
5902                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5903                 break;
5904
5905         case CPU_DYING:
5906         case CPU_DYING_FROZEN:
5907                 /* Update our root-domain */
5908                 rq = cpu_rq(cpu);
5909                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5910                 if (rq->rd) {
5911                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5912                         set_rq_offline(rq);
5913                 }
5914                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5915                 break;
5916 #endif
5917         }
5918         return NOTIFY_OK;
5919 }
5920
5921 /*
5922  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5923  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5924  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5925  */
5926 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5927         .notifier_call = migration_call,
5928         .priority = 10
5929 };
5930
5931 static int __init migration_init(void)
5932 {
5933         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5934         int err;
5935
5936         /* Start one for the boot CPU: */
5937         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5938         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5939         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5940         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5941
5942         return 0;
5943 }
5944 early_initcall(migration_init);
5945 #endif
5946
5947 #ifdef CONFIG_SMP
5948
5949 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5950
5951 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
5952
5953 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
5954 {
5955         sched_domain_debug_enabled = 1;
5956
5957         return 0;
5958 }
5959 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
5960
5961 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5962                                   struct cpumask *groupmask)
5963 {
5964         struct sched_group *group = sd->groups;
5965         char str[256];
5966
5967         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5968         cpumask_clear(groupmask);
5969
5970         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5971
5972         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5973                 printk("does not load-balance\n");
5974                 if (sd->parent)
5975                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5976                                         " has parent");
5977                 return -1;
5978         }
5979
5980         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5981
5982         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5983                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5984                                 "CPU%d\n", cpu);
5985         }
5986         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5987                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5988                                 " CPU%d\n", cpu);
5989         }
5990
5991         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5992         do {
5993                 if (!group) {
5994                         printk("\n");
5995                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5996                         break;
5997                 }
5998
5999                 if (!group->cpu_power) {
6000                         printk(KERN_CONT "\n");
6001                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6002                                         "set\n");
6003                         break;
6004                 }
6005
6006                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
6007                         printk(KERN_CONT "\n");
6008                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6009                         break;
6010                 }
6011
6012                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
6013                         printk(KERN_CONT "\n");
6014                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6015                         break;
6016                 }
6017
6018                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
6019
6020                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
6021
6022                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6023                 if (group->cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
6024                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
6025                                 group->cpu_power);
6026                 }
6027
6028                 group = group->next;
6029         } while (group != sd->groups);
6030         printk(KERN_CONT "\n");
6031
6032         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
6033                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6034
6035         if (sd->parent &&
6036             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
6037                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6038                         "of domain->span\n");
6039         return 0;
6040 }
6041
6042 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6043 {
6044         cpumask_var_t groupmask;
6045         int level = 0;
6046
6047         if (!sched_domain_debug_enabled)
6048                 return;
6049
6050         if (!sd) {
6051                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6052                 return;
6053         }
6054
6055         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6056
6057         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
6058                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6059                 return;
6060         }
6061
6062         for (;;) {
6063                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6064                         break;
6065                 level++;
6066                 sd = sd->parent;
6067                 if (!sd)
6068                         break;
6069         }
6070         free_cpumask_var(groupmask);
6071 }
6072 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6073 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6074 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6075
6076 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6077 {
6078         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
6079                 return 1;
6080
6081         /* Following flags need at least 2 groups */
6082         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6083                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6084                          SD_BALANCE_FORK |
6085                          SD_BALANCE_EXEC |
6086                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6087                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6088                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6089                         return 0;
6090         }
6091
6092         /* Following flags don't use groups */
6093         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
6094                 return 0;
6095
6096         return 1;
6097 }
6098
6099 static int
6100 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6101 {
6102         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6103
6104         if (sd_degenerate(parent))
6105                 return 1;
6106
6107         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
6108                 return 0;
6109
6110         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6111         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6112                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6113                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6114                                 SD_BALANCE_FORK |
6115                                 SD_BALANCE_EXEC |
6116                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6117                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6118                 if (nr_node_ids == 1)
6119                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
6120         }
6121         if (~cflags & pflags)
6122                 return 0;
6123
6124         return 1;
6125 }
6126
6127 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
6128 {
6129         synchronize_sched();
6130
6131         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
6132
6133         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6134         free_cpumask_var(rd->online);
6135         free_cpumask_var(rd->span);
6136         kfree(rd);
6137 }
6138
6139 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6140 {
6141         struct root_domain *old_rd = NULL;
6142         unsigned long flags;
6143
6144         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6145
6146         if (rq->rd) {
6147                 old_rd = rq->rd;
6148
6149                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
6150                         set_rq_offline(rq);
6151
6152                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
6153
6154                 /*
6155                  * If we dont want to free the old_rt yet then
6156                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
6157                  * in this function:
6158                  */
6159                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6160                         old_rd = NULL;
6161         }
6162
6163         atomic_inc(&rd->refcount);
6164         rq->rd = rd;
6165
6166         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
6167         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
6168                 set_rq_online(rq);
6169
6170         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6171
6172         if (old_rd)
6173                 free_rootdomain(old_rd);
6174 }
6175
6176 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
6177 {
6178         gfp_t gfp = GFP_KERNEL;
6179
6180         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6181
6182         if (bootmem)
6183                 gfp = GFP_NOWAIT;
6184
6185         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, gfp))
6186                 goto out;
6187         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, gfp))
6188                 goto free_span;
6189         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, gfp))
6190                 goto free_online;
6191
6192         if (cpupri_init(&rd->cpupri, bootmem) != 0)
6193                 goto free_rto_mask;
6194         return 0;
6195
6196 free_rto_mask:
6197         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6198 free_online:
6199         free_cpumask_var(rd->online);
6200 free_span:
6201         free_cpumask_var(rd->span);
6202 out:
6203         return -ENOMEM;
6204 }
6205
6206 static void init_defrootdomain(void)
6207 {
6208         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
6209
6210         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6211 }
6212
6213 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6214 {
6215         struct root_domain *rd;
6216
6217         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6218         if (!rd)
6219                 return NULL;
6220
6221         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
6222                 kfree(rd);
6223                 return NULL;
6224         }
6225
6226         return rd;
6227 }
6228
6229 /*
6230  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6231  * hold the hotplug lock.
6232  */
6233 static void
6234 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6235 {
6236         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6237         struct sched_domain *tmp;
6238
6239         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6240         for (tmp = sd; tmp; ) {
6241                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6242                 if (!parent)
6243                         break;
6244
6245                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6246                         tmp->parent = parent->parent;
6247                         if (parent->parent)
6248                                 parent->parent->child = tmp;
6249                 } else
6250                         tmp = tmp->parent;
6251         }
6252
6253         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6254                 sd = sd->parent;
6255                 if (sd)
6256                         sd->child = NULL;
6257         }
6258
6259         sched_domain_debug(sd, cpu);
6260
6261         rq_attach_root(rq, rd);
6262         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6263 }
6264
6265 /* cpus with isolated domains */
6266 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
6267
6268 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6269 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6270 {
6271         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6272         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6273         return 1;
6274 }
6275
6276 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6277
6278 /*
6279  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6280  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6281  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
6282  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
6283  *
6284  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6285  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6286  * and ->cpu_power to 0.
6287  */
6288 static void
6289 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
6290                         const struct cpumask *cpu_map,
6291                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6292                                         struct sched_group **sg,
6293                                         struct cpumask *tmpmask),
6294                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
6295 {
6296         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6297         int i;
6298
6299         cpumask_clear(covered);
6300
6301         for_each_cpu(i, span) {
6302                 struct sched_group *sg;
6303                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6304                 int j;
6305
6306                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6307                         continue;
6308
6309                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
6310                 sg->cpu_power = 0;
6311
6312                 for_each_cpu(j, span) {
6313                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
6314                                 continue;
6315
6316                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6317                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6318                 }
6319                 if (!first)
6320                         first = sg;
6321                 if (last)
6322                         last->next = sg;
6323                 last = sg;
6324         }
6325         last->next = first;
6326 }
6327
6328 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6329
6330 #ifdef CONFIG_NUMA
6331
6332 /**
6333  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6334  * @node: node whose sched_domain we're building
6335  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6336  *
6337  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6338  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6339  *
6340  * Should use nodemask_t.
6341  */
6342 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6343 {
6344         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6345
6346         min_val = INT_MAX;
6347
6348         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6349                 /* Start at @node */
6350                 n = (node + i) % nr_node_ids;
6351
6352                 if (!nr_cpus_node(n))
6353                         continue;
6354
6355                 /* Skip already used nodes */
6356                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6357                         continue;
6358
6359                 /* Simple min distance search */
6360                 val = node_distance(node, n);
6361
6362                 if (val < min_val) {
6363                         min_val = val;
6364                         best_node = n;
6365                 }
6366         }
6367
6368         node_set(best_node, *used_nodes);
6369         return best_node;
6370 }
6371
6372 /**
6373  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6374  * @node: node whose cpumask we're constructing
6375  * @span: resulting cpumask
6376  *
6377  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6378  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6379  * out optimally.
6380  */
6381 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
6382 {
6383         nodemask_t used_nodes;
6384         int i;
6385
6386         cpumask_clear(span);
6387         nodes_clear(used_nodes);
6388
6389         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
6390         node_set(node, used_nodes);
6391
6392         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6393                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6394
6395                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
6396         }
6397 }
6398 #endif /* CONFIG_NUMA */
6399
6400 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6401
6402 /*
6403  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
6404  *
6405  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
6406  *   and struct sched_domain. )
6407  */
6408 struct static_sched_group {
6409         struct sched_group sg;
6410         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
6411 };
6412
6413 struct static_sched_domain {
6414         struct sched_domain sd;
6415         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
6416 };
6417
6418 struct s_data {
6419 #ifdef CONFIG_NUMA
6420         int                     sd_allnodes;
6421         cpumask_var_t           domainspan;
6422         cpumask_var_t           covered;
6423         cpumask_var_t           notcovered;
6424 #endif
6425         cpumask_var_t           nodemask;
6426         cpumask_var_t           this_sibling_map;
6427         cpumask_var_t           this_core_map;
6428         cpumask_var_t           send_covered;
6429         cpumask_var_t           tmpmask;
6430         struct sched_group      **sched_group_nodes;
6431         struct root_domain      *rd;
6432 };
6433
6434 enum s_alloc {
6435         sa_sched_groups = 0,
6436         sa_rootdomain,
6437         sa_tmpmask,
6438         sa_send_covered,
6439         sa_this_core_map,
6440         sa_this_sibling_map,
6441         sa_nodemask,
6442         sa_sched_group_nodes,
6443 #ifdef CONFIG_NUMA
6444         sa_notcovered,
6445         sa_covered,
6446         sa_domainspan,
6447 #endif
6448         sa_none,
6449 };
6450
6451 /*
6452  * SMT sched-domains:
6453  */
6454 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6455 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
6456 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_groups);
6457
6458 static int
6459 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6460                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
6461 {
6462         if (sg)
6463                 *sg = &per_cpu(sched_groups, cpu).sg;
6464         return cpu;
6465 }
6466 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
6467
6468 /*
6469  * multi-core sched-domains:
6470  */
6471 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6472 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
6473 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
6474 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
6475
6476 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6477 static int
6478 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6479                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6480 {
6481         int group;
6482
6483         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6484         group = cpumask_first(mask);
6485         if (sg)
6486                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
6487         return group;
6488 }
6489 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6490 static int
6491 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6492                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
6493 {
6494         if (sg)
6495                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
6496         return cpu;
6497 }
6498 #endif
6499
6500 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
6501 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
6502
6503 static int
6504 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6505                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6506 {
6507         int group;
6508 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6509         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
6510         group = cpumask_first(mask);
6511 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6512         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6513         group = cpumask_first(mask);
6514 #else
6515         group = cpu;
6516 #endif
6517         if (sg)
6518                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
6519         return group;
6520 }
6521
6522 #ifdef CONFIG_NUMA
6523 /*
6524  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6525  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6526  * gets dynamically allocated.
6527  */
6528 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
6529 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
6530
6531 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
6532 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
6533
6534 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6535                                  struct sched_group **sg,
6536                                  struct cpumask *nodemask)
6537 {
6538         int group;
6539
6540         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
6541         group = cpumask_first(nodemask);
6542
6543         if (sg)
6544                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
6545         return group;
6546 }
6547
6548 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6549 {
6550         struct sched_group *sg = group_head;
6551         int j;
6552
6553         if (!sg)
6554                 return;
6555         do {
6556                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
6557                         struct sched_domain *sd;
6558
6559                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
6560                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
6561                                 /*
6562                                  * Only add "power" once for each
6563                                  * physical package.
6564                                  */
6565                                 continue;
6566                         }
6567
6568                         sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
6569                 }
6570                 sg = sg->next;
6571         } while (sg != group_head);
6572 }
6573
6574 static int build_numa_sched_groups(struct s_data *d,
6575                                    const struct cpumask *cpu_map, int num)
6576 {
6577         struct sched_domain *sd;
6578         struct sched_group *sg, *prev;
6579         int n, j;
6580
6581         cpumask_clear(d->covered);
6582         cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(num), cpu_map);
6583         if (cpumask_empty(d->nodemask)) {
6584                 d->sched_group_nodes[num] = NULL;
6585                 goto out;
6586         }
6587
6588         sched_domain_node_span(num, d->domainspan);
6589         cpumask_and(d->domainspan, d->domainspan, cpu_map);
6590
6591         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6592                           GFP_KERNEL, num);
6593         if (!sg) {
6594                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for node %d\n",
6595                        num);
6596                 return -ENOMEM;
6597         }
6598         d->sched_group_nodes[num] = sg;
6599
6600         for_each_cpu(j, d->nodemask) {
6601                 sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
6602                 sd->groups = sg;
6603         }
6604
6605         sg->cpu_power = 0;
6606         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->nodemask);
6607         sg->next = sg;
6608         cpumask_or(d->covered, d->covered, d->nodemask);
6609
6610         prev = sg;
6611         for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6612                 n = (num + j) % nr_node_ids;
6613                 cpumask_complement(d->notcovered, d->covered);
6614                 cpumask_and(d->tmpmask, d->notcovered, cpu_map);
6615                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, d->domainspan);
6616                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
6617                         break;
6618                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, cpumask_of_node(n));
6619                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
6620                         continue;
6621                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6622                                   GFP_KERNEL, num);
6623                 if (!sg) {
6624                         printk(KERN_WARNING
6625                                "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6626                         return -ENOMEM;
6627                 }
6628                 sg->cpu_power = 0;
6629                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->tmpmask);
6630                 sg->next = prev->next;
6631                 cpumask_or(d->covered, d->covered, d->tmpmask);
6632                 prev->next = sg;
6633                 prev = sg;
6634         }
6635 out:
6636         return 0;
6637 }
6638 #endif /* CONFIG_NUMA */
6639
6640 #ifdef CONFIG_NUMA
6641 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6642 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
6643                               struct cpumask *nodemask)
6644 {
6645         int cpu, i;
6646
6647         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
6648                 struct sched_group **sched_group_nodes
6649                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6650
6651                 if (!sched_group_nodes)
6652                         continue;
6653
6654                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6655                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6656
6657                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
6658                         if (cpumask_empty(nodemask))
6659                                 continue;
6660
6661                         if (sg == NULL)
6662                                 continue;
6663                         sg = sg->next;
6664 next_sg:
6665                         oldsg = sg;
6666                         sg = sg->next;
6667                         kfree(oldsg);
6668                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6669                                 goto next_sg;
6670                 }
6671                 kfree(sched_group_nodes);
6672                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6673         }
6674 }
6675 #else /* !CONFIG_NUMA */
6676 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
6677                               struct cpumask *nodemask)
6678 {
6679 }
6680 #endif /* CONFIG_NUMA */
6681
6682 /*
6683  * Initialize sched groups cpu_power.
6684  *
6685  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6686  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6687  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6688  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6689  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6690  * less cpu_power.
6691  */
6692 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6693 {
6694         struct sched_domain *child;
6695         struct sched_group *group;
6696         long power;
6697         int weight;
6698
6699         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6700
6701         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
6702                 return;
6703
6704         child = sd->child;
6705
6706         sd->groups->cpu_power = 0;
6707
6708         if (!child) {
6709                 power = SCHED_LOAD_SCALE;
6710                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6711                 /*
6712                  * SMT siblings share the power of a single core.
6713                  * Usually multiple threads get a better yield out of
6714                  * that one core than a single thread would have,
6715                  * reflect that in sd->smt_gain.
6716                  */
6717                 if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
6718                         power *= sd->smt_gain;
6719                         power /= weight;
6720                         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
6721                 }
6722                 sd->groups->cpu_power += power;
6723                 return;
6724         }
6725
6726         /*
6727          * Add cpu_power of each child group to this groups cpu_power.
6728          */
6729         group = child->groups;
6730         do {
6731                 sd->groups->cpu_power += group->cpu_power;
6732                 group = group->next;
6733         } while (group != child->groups);
6734 }
6735
6736 /*
6737  * Initializers for schedule domains
6738  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6739  */
6740
6741 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6742 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
6743 #else
6744 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
6745 #endif
6746
6747 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
6748
6749 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
6750 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
6751 {                                                               \
6752         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
6753         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
6754         sd->level = SD_LV_##type;                               \
6755         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
6756 }
6757
6758 SD_INIT_FUNC(CPU)
6759 #ifdef CONFIG_NUMA
6760  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
6761  SD_INIT_FUNC(NODE)
6762 #endif
6763 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6764  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
6765 #endif
6766 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6767  SD_INIT_FUNC(MC)
6768 #endif
6769
6770 static int default_relax_domain_level = -1;
6771
6772 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6773 {
6774         unsigned long val;
6775
6776         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
6777         if (val < SD_LV_MAX)
6778                 default_relax_domain_level = val;
6779
6780         return 1;
6781 }
6782 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6783
6784 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6785                                  struct sched_domain_attr *attr)
6786 {
6787         int request;
6788
6789         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6790                 if (default_relax_domain_level < 0)
6791                         return;
6792                 else
6793                         request = default_relax_domain_level;
6794         } else
6795                 request = attr->relax_domain_level;
6796         if (request < sd->level) {
6797                 /* turn off idle balance on this domain */
6798                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6799         } else {
6800                 /* turn on idle balance on this domain */
6801                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6802         }
6803 }
6804
6805 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6806                                  const struct cpumask *cpu_map)
6807 {
6808         switch (what) {
6809         case sa_sched_groups:
6810                 free_sched_groups(cpu_map, d->tmpmask); /* fall through */
6811                 d->sched_group_nodes = NULL;
6812         case sa_rootdomain:
6813                 free_rootdomain(d->rd); /* fall through */
6814         case sa_tmpmask:
6815                 free_cpumask_var(d->tmpmask); /* fall through */
6816         case sa_send_covered:
6817                 free_cpumask_var(d->send_covered); /* fall through */
6818         case sa_this_core_map:
6819                 free_cpumask_var(d->this_core_map); /* fall through */
6820         case sa_this_sibling_map:
6821                 free_cpumask_var(d->this_sibling_map); /* fall through */
6822         case sa_nodemask:
6823                 free_cpumask_var(d->nodemask); /* fall through */
6824         case sa_sched_group_nodes:
6825 #ifdef CONFIG_NUMA
6826                 kfree(d->sched_group_nodes); /* fall through */
6827         case sa_notcovered:
6828                 free_cpumask_var(d->notcovered); /* fall through */
6829         case sa_covered:
6830                 free_cpumask_var(d->covered); /* fall through */
6831         case sa_domainspan:
6832                 free_cpumask_var(d->domainspan); /* fall through */
6833 #endif
6834         case sa_none:
6835                 break;
6836         }
6837 }
6838
6839 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6840                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6841 {
6842 #ifdef CONFIG_NUMA
6843         if (!alloc_cpumask_var(&d->domainspan, GFP_KERNEL))
6844                 return sa_none;
6845         if (!alloc_cpumask_var(&d->covered, GFP_KERNEL))
6846                 return sa_domainspan;
6847         if (!alloc_cpumask_var(&d->notcovered, GFP_KERNEL))
6848                 return sa_covered;
6849         /* Allocate the per-node list of sched groups */
6850         d->sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids,
6851                                       sizeof(struct sched_group *), GFP_KERNEL);
6852         if (!d->sched_group_nodes) {
6853                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6854                 return sa_notcovered;
6855         }
6856         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = d->sched_group_nodes;
6857 #endif
6858         if (!alloc_cpumask_var(&d->nodemask, GFP_KERNEL))
6859                 return sa_sched_group_nodes;
6860         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_sibling_map, GFP_KERNEL))
6861                 return sa_nodemask;
6862         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_core_map, GFP_KERNEL))
6863                 return sa_this_sibling_map;
6864         if (!alloc_cpumask_var(&d->send_covered, GFP_KERNEL))
6865                 return sa_this_core_map;
6866         if (!alloc_cpumask_var(&d->tmpmask, GFP_KERNEL))
6867                 return sa_send_covered;
6868         d->rd = alloc_rootdomain();
6869         if (!d->rd) {
6870                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
6871                 return sa_tmpmask;
6872         }
6873         return sa_rootdomain;
6874 }
6875
6876 static struct sched_domain *__build_numa_sched_domains(struct s_data *d,
6877         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr, int i)
6878 {
6879         struct sched_domain *sd = NULL;
6880 #ifdef CONFIG_NUMA
6881         struct sched_domain *parent;
6882
6883         d->sd_allnodes = 0;
6884         if (cpumask_weight(cpu_map) >
6885             SD_NODES_PER_DOMAIN * cpumask_weight(d->nodemask)) {
6886                 sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
6887                 SD_INIT(sd, ALLNODES);
6888                 set_domain_attribute(sd, attr);
6889                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
6890                 cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6891                 d->sd_allnodes = 1;
6892         }
6893         parent = sd;
6894
6895         sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
6896         SD_INIT(sd, NODE);
6897         set_domain_attribute(sd, attr);
6898         sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
6899         sd->parent = parent;
6900         if (parent)
6901                 parent->child = sd;
6902         cpumask_and(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(sd), cpu_map);
6903 #endif
6904         return sd;
6905 }
6906
6907 static struct sched_domain *__build_cpu_sched_domain(struct s_data *d,
6908         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6909         struct sched_domain *parent, int i)
6910 {
6911         struct sched_domain *sd;
6912         sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
6913         SD_INIT(sd, CPU);
6914         set_domain_attribute(sd, attr);
6915         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), d->nodemask);
6916         sd->parent = parent;
6917         if (parent)
6918                 parent->child = sd;
6919         cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6920         return sd;
6921 }
6922
6923 static struct sched_domain *__build_mc_sched_domain(struct s_data *d,
6924         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6925         struct sched_domain *parent, int i)
6926 {
6927         struct sched_domain *sd = parent;
6928 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6929         sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
6930         SD_INIT(sd, MC);
6931         set_domain_attribute(sd, attr);
6932         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_coregroup_mask(i));
6933         sd->parent = parent;
6934         parent->child = sd;
6935         cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6936 #endif
6937         return sd;
6938 }
6939
6940 static struct sched_domain *__build_smt_sched_domain(struct s_data *d,
6941         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6942         struct sched_domain *parent, int i)
6943 {
6944         struct sched_domain *sd = parent;
6945 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6946         sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
6947         SD_INIT(sd, SIBLING);
6948         set_domain_attribute(sd, attr);
6949         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, topology_thread_cpumask(i));
6950         sd->parent = parent;
6951         parent->child = sd;
6952         cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6953 #endif
6954         return sd;
6955 }
6956
6957 static void build_sched_groups(struct s_data *d, enum sched_domain_level l,
6958                                const struct cpumask *cpu_map, int cpu)
6959 {
6960         switch (l) {
6961 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6962         case SD_LV_SIBLING: /* set up CPU (sibling) groups */
6963                 cpumask_and(d->this_sibling_map, cpu_map,
6964                             topology_thread_cpumask(cpu));
6965                 if (cpu == cpumask_first(d->this_sibling_map))
6966                         init_sched_build_groups(d->this_sibling_map, cpu_map,
6967                                                 &cpu_to_cpu_group,
6968                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
6969                 break;
6970 #endif
6971 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6972         case SD_LV_MC: /* set up multi-core groups */
6973                 cpumask_and(d->this_core_map, cpu_map, cpu_coregroup_mask(cpu));
6974                 if (cpu == cpumask_first(d->this_core_map))
6975                         init_sched_build_groups(d->this_core_map, cpu_map,
6976                                                 &cpu_to_core_group,
6977                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
6978                 break;
6979 #endif
6980         case SD_LV_CPU: /* set up physical groups */
6981                 cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(cpu), cpu_map);
6982                 if (!cpumask_empty(d->nodemask))
6983                         init_sched_build_groups(d->nodemask, cpu_map,
6984                                                 &cpu_to_phys_group,
6985                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
6986                 break;
6987 #ifdef CONFIG_NUMA
6988         case SD_LV_ALLNODES:
6989                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group,
6990                                         d->send_covered, d->tmpmask);
6991                 break;
6992 #endif
6993         default:
6994                 break;
6995         }
6996 }
6997
6998 /*
6999  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7000  * to the individual cpus
7001  */
7002 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7003                                  struct sched_domain_attr *attr)
7004 {
7005         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
7006         struct s_data d;
7007         struct sched_domain *sd;
7008         int i;
7009 #ifdef CONFIG_NUMA
7010         d.sd_allnodes = 0;
7011 #endif
7012
7013         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
7014         if (alloc_state != sa_rootdomain)
7015                 goto error;
7016         alloc_state = sa_sched_groups;
7017
7018         /*
7019          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
7020          */
7021         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7022                 cpumask_and(d.nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)),
7023                             cpu_map);
7024
7025                 sd = __build_numa_sched_domains(&d, cpu_map, attr, i);
7026                 sd = __build_cpu_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7027                 sd = __build_mc_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7028                 sd = __build_smt_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7029         }
7030
7031         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7032                 build_sched_groups(&d, SD_LV_SIBLING, cpu_map, i);
7033                 build_sched_groups(&d, SD_LV_MC, cpu_map, i);
7034         }
7035
7036         /* Set up physical groups */
7037         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7038                 build_sched_groups(&d, SD_LV_CPU, cpu_map, i);
7039
7040 #ifdef CONFIG_NUMA
7041         /* Set up node groups */
7042         if (d.sd_allnodes)
7043                 build_sched_groups(&d, SD_LV_ALLNODES, cpu_map, 0);
7044
7045         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7046                 if (build_numa_sched_groups(&d, cpu_map, i))
7047                         goto error;
7048 #endif
7049
7050         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7051 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7052         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7053                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7054                 init_sched_groups_power(i, sd);
7055         }
7056 #endif
7057 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7058         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7059                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7060                 init_sched_groups_power(i, sd);
7061         }
7062 #endif
7063
7064         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7065                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7066                 init_sched_groups_power(i, sd);
7067         }
7068
7069 #ifdef CONFIG_NUMA
7070         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7071                 init_numa_sched_groups_power(d.sched_group_nodes[i]);
7072
7073         if (d.sd_allnodes) {
7074                 struct sched_group *sg;
7075
7076                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
7077                                                                 d.tmpmask);
7078                 init_numa_sched_groups_power(sg);
7079         }
7080 #endif
7081
7082         /* Attach the domains */
7083         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7084 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7085                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7086 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7087                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7088 #else
7089                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7090 #endif
7091                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7092         }
7093
7094         d.sched_group_nodes = NULL; /* don't free this we still need it */
7095         __free_domain_allocs(&d, sa_tmpmask, cpu_map);
7096         return 0;
7097
7098 error:
7099         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7100         return -ENOMEM;
7101 }
7102
7103 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7104 {
7105         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
7106 }
7107
7108 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7109 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7110 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7111                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7112
7113 /*
7114  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7115  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7116  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7117  */
7118 static cpumask_var_t fallback_doms;
7119
7120 /*
7121  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7122  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7123  * or 0 if it stayed the same.
7124  */
7125 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7126 {
7127         return 0;
7128 }
7129
7130 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7131 {
7132         int i;
7133         cpumask_var_t *doms;
7134
7135         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7136         if (!doms)
7137                 return NULL;
7138         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7139                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7140                         free_sched_domains(doms, i);
7141                         return NULL;
7142                 }
7143         }
7144         return doms;
7145 }
7146
7147 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7148 {
7149         unsigned int i;
7150         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7151                 free_cpumask_var(doms[i]);
7152         kfree(doms);
7153 }
7154
7155 /*
7156  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7157  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7158  * exclude other special cases in the future.
7159  */
7160 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7161 {
7162         int err;
7163
7164         arch_update_cpu_topology();
7165         ndoms_cur = 1;
7166         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7167         if (!doms_cur)
7168                 doms_cur = &fallback_doms;
7169         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7170         dattr_cur = NULL;
7171         err = build_sched_domains(doms_cur[0]);
7172         register_sched_domain_sysctl();
7173
7174         return err;
7175 }
7176
7177 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7178                                        struct cpumask *tmpmask)
7179 {
7180         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7181 }
7182
7183 /*
7184  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7185  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7186  */
7187 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7188 {
7189         /* Save because hotplug lock held. */
7190         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
7191         int i;
7192
7193         for_each_cpu(i, cpu_map)
7194                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7195         synchronize_sched();
7196         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
7197 }
7198
7199 /* handle null as "default" */
7200 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7201                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7202 {
7203         struct sched_domain_attr tmp;
7204
7205         /* fast path */
7206         if (!new && !cur)
7207                 return 1;
7208
7209         tmp = SD_ATTR_INIT;
7210         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7211                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7212                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7213 }
7214
7215 /*
7216  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7217  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7218  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7219  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7220  *
7221  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7222  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7223  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7224  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7225  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7226  * it as it is.
7227  *
7228  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7229  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7230  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7231  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7232  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7233  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7234  *
7235  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7236  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7237  * and it will not create the default domain.
7238  *
7239  * Call with hotplug lock held
7240  */
7241 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7242                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7243 {
7244         int i, j, n;
7245         int new_topology;
7246
7247         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7248
7249         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7250         unregister_sched_domain_sysctl();
7251
7252         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7253         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7254
7255         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7256
7257         /* Destroy deleted domains */
7258         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7259                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7260                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7261                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7262                                 goto match1;
7263                 }
7264                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7265                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7266 match1:
7267                 ;
7268         }
7269
7270         if (doms_new == NULL) {
7271                 ndoms_cur = 0;
7272                 doms_new = &fallback_doms;
7273                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7274                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7275         }
7276
7277         /* Build new domains */
7278         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7279                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
7280                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7281                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7282                                 goto match2;
7283                 }
7284                 /* no match - add a new doms_new */
7285                 __build_sched_domains(doms_new[i],
7286                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7287 match2:
7288                 ;
7289         }
7290
7291         /* Remember the new sched domains */
7292         if (doms_cur != &fallback_doms)
7293                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7294         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7295         doms_cur = doms_new;
7296         dattr_cur = dattr_new;
7297         ndoms_cur = ndoms_new;
7298
7299         register_sched_domain_sysctl();
7300
7301         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7302 }
7303
7304 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7305 static void arch_reinit_sched_domains(void)
7306 {
7307         get_online_cpus();
7308
7309         /* Destroy domains first to force the rebuild */
7310         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
7311
7312         rebuild_sched_domains();
7313         put_online_cpus();
7314 }
7315
7316 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7317 {
7318         unsigned int level = 0;
7319
7320         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
7321                 return -EINVAL;
7322
7323         /*
7324          * level is always be positive so don't check for
7325          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
7326          * What happens on 0 or 1 byte write,
7327          * need to check for count as well?
7328          */
7329
7330         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
7331                 return -EINVAL;
7332
7333         if (smt)
7334                 sched_smt_power_savings = level;
7335         else
7336                 sched_mc_power_savings = level;
7337
7338         arch_reinit_sched_domains();
7339
7340         return count;
7341 }
7342
7343 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7344 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
7345                                            struct sysdev_class_attribute *attr,
7346                                            char *page)
7347 {
7348         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7349 }
7350 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
7351                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7352                                             const char *buf, size_t count)
7353 {
7354         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7355 }
7356 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
7357                          sched_mc_power_savings_show,
7358                          sched_mc_power_savings_store);
7359 #endif
7360
7361 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7362 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
7363                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7364                                             char *page)
7365 {
7366         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7367 }
7368 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
7369                                              struct sysdev_class_attribute *attr,
7370                                              const char *buf, size_t count)
7371 {
7372         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7373 }
7374 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
7375                    sched_smt_power_savings_show,
7376                    sched_smt_power_savings_store);
7377 #endif
7378
7379 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7380 {
7381         int err = 0;
7382
7383 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7384         if (smt_capable())
7385                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7386                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7387 #endif
7388 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7389         if (!err && mc_capable())
7390                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7391                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7392 #endif
7393         return err;
7394 }
7395 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
7396
7397 #ifndef CONFIG_CPUSETS
7398 /*
7399  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
7400  * When cpusets are enabled they take over this function.
7401  */
7402 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
7403                                 unsigned long action, void *hcpu)
7404 {
7405         switch (action) {
7406         case CPU_ONLINE:
7407         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7408         case CPU_DOWN_PREPARE:
7409         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7410         case CPU_DOWN_FAILED:
7411         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7412                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7413                 return NOTIFY_OK;
7414
7415         default:
7416                 return NOTIFY_DONE;
7417         }
7418 }
7419 #endif
7420
7421 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
7422                                 unsigned long action, void *hcpu)
7423 {
7424         int cpu = (int)(long)hcpu;
7425
7426         switch (action) {
7427         case CPU_DOWN_PREPARE:
7428         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7429                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
7430                 return NOTIFY_OK;
7431
7432         case CPU_DOWN_FAILED:
7433         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7434         case CPU_ONLINE:
7435         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7436                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
7437                 return NOTIFY_OK;
7438
7439         default:
7440                 return NOTIFY_DONE;
7441         }
7442 }
7443
7444 void __init sched_init_smp(void)
7445 {
7446         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7447
7448         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7449         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7450
7451 #if defined(CONFIG_NUMA)
7452         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
7453                                                                 GFP_KERNEL);
7454         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
7455 #endif
7456         get_online_cpus();
7457         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7458         arch_init_sched_domains(cpu_active_mask);
7459         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7460         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7461                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7462         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7463         put_online_cpus();
7464
7465 #ifndef CONFIG_CPUSETS
7466         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
7467         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
7468 #endif
7469
7470         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
7471         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
7472
7473         init_hrtick();
7474
7475         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7476         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7477                 BUG();
7478         sched_init_granularity();
7479         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7480
7481         init_sched_rt_class();
7482 }
7483 #else
7484 void __init sched_init_smp(void)
7485 {
7486         sched_init_granularity();
7487 }
7488 #endif /* CONFIG_SMP */
7489
7490 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
7491
7492 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7493 {
7494         return in_lock_functions(addr) ||
7495                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7496                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7497 }
7498
7499 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
7500 {
7501         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7502         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
7503 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7504         cfs_rq->rq = rq;
7505 #endif
7506         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7507 }
7508
7509 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
7510 {
7511         struct rt_prio_array *array;
7512         int i;
7513
7514         array = &rt_rq->active;
7515         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
7516                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
7517                 __clear_bit(i, array->bitmap);
7518         }
7519         /* delimiter for bitsearch: */
7520         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
7521
7522 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7523         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
7524 #ifdef CONFIG_SMP
7525         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
7526 #endif
7527 #endif
7528 #ifdef CONFIG_SMP
7529         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
7530         rt_rq->overloaded = 0;
7531         plist_head_init_raw(&rt_rq->pushable_tasks, &rq->lock);
7532 #endif
7533
7534         rt_rq->rt_time = 0;
7535         rt_rq->rt_throttled = 0;
7536         rt_rq->rt_runtime = 0;
7537         raw_spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7538
7539 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7540         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
7541         rt_rq->rq = rq;
7542 #endif
7543 }
7544
7545 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7546 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
7547                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
7548                                 struct sched_entity *parent)
7549 {
7550         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7551         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
7552         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
7553         cfs_rq->tg = tg;
7554         if (add)
7555                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7556
7557         tg->se[cpu] = se;
7558         /* se could be NULL for init_task_group */
7559         if (!se)
7560                 return;
7561
7562         if (!parent)
7563                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
7564         else
7565                 se->cfs_rq = parent->my_q;
7566
7567         se->my_q = cfs_rq;
7568         se->load.weight = tg->shares;
7569         se->load.inv_weight = 0;
7570         se->parent = parent;
7571 }
7572 #endif
7573
7574 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7575 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
7576                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
7577                 struct sched_rt_entity *parent)
7578 {
7579         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7580
7581         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
7582         init_rt_rq(rt_rq, rq);
7583         rt_rq->tg = tg;
7584         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7585         if (add)
7586                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
7587
7588         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
7589         if (!rt_se)
7590                 return;
7591
7592         if (!parent)
7593                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
7594         else
7595                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
7596
7597         rt_se->my_q = rt_rq;
7598         rt_se->parent = parent;
7599         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
7600 }
7601 #endif
7602
7603 void __init sched_init(void)
7604 {
7605         int i, j;
7606         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7607
7608 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7609         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7610 #endif
7611 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7612         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7613 #endif
7614 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7615         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
7616 #endif
7617         if (alloc_size) {
7618                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7619
7620 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7621                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7622                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7623
7624                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7625                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7626
7627 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7628 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7629                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7630                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7631
7632                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7633                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7634
7635 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7636 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7637                 for_each_possible_cpu(i) {
7638                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
7639                         ptr += cpumask_size();
7640                 }
7641 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7642         }
7643
7644 #ifdef CONFIG_SMP
7645         init_defrootdomain();
7646 #endif
7647
7648         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7649                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7650
7651 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7652         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
7653                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7654 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7655
7656 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7657         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
7658         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
7659
7660 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7661
7662 #if defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED && defined CONFIG_SMP
7663         update_shares_data = __alloc_percpu(nr_cpu_ids * sizeof(unsigned long),
7664                                             __alignof__(unsigned long));
7665 #endif
7666         for_each_possible_cpu(i) {
7667                 struct rq *rq;
7668
7669                 rq = cpu_rq(i);
7670                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7671                 rq->nr_running = 0;
7672                 rq->calc_load_active = 0;
7673                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7674                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
7675                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
7676 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7677                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
7678                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7679 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7680                 /*
7681                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
7682                  *
7683                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7684                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7685                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7686                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7687                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7688                  * (se->load.weight).
7689                  *
7690                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
7691                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7692                  * then A0's share of the cpu resource is:
7693                  *
7694                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7695                  *
7696                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
7697                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
7698                  */
7699                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
7700 #endif
7701 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7702
7703                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7704 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7705                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
7706 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7707                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
7708 #endif
7709 #endif
7710
7711                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7712                         rq->cpu_load[j] = 0;
7713 #ifdef CONFIG_SMP
7714                 rq->sd = NULL;
7715                 rq->rd = NULL;
7716                 rq->post_schedule = 0;
7717                 rq->active_balance = 0;
7718                 rq->next_balance = jiffies;
7719                 rq->push_cpu = 0;
7720                 rq->cpu = i;
7721                 rq->online = 0;
7722                 rq->migration_thread = NULL;
7723                 rq->idle_stamp = 0;
7724                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7725                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
7726                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7727 #endif
7728                 init_rq_hrtick(rq);
7729                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7730         }
7731
7732         set_load_weight(&init_task);
7733
7734 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7735         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7736 #endif
7737
7738 #ifdef CONFIG_SMP
7739         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
7740 #endif
7741
7742 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
7743         plist_head_init_raw(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
7744 #endif
7745
7746         /*
7747          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7748          */
7749         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7750         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7751
7752         /*
7753          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7754          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7755          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7756          * when this runqueue becomes "idle".
7757          */
7758         init_idle(current, smp_processor_id());
7759
7760         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7761
7762         /*
7763          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7764          */
7765         current->sched_class = &fair_sched_class;
7766
7767         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7768         zalloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
7769 #ifdef CONFIG_SMP
7770 #ifdef CONFIG_NO_HZ
7771         zalloc_cpumask_var(&nohz.cpu_mask, GFP_NOWAIT);
7772         alloc_cpumask_var(&nohz.ilb_grp_nohz_mask, GFP_NOWAIT);
7773 #endif
7774         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7775         if (cpu_isolated_map == NULL)
7776                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7777 #endif /* SMP */
7778
7779         perf_event_init();
7780
7781         scheduler_running = 1;
7782 }
7783
7784 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
7785 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7786 {
7787         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7788
7789         return (nested == PREEMPT_INATOMIC_BASE + preempt_offset);
7790 }
7791
7792 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7793 {
7794 #ifdef in_atomic
7795         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7796
7797         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
7798             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7799                 return;
7800         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7801                 return;
7802         prev_jiffy = jiffies;
7803
7804         printk(KERN_ERR
7805                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7806                         file, line);
7807         printk(KERN_ERR
7808                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7809                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7810                         current->pid, current->comm);
7811
7812         debug_show_held_locks(current);
7813         if (irqs_disabled())
7814                 print_irqtrace_events(current);
7815         dump_stack();
7816 #endif
7817 }
7818 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7819 #endif
7820
7821 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7822 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7823 {
7824         int on_rq;
7825
7826         on_rq = p->se.on_rq;
7827         if (on_rq)
7828                 deactivate_task(rq, p, 0);
7829         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7830         if (on_rq) {
7831                 activate_task(rq, p, 0);
7832                 resched_task(rq->curr);
7833         }
7834 }
7835
7836 void normalize_rt_tasks(void)
7837 {
7838         struct task_struct *g, *p;
7839         unsigned long flags;
7840         struct rq *rq;
7841
7842         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7843         do_each_thread(g, p) {
7844                 /*
7845                  * Only normalize user tasks:
7846                  */
7847                 if (!p->mm)
7848                         continue;
7849
7850                 p->se.exec_start                = 0;
7851 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7852                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7853                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7854                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7855 #endif
7856
7857                 if (!rt_task(p)) {
7858                         /*
7859                          * Renice negative nice level userspace
7860                          * tasks back to 0:
7861                          */
7862                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7863                                 set_user_nice(p, 0);
7864                         continue;
7865                 }
7866
7867                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7868                 rq = __task_rq_lock(p);
7869
7870                 normalize_task(rq, p);
7871
7872                 __task_rq_unlock(rq);
7873                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7874         } while_each_thread(g, p);
7875
7876         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7877 }
7878
7879 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7880
7881 #ifdef CONFIG_IA64
7882 /*
7883  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
7884  *
7885  * They can only be called when the whole system has been
7886  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7887  * activity can take place. Using them for anything else would
7888  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7889  * under any other configuration.
7890  */
7891
7892 /**
7893  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7894  * @cpu: the processor in question.
7895  *
7896  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7897  */
7898 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7899 {
7900         return cpu_curr(cpu);
7901 }
7902
7903 /**
7904  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7905  * @cpu: the processor in question.
7906  * @p: the task pointer to set.
7907  *
7908  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7909  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7910  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7911  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7912  * and caller must save the original value of the current task (see
7913  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7914  * re-starting the system.
7915  *
7916  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7917  */
7918 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7919 {
7920         cpu_curr(cpu) = p;
7921 }
7922
7923 #endif
7924
7925 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7926 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7927 {
7928         int i;
7929
7930         for_each_possible_cpu(i) {
7931                 if (tg->cfs_rq)
7932                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
7933                 if (tg->se)
7934                         kfree(tg->se[i]);
7935         }
7936
7937         kfree(tg->cfs_rq);
7938         kfree(tg->se);
7939 }
7940
7941 static
7942 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7943 {
7944         struct cfs_rq *cfs_rq;
7945         struct sched_entity *se;
7946         struct rq *rq;
7947         int i;
7948
7949         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7950         if (!tg->cfs_rq)
7951                 goto err;
7952         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7953         if (!tg->se)
7954                 goto err;
7955
7956         tg->shares = NICE_0_LOAD;
7957
7958         for_each_possible_cpu(i) {
7959                 rq = cpu_rq(i);
7960
7961                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
7962                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7963                 if (!cfs_rq)
7964                         goto err;
7965
7966                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
7967                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7968                 if (!se)
7969                         goto err_free_rq;
7970
7971                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
7972         }
7973
7974         return 1;
7975
7976  err_free_rq:
7977         kfree(cfs_rq);
7978  err:
7979         return 0;
7980 }
7981
7982 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7983 {
7984         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
7985                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
7986 }
7987
7988 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7989 {
7990         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
7991 }
7992 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
7993 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7994 {
7995 }
7996
7997 static inline
7998 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7999 {
8000         return 1;
8001 }
8002
8003 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8004 {
8005 }
8006
8007 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8008 {
8009 }
8010 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8011
8012 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8013 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8014 {
8015         int i;
8016
8017         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8018
8019         for_each_possible_cpu(i) {
8020                 if (tg->rt_rq)
8021                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8022                 if (tg->rt_se)
8023                         kfree(tg->rt_se[i]);
8024         }
8025
8026         kfree(tg->rt_rq);
8027         kfree(tg->rt_se);
8028 }
8029
8030 static
8031 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8032 {
8033         struct rt_rq *rt_rq;
8034         struct sched_rt_entity *rt_se;
8035         struct rq *rq;
8036         int i;
8037
8038         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8039         if (!tg->rt_rq)
8040                 goto err;
8041         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8042         if (!tg->rt_se)
8043                 goto err;
8044
8045         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8046                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8047
8048         for_each_possible_cpu(i) {
8049                 rq = cpu_rq(i);
8050
8051                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8052                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8053                 if (!rt_rq)
8054                         goto err;
8055
8056                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8057                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8058                 if (!rt_se)
8059                         goto err_free_rq;
8060
8061                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
8062         }
8063
8064         return 1;
8065
8066  err_free_rq:
8067         kfree(rt_rq);
8068  err:
8069         return 0;
8070 }
8071
8072 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8073 {
8074         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
8075                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
8076 }
8077
8078 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8079 {
8080         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
8081 }
8082 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8083 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8084 {
8085 }
8086
8087 static inline
8088 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8089 {
8090         return 1;
8091 }
8092
8093 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8094 {
8095 }
8096
8097 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8098 {
8099 }
8100 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8101
8102 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8103 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8104 {
8105         free_fair_sched_group(tg);
8106         free_rt_sched_group(tg);
8107         kfree(tg);
8108 }
8109
8110 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8111 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8112 {
8113         struct task_group *tg;
8114         unsigned long flags;
8115         int i;
8116
8117         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8118         if (!tg)
8119                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8120
8121         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8122                 goto err;
8123
8124         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8125                 goto err;
8126
8127         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8128         for_each_possible_cpu(i) {
8129                 register_fair_sched_group(tg, i);
8130                 register_rt_sched_group(tg, i);
8131         }
8132         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8133
8134         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8135
8136         tg->parent = parent;
8137         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8138         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8139         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8140
8141         return tg;
8142
8143 err:
8144         free_sched_group(tg);
8145         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8146 }
8147
8148 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8149 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8150 {
8151         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8152         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8153 }
8154
8155 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8156 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8157 {
8158         unsigned long flags;
8159         int i;
8160
8161         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8162         for_each_possible_cpu(i) {
8163                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8164                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
8165         }
8166         list_del_rcu(&tg->list);
8167         list_del_rcu(&tg->siblings);
8168         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8169
8170         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8171         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8172 }
8173
8174 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8175  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8176  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8177  *      reflect its new group.
8178  */
8179 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8180 {
8181         int on_rq, running;
8182         unsigned long flags;
8183         struct rq *rq;
8184
8185         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8186
8187         running = task_current(rq, tsk);
8188         on_rq = tsk->se.on_rq;
8189
8190         if (on_rq)
8191                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8192         if (unlikely(running))
8193                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8194
8195         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8196
8197 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8198         if (tsk->sched_class->moved_group)
8199                 tsk->sched_class->moved_group(tsk, on_rq);
8200 #endif
8201
8202         if (unlikely(running))
8203                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8204         if (on_rq)
8205                 enqueue_task(rq, tsk, 0, false);
8206
8207         task_rq_unlock(rq, &flags);
8208 }
8209 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8210
8211 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8212 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8213 {
8214         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8215         int on_rq;
8216
8217         on_rq = se->on_rq;
8218         if (on_rq)
8219                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
8220
8221         se->load.weight = shares;
8222         se->load.inv_weight = 0;
8223
8224         if (on_rq)
8225                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
8226 }
8227
8228 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8229 {
8230         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8231         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8232         unsigned long flags;
8233
8234         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8235         __set_se_shares(se, shares);
8236         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8237 }
8238
8239 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8240
8241 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8242 {
8243         int i;
8244         unsigned long flags;
8245
8246         /*
8247          * We can't change the weight of the root cgroup.
8248          */
8249         if (!tg->se[0])
8250                 return -EINVAL;
8251
8252         if (shares < MIN_SHARES)
8253                 shares = MIN_SHARES;
8254         else if (shares > MAX_SHARES)
8255                 shares = MAX_SHARES;
8256
8257         mutex_lock(&shares_mutex);
8258         if (tg->shares == shares)
8259                 goto done;
8260
8261         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8262         for_each_possible_cpu(i)
8263                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8264         list_del_rcu(&tg->siblings);
8265         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8266
8267         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
8268         synchronize_sched();
8269
8270         /*
8271          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
8272          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
8273          */
8274         tg->shares = shares;
8275         for_each_possible_cpu(i) {
8276                 /*
8277                  * force a rebalance
8278                  */
8279                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
8280                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
8281         }
8282
8283         /*
8284          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
8285          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
8286          */
8287         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8288         for_each_possible_cpu(i)
8289                 register_fair_sched_group(tg, i);
8290         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
8291         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8292 done:
8293         mutex_unlock(&shares_mutex);
8294         return 0;
8295 }
8296
8297 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8298 {
8299         return tg->shares;
8300 }
8301 #endif
8302
8303 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8304 /*
8305  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8306  */
8307 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8308
8309 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8310 {
8311         if (runtime == RUNTIME_INF)
8312                 return 1ULL << 20;
8313
8314         return div64_u64(runtime << 20, period);
8315 }
8316
8317 /* Must be called with tasklist_lock held */
8318 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8319 {
8320         struct task_struct *g, *p;
8321
8322         do_each_thread(g, p) {
8323                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8324                         return 1;
8325         } while_each_thread(g, p);
8326
8327         return 0;
8328 }
8329
8330 struct rt_schedulable_data {
8331         struct task_group *tg;
8332         u64 rt_period;
8333         u64 rt_runtime;
8334 };
8335
8336 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
8337 {
8338         struct rt_schedulable_data *d = data;
8339         struct task_group *child;
8340         unsigned long total, sum = 0;
8341         u64 period, runtime;
8342
8343         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8344         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8345
8346         if (tg == d->tg) {
8347                 period = d->rt_period;
8348                 runtime = d->rt_runtime;
8349         }
8350
8351         /*
8352          * Cannot have more runtime than the period.
8353          */
8354         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8355                 return -EINVAL;
8356
8357         /*
8358          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
8359          */
8360         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
8361                 return -EBUSY;
8362
8363         total = to_ratio(period, runtime);
8364
8365         /*
8366          * Nobody can have more than the global setting allows.
8367          */
8368         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
8369                 return -EINVAL;
8370
8371         /*
8372          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
8373          */
8374         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
8375                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
8376                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
8377
8378                 if (child == d->tg) {
8379                         period = d->rt_period;
8380                         runtime = d->rt_runtime;
8381                 }
8382
8383                 sum += to_ratio(period, runtime);
8384         }
8385
8386         if (sum > total)
8387                 return -EINVAL;
8388
8389         return 0;
8390 }
8391
8392 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8393 {
8394         struct rt_schedulable_data data = {
8395                 .tg = tg,
8396                 .rt_period = period,
8397                 .rt_runtime = runtime,
8398         };
8399
8400         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
8401 }
8402
8403 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
8404                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8405 {
8406         int i, err = 0;
8407
8408         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8409         read_lock(&tasklist_lock);
8410         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
8411         if (err)
8412                 goto unlock;
8413
8414         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8415         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8416         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8417
8418         for_each_possible_cpu(i) {
8419                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8420
8421                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8422                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8423                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8424         }
8425         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8426  unlock:
8427         read_unlock(&tasklist_lock);
8428         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8429
8430         return err;
8431 }
8432
8433 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8434 {
8435         u64 rt_runtime, rt_period;
8436
8437         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8438         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8439         if (rt_runtime_us < 0)
8440                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8441
8442         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8443 }
8444
8445 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8446 {
8447         u64 rt_runtime_us;
8448
8449         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8450                 return -1;
8451
8452         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8453         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8454         return rt_runtime_us;
8455 }
8456
8457 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8458 {
8459         u64 rt_runtime, rt_period;
8460
8461         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8462         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8463
8464         if (rt_period == 0)
8465                 return -EINVAL;
8466
8467         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8468 }
8469
8470 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8471 {
8472         u64 rt_period_us;
8473
8474         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8475         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8476         return rt_period_us;
8477 }
8478
8479 static int sched_rt_global_constraints(void)
8480 {
8481         u64 runtime, period;
8482         int ret = 0;
8483
8484         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8485                 return -EINVAL;
8486
8487         runtime = global_rt_runtime();
8488         period = global_rt_period();
8489
8490         /*
8491          * Sanity check on the sysctl variables.
8492          */
8493         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8494                 return -EINVAL;
8495
8496         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8497         read_lock(&tasklist_lock);
8498         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8499         read_unlock(&tasklist_lock);
8500         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8501
8502         return ret;
8503 }
8504
8505 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
8506 {
8507         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8508         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8509                 return 0;
8510
8511         return 1;
8512 }
8513
8514 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8515 static int sched_rt_global_constraints(void)
8516 {
8517         unsigned long flags;
8518         int i;
8519
8520         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8521                 return -EINVAL;
8522
8523         /*
8524          * There's always some RT tasks in the root group
8525          * -- migration, kstopmachine etc..
8526          */
8527         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
8528                 return -EBUSY;
8529
8530         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8531         for_each_possible_cpu(i) {
8532                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8533
8534                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8535                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8536                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8537         }
8538         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8539
8540         return 0;
8541 }
8542 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8543
8544 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8545                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8546                 loff_t *ppos)
8547 {
8548         int ret;
8549         int old_period, old_runtime;
8550         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8551
8552         mutex_lock(&mutex);
8553         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8554         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8555
8556         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8557
8558         if (!ret && write) {
8559                 ret = sched_rt_global_constraints();
8560                 if (ret) {
8561                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
8562                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8563                 } else {
8564                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8565                         def_rt_bandwidth.rt_period =
8566                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
8567                 }
8568         }
8569         mutex_unlock(&mutex);
8570
8571         return ret;
8572 }
8573
8574 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8575
8576 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
8577 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
8578 {
8579         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
8580                             struct task_group, css);
8581 }
8582
8583 static struct cgroup_subsys_state *
8584 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8585 {
8586         struct task_group *tg, *parent;
8587
8588         if (!cgrp->parent) {
8589                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8590                 return &init_task_group.css;
8591         }
8592
8593         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
8594         tg = sched_create_group(parent);
8595         if (IS_ERR(tg))
8596                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8597
8598         return &tg->css;
8599 }
8600
8601 static void
8602 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8603 {
8604         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8605
8606         sched_destroy_group(tg);
8607 }
8608
8609 static int
8610 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
8611 {
8612 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8613         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
8614                 return -EINVAL;
8615 #else
8616         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8617         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
8618                 return -EINVAL;
8619 #endif
8620         return 0;
8621 }
8622
8623 static int
8624 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8625                       struct task_struct *tsk, bool threadgroup)
8626 {
8627         int retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, tsk);
8628         if (retval)
8629                 return retval;
8630         if (threadgroup) {
8631                 struct task_struct *c;
8632                 rcu_read_lock();
8633                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
8634                         retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, c);
8635                         if (retval) {
8636                                 rcu_read_unlock();
8637                                 return retval;
8638                         }
8639                 }
8640                 rcu_read_unlock();
8641         }
8642         return 0;
8643 }
8644
8645 static void
8646 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8647                   struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk,
8648                   bool threadgroup)
8649 {
8650         sched_move_task(tsk);
8651         if (threadgroup) {
8652                 struct task_struct *c;
8653                 rcu_read_lock();
8654                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
8655                         sched_move_task(c);
8656                 }
8657                 rcu_read_unlock();
8658         }
8659 }
8660
8661 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8662 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8663                                 u64 shareval)
8664 {
8665         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
8666 }
8667
8668 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8669 {
8670         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8671
8672         return (u64) tg->shares;
8673 }
8674 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8675
8676 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8677 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8678                                 s64 val)
8679 {
8680         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
8681 }
8682
8683 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8684 {
8685         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
8686 }
8687
8688 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8689                 u64 rt_period_us)
8690 {
8691         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
8692 }
8693
8694 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8695 {
8696         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
8697 }
8698 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8699
8700 static struct cftype cpu_files[] = {
8701 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8702         {
8703                 .name = "shares",
8704                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8705                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8706         },
8707 #endif
8708 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8709         {
8710                 .name = "rt_runtime_us",
8711                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8712                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8713         },
8714         {
8715                 .name = "rt_period_us",
8716                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8717                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8718         },
8719 #endif
8720 };
8721
8722 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
8723 {
8724         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
8725 }
8726
8727 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
8728         .name           = "cpu",
8729         .create         = cpu_cgroup_create,
8730         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
8731         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8732         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8733         .populate       = cpu_cgroup_populate,
8734         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
8735         .early_init     = 1,
8736 };
8737
8738 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8739
8740 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
8741
8742 /*
8743  * CPU accounting code for task groups.
8744  *
8745  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
8746  * (balbir@in.ibm.com).
8747  */
8748
8749 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
8750 struct cpuacct {
8751         struct cgroup_subsys_state css;
8752         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
8753         u64 __percpu *cpuusage;
8754         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
8755         struct cpuacct *parent;
8756 };
8757
8758 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
8759
8760 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
8761 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
8762 {
8763         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
8764                             struct cpuacct, css);
8765 }
8766
8767 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
8768 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
8769 {
8770         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
8771                             struct cpuacct, css);
8772 }
8773
8774 /* create a new cpu accounting group */
8775 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
8776         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8777 {
8778         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
8779         int i;
8780
8781         if (!ca)
8782                 goto out;
8783
8784         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
8785         if (!ca->cpuusage)
8786                 goto out_free_ca;
8787
8788         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
8789                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
8790                         goto out_free_counters;
8791
8792         if (cgrp->parent)
8793                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
8794
8795         return &ca->css;
8796
8797 out_free_counters:
8798         while (--i >= 0)
8799                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
8800         free_percpu(ca->cpuusage);
8801 out_free_ca:
8802         kfree(ca);
8803 out:
8804         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8805 }
8806
8807 /* destroy an existing cpu accounting group */
8808 static void
8809 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8810 {
8811         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8812         int i;
8813
8814         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
8815                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
8816         free_percpu(ca->cpuusage);
8817         kfree(ca);
8818 }
8819
8820 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
8821 {
8822         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8823         u64 data;
8824
8825 #ifndef CONFIG_64BIT
8826         /*
8827          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
8828          */
8829         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8830         data = *cpuusage;
8831         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8832 #else
8833         data = *cpuusage;
8834 #endif
8835
8836         return data;
8837 }
8838
8839 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
8840 {
8841         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8842
8843 #ifndef CONFIG_64BIT
8844         /*
8845          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
8846          */
8847         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8848         *cpuusage = val;
8849         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8850 #else
8851         *cpuusage = val;
8852 #endif
8853 }
8854
8855 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
8856 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8857 {
8858         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8859         u64 totalcpuusage = 0;
8860         int i;
8861
8862         for_each_present_cpu(i)
8863                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8864
8865         return totalcpuusage;
8866 }
8867
8868 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8869                                                                 u64 reset)
8870 {
8871         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8872         int err = 0;
8873         int i;
8874
8875         if (reset) {
8876                 err = -EINVAL;
8877                 goto out;
8878         }
8879
8880         for_each_present_cpu(i)
8881                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
8882
8883 out:
8884         return err;
8885 }
8886
8887 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
8888                                    struct seq_file *m)
8889 {
8890         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
8891         u64 percpu;
8892         int i;
8893
8894         for_each_present_cpu(i) {
8895                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8896                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
8897         }
8898         seq_printf(m, "\n");
8899         return 0;
8900 }
8901
8902 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
8903         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
8904         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
8905 };
8906
8907 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8908                 struct cgroup_map_cb *cb)
8909 {
8910         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8911         int i;
8912
8913         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
8914                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
8915                 val = cputime64_to_clock_t(val);
8916                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
8917         }
8918         return 0;
8919 }
8920
8921 static struct cftype files[] = {
8922         {
8923                 .name = "usage",
8924                 .read_u64 = cpuusage_read,
8925                 .write_u64 = cpuusage_write,
8926         },
8927         {
8928                 .name = "usage_percpu",
8929                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
8930         },
8931         {
8932                 .name = "stat",
8933                 .read_map = cpuacct_stats_show,
8934         },
8935 };
8936
8937 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8938 {
8939         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
8940 }
8941
8942 /*
8943  * charge this task's execution time to its accounting group.
8944  *
8945  * called with rq->lock held.
8946  */
8947 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
8948 {
8949         struct cpuacct *ca;
8950         int cpu;
8951
8952         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
8953                 return;
8954
8955         cpu = task_cpu(tsk);
8956
8957         rcu_read_lock();
8958
8959         ca = task_ca(tsk);
8960
8961         for (; ca; ca = ca->parent) {
8962                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8963                 *cpuusage += cputime;
8964         }
8965
8966         rcu_read_unlock();
8967 }
8968
8969 /*
8970  * When CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING is enabled one jiffy can be very large
8971  * in cputime_t units. As a result, cpuacct_update_stats calls
8972  * percpu_counter_add with values large enough to always overflow the
8973  * per cpu batch limit causing bad SMP scalability.
8974  *
8975  * To fix this we scale percpu_counter_batch by cputime_one_jiffy so we
8976  * batch the same amount of time with CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING disabled
8977  * and enabled. We cap it at INT_MAX which is the largest allowed batch value.
8978  */
8979 #ifdef CONFIG_SMP
8980 #define CPUACCT_BATCH   \
8981         min_t(long, percpu_counter_batch * cputime_one_jiffy, INT_MAX)
8982 #else
8983 #define CPUACCT_BATCH   0
8984 #endif
8985
8986 /*
8987  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
8988  */
8989 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
8990                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
8991 {
8992         struct cpuacct *ca;
8993         int batch = CPUACCT_BATCH;
8994
8995         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
8996                 return;
8997
8998         rcu_read_lock();
8999         ca = task_ca(tsk);
9000
9001         do {
9002                 __percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val, batch);
9003                 ca = ca->parent;
9004         } while (ca);
9005         rcu_read_unlock();
9006 }
9007
9008 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9009         .name = "cpuacct",
9010         .create = cpuacct_create,
9011         .destroy = cpuacct_destroy,
9012         .populate = cpuacct_populate,
9013         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9014 };
9015 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */
9016
9017 #ifndef CONFIG_SMP
9018
9019 int rcu_expedited_torture_stats(char *page)
9020 {
9021         return 0;
9022 }
9023 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_expedited_torture_stats);
9024
9025 void synchronize_sched_expedited(void)
9026 {
9027 }
9028 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
9029
9030 #else /* #ifndef CONFIG_SMP */
9031
9032 static DEFINE_PER_CPU(struct migration_req, rcu_migration_req);
9033 static DEFINE_MUTEX(rcu_sched_expedited_mutex);
9034
9035 #define RCU_EXPEDITED_STATE_POST -2
9036 #define RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE -1
9037
9038 static int rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE;
9039
9040 int rcu_expedited_torture_stats(char *page)
9041 {
9042         int cnt = 0;
9043         int cpu;
9044
9045         cnt += sprintf(&page[cnt], "state: %d /", rcu_expedited_state);
9046         for_each_online_cpu(cpu) {
9047                  cnt += sprintf(&page[cnt], " %d:%d",
9048                                 cpu, per_cpu(rcu_migration_req, cpu).dest_cpu);
9049         }
9050         cnt += sprintf(&page[cnt], "\n");
9051         return cnt;
9052 }
9053 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_expedited_torture_stats);
9054
9055 static long synchronize_sched_expedited_count;
9056
9057 /*
9058  * Wait for an rcu-sched grace period to elapse, but use "big hammer"
9059  * approach to force grace period to end quickly.  This consumes
9060  * significant time on all CPUs, and is thus not recommended for
9061  * any sort of common-case code.
9062  *
9063  * Note that it is illegal to call this function while holding any
9064  * lock that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  Failing to
9065  * observe this restriction will result in deadlock.
9066  */
9067 void synchronize_sched_expedited(void)
9068 {
9069         int cpu;
9070         unsigned long flags;
9071         bool need_full_sync = 0;
9072         struct rq *rq;
9073         struct migration_req *req;
9074         long snap;
9075         int trycount = 0;
9076
9077         smp_mb();  /* ensure prior mod happens before capturing snap. */
9078         snap = ACCESS_ONCE(synchronize_sched_expedited_count) + 1;
9079         get_online_cpus();
9080         while (!mutex_trylock(&rcu_sched_expedited_mutex)) {
9081                 put_online_cpus();
9082                 if (trycount++ < 10)
9083                         udelay(trycount * num_online_cpus());
9084                 else {
9085                         synchronize_sched();
9086                         return;
9087                 }
9088                 if (ACCESS_ONCE(synchronize_sched_expedited_count) - snap > 0) {
9089                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
9090                         return;
9091                 }
9092                 get_online_cpus();
9093         }
9094         rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_POST;
9095         for_each_online_cpu(cpu) {
9096                 rq = cpu_rq(cpu);
9097                 req = &per_cpu(rcu_migration_req, cpu);
9098                 init_completion(&req->done);
9099                 req->task = NULL;
9100                 req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_NEED_QS;
9101                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
9102                 list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
9103                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
9104                 wake_up_process(rq->migration_thread);
9105         }
9106         for_each_online_cpu(cpu) {
9107                 rcu_expedited_state = cpu;
9108                 req = &per_cpu(rcu_migration_req, cpu);
9109                 rq = cpu_rq(cpu);
9110                 wait_for_completion(&req->done);
9111                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
9112                 if (unlikely(req->dest_cpu == RCU_MIGRATION_MUST_SYNC))
9113                         need_full_sync = 1;
9114                 req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_IDLE;
9115                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
9116         }
9117         rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE;
9118         synchronize_sched_expedited_count++;
9119         mutex_unlock(&rcu_sched_expedited_mutex);
9120         put_online_cpus();
9121         if (need_full_sync)
9122                 synchronize_sched();
9123 }
9124 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
9125
9126 #endif /* #else #ifndef CONFIG_SMP */