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