Merge branch 'perf-core-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[sfrench/cifs-2.6.git] / 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 #include <linux/slab.h>
75
76 #include <asm/tlb.h>
77 #include <asm/irq_regs.h>
78
79 #include "sched_cpupri.h"
80
81 #define CREATE_TRACE_POINTS
82 #include <trace/events/sched.h>
83
84 /*
85  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
86  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
87  * and back.
88  */
89 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
90 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
91 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
92
93 /*
94  * 'User priority' is the nice value converted to something we
95  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
96  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
97  */
98 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
99 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
100 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
101
102 /*
103  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
104  */
105 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
106
107 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
108 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
109
110 /*
111  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
112  *
113  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
114  * Timeslices get refilled after they expire.
115  */
116 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
117
118 /*
119  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
120  */
121 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
122
123 static inline int rt_policy(int policy)
124 {
125         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
126                 return 1;
127         return 0;
128 }
129
130 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
131 {
132         return rt_policy(p->policy);
133 }
134
135 /*
136  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
137  */
138 struct rt_prio_array {
139         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
140         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
141 };
142
143 struct rt_bandwidth {
144         /* nests inside the rq lock: */
145         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
146         ktime_t                 rt_period;
147         u64                     rt_runtime;
148         struct hrtimer          rt_period_timer;
149 };
150
151 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
152
153 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
154
155 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
156 {
157         struct rt_bandwidth *rt_b =
158                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
159         ktime_t now;
160         int overrun;
161         int idle = 0;
162
163         for (;;) {
164                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
165                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
166
167                 if (!overrun)
168                         break;
169
170                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
171         }
172
173         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
174 }
175
176 static
177 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
178 {
179         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
180         rt_b->rt_runtime = runtime;
181
182         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
183
184         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
185                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
186         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
187 }
188
189 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
190 {
191         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
192 }
193
194 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
195 {
196         ktime_t now;
197
198         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
199                 return;
200
201         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
202                 return;
203
204         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
205         for (;;) {
206                 unsigned long delta;
207                 ktime_t soft, hard;
208
209                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
210                         break;
211
212                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
213                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
214
215                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
216                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
217                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
218                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
219                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
220         }
221         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
222 }
223
224 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
225 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
226 {
227         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
228 }
229 #endif
230
231 /*
232  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
233  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
234  */
235 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
236
237 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
238
239 #include <linux/cgroup.h>
240
241 struct cfs_rq;
242
243 static LIST_HEAD(task_groups);
244
245 /* task group related information */
246 struct task_group {
247         struct cgroup_subsys_state css;
248
249 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
250         /* schedulable entities of this group on each cpu */
251         struct sched_entity **se;
252         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
253         struct cfs_rq **cfs_rq;
254         unsigned long shares;
255 #endif
256
257 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
258         struct sched_rt_entity **rt_se;
259         struct rt_rq **rt_rq;
260
261         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
262 #endif
263
264         struct rcu_head rcu;
265         struct list_head list;
266
267         struct task_group *parent;
268         struct list_head siblings;
269         struct list_head children;
270 };
271
272 #define root_task_group init_task_group
273
274 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
275  * a task group's cpu shares.
276  */
277 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
278
279 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
280
281 #ifdef CONFIG_SMP
282 static int root_task_group_empty(void)
283 {
284         return list_empty(&root_task_group.children);
285 }
286 #endif
287
288 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
289
290 /*
291  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
292  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
293  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
294  * too large, so as the shares value of a task group.
295  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
296  *  limitation from this.)
297  */
298 #define MIN_SHARES      2
299 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
300
301 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
302 #endif
303
304 /* Default task group.
305  *      Every task in system belong to this group at bootup.
306  */
307 struct task_group init_task_group;
308
309 /* return group to which a task belongs */
310 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
311 {
312         struct task_group *tg;
313
314 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
315         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
316                                 struct task_group, css);
317 #else
318         tg = &init_task_group;
319 #endif
320         return tg;
321 }
322
323 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
324 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
325 {
326         /*
327          * Strictly speaking this rcu_read_lock() is not needed since the
328          * task_group is tied to the cgroup, which in turn can never go away
329          * as long as there are tasks attached to it.
330          *
331          * However since task_group() uses task_subsys_state() which is an
332          * rcu_dereference() user, this quiets CONFIG_PROVE_RCU.
333          */
334         rcu_read_lock();
335 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
336         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
337         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
338 #endif
339
340 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
341         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
342         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
343 #endif
344         rcu_read_unlock();
345 }
346
347 #else
348
349 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
350 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
351 {
352         return NULL;
353 }
354
355 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
356
357 /* CFS-related fields in a runqueue */
358 struct cfs_rq {
359         struct load_weight load;
360         unsigned long nr_running;
361
362         u64 exec_clock;
363         u64 min_vruntime;
364
365         struct rb_root tasks_timeline;
366         struct rb_node *rb_leftmost;
367
368         struct list_head tasks;
369         struct list_head *balance_iterator;
370
371         /*
372          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
373          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
374          */
375         struct sched_entity *curr, *next, *last;
376
377         unsigned int nr_spread_over;
378
379 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
380         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
381
382         /*
383          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
384          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
385          * (like users, containers etc.)
386          *
387          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
388          * list is used during load balance.
389          */
390         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
391         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
392
393 #ifdef CONFIG_SMP
394         /*
395          * the part of load.weight contributed by tasks
396          */
397         unsigned long task_weight;
398
399         /*
400          *   h_load = weight * f(tg)
401          *
402          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
403          * this group.
404          */
405         unsigned long h_load;
406
407         /*
408          * this cpu's part of tg->shares
409          */
410         unsigned long shares;
411
412         /*
413          * load.weight at the time we set shares
414          */
415         unsigned long rq_weight;
416 #endif
417 #endif
418 };
419
420 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
421 struct rt_rq {
422         struct rt_prio_array active;
423         unsigned long rt_nr_running;
424 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
425         struct {
426                 int curr; /* highest queued rt task prio */
427 #ifdef CONFIG_SMP
428                 int next; /* next highest */
429 #endif
430         } highest_prio;
431 #endif
432 #ifdef CONFIG_SMP
433         unsigned long rt_nr_migratory;
434         unsigned long rt_nr_total;
435         int overloaded;
436         struct plist_head pushable_tasks;
437 #endif
438         int rt_throttled;
439         u64 rt_time;
440         u64 rt_runtime;
441         /* Nests inside the rq lock: */
442         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
443
444 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
445         unsigned long rt_nr_boosted;
446
447         struct rq *rq;
448         struct list_head leaf_rt_rq_list;
449         struct task_group *tg;
450 #endif
451 };
452
453 #ifdef CONFIG_SMP
454
455 /*
456  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
457  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
458  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
459  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
460  * object.
461  *
462  */
463 struct root_domain {
464         atomic_t refcount;
465         cpumask_var_t span;
466         cpumask_var_t online;
467
468         /*
469          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
470          * one runnable RT task.
471          */
472         cpumask_var_t rto_mask;
473         atomic_t rto_count;
474 #ifdef CONFIG_SMP
475         struct cpupri cpupri;
476 #endif
477 };
478
479 /*
480  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
481  * members (mimicking the global state we have today).
482  */
483 static struct root_domain def_root_domain;
484
485 #endif
486
487 /*
488  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
489  *
490  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
491  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
492  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
493  */
494 struct rq {
495         /* runqueue lock: */
496         raw_spinlock_t lock;
497
498         /*
499          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
500          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
501          */
502         unsigned long nr_running;
503         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
504         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
505 #ifdef CONFIG_NO_HZ
506         unsigned char in_nohz_recently;
507 #endif
508         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
509         struct load_weight load;
510         unsigned long nr_load_updates;
511         u64 nr_switches;
512
513         struct cfs_rq cfs;
514         struct rt_rq rt;
515
516 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
517         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
518         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
519 #endif
520 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
521         struct list_head leaf_rt_rq_list;
522 #endif
523
524         /*
525          * This is part of a global counter where only the total sum
526          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
527          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
528          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
529          */
530         unsigned long nr_uninterruptible;
531
532         struct task_struct *curr, *idle;
533         unsigned long next_balance;
534         struct mm_struct *prev_mm;
535
536         u64 clock;
537
538         atomic_t nr_iowait;
539
540 #ifdef CONFIG_SMP
541         struct root_domain *rd;
542         struct sched_domain *sd;
543
544         unsigned char idle_at_tick;
545         /* For active balancing */
546         int post_schedule;
547         int active_balance;
548         int push_cpu;
549         /* cpu of this runqueue: */
550         int cpu;
551         int online;
552
553         unsigned long avg_load_per_task;
554
555         struct task_struct *migration_thread;
556         struct list_head migration_queue;
557
558         u64 rt_avg;
559         u64 age_stamp;
560         u64 idle_stamp;
561         u64 avg_idle;
562 #endif
563
564         /* calc_load related fields */
565         unsigned long calc_load_update;
566         long calc_load_active;
567
568 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
569 #ifdef CONFIG_SMP
570         int hrtick_csd_pending;
571         struct call_single_data hrtick_csd;
572 #endif
573         struct hrtimer hrtick_timer;
574 #endif
575
576 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
577         /* latency stats */
578         struct sched_info rq_sched_info;
579         unsigned long long rq_cpu_time;
580         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
581
582         /* sys_sched_yield() stats */
583         unsigned int yld_count;
584
585         /* schedule() stats */
586         unsigned int sched_switch;
587         unsigned int sched_count;
588         unsigned int sched_goidle;
589
590         /* try_to_wake_up() stats */
591         unsigned int ttwu_count;
592         unsigned int ttwu_local;
593
594         /* BKL stats */
595         unsigned int bkl_count;
596 #endif
597 };
598
599 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
600
601 static inline
602 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
603 {
604         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
605 }
606
607 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
608 {
609 #ifdef CONFIG_SMP
610         return rq->cpu;
611 #else
612         return 0;
613 #endif
614 }
615
616 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
617         rcu_dereference_check((p), \
618                               rcu_read_lock_sched_held() || \
619                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
620
621 /*
622  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
623  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
624  *
625  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
626  * preempt-disabled sections.
627  */
628 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
629         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
630
631 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
632 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
633 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
634 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
635 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
636
637 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
638 {
639         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
640 }
641
642 /*
643  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
644  */
645 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
646 # define const_debug __read_mostly
647 #else
648 # define const_debug static const
649 #endif
650
651 /**
652  * runqueue_is_locked
653  * @cpu: the processor in question.
654  *
655  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
656  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
657  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
658  */
659 int runqueue_is_locked(int cpu)
660 {
661         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
662 }
663
664 /*
665  * Debugging: various feature bits
666  */
667
668 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
669         __SCHED_FEAT_##name ,
670
671 enum {
672 #include "sched_features.h"
673 };
674
675 #undef SCHED_FEAT
676
677 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
678         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
679
680 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
681 #include "sched_features.h"
682         0;
683
684 #undef SCHED_FEAT
685
686 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
687 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
688         #name ,
689
690 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
691 #include "sched_features.h"
692         NULL
693 };
694
695 #undef SCHED_FEAT
696
697 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
698 {
699         int i;
700
701         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
702                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
703                         seq_puts(m, "NO_");
704                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
705         }
706         seq_puts(m, "\n");
707
708         return 0;
709 }
710
711 static ssize_t
712 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
713                 size_t cnt, loff_t *ppos)
714 {
715         char buf[64];
716         char *cmp = buf;
717         int neg = 0;
718         int i;
719
720         if (cnt > 63)
721                 cnt = 63;
722
723         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
724                 return -EFAULT;
725
726         buf[cnt] = 0;
727
728         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
729                 neg = 1;
730                 cmp += 3;
731         }
732
733         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
734                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
735
736                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
737                         if (neg)
738                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
739                         else
740                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
741                         break;
742                 }
743         }
744
745         if (!sched_feat_names[i])
746                 return -EINVAL;
747
748         *ppos += cnt;
749
750         return cnt;
751 }
752
753 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
754 {
755         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
756 }
757
758 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
759         .open           = sched_feat_open,
760         .write          = sched_feat_write,
761         .read           = seq_read,
762         .llseek         = seq_lseek,
763         .release        = single_release,
764 };
765
766 static __init int sched_init_debug(void)
767 {
768         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
769                         &sched_feat_fops);
770
771         return 0;
772 }
773 late_initcall(sched_init_debug);
774
775 #endif
776
777 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
778
779 /*
780  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
781  * Limited because this is done with IRQs disabled.
782  */
783 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
784
785 /*
786  * ratelimit for updating the group shares.
787  * default: 0.25ms
788  */
789 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
790 unsigned int normalized_sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
791
792 /*
793  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
794  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
795  * default: 4
796  */
797 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
798
799 /*
800  * period over which we average the RT time consumption, measured
801  * in ms.
802  *
803  * default: 1s
804  */
805 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
806
807 /*
808  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
809  * default: 1s
810  */
811 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
812
813 static __read_mostly int scheduler_running;
814
815 /*
816  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
817  * default: 0.95s
818  */
819 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
820
821 static inline u64 global_rt_period(void)
822 {
823         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
824 }
825
826 static inline u64 global_rt_runtime(void)
827 {
828         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
829                 return RUNTIME_INF;
830
831         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
832 }
833
834 #ifndef prepare_arch_switch
835 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
836 #endif
837 #ifndef finish_arch_switch
838 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
839 #endif
840
841 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
842 {
843         return rq->curr == p;
844 }
845
846 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
847 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
848 {
849         return task_current(rq, p);
850 }
851
852 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
853 {
854 }
855
856 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
857 {
858 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
859         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
860         rq->lock.owner = current;
861 #endif
862         /*
863          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
864          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
865          * prev into current:
866          */
867         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
868
869         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
870 }
871
872 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
873 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
874 {
875 #ifdef CONFIG_SMP
876         return p->oncpu;
877 #else
878         return task_current(rq, p);
879 #endif
880 }
881
882 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
883 {
884 #ifdef CONFIG_SMP
885         /*
886          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
887          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
888          * here.
889          */
890         next->oncpu = 1;
891 #endif
892 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
893         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
894 #else
895         raw_spin_unlock(&rq->lock);
896 #endif
897 }
898
899 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
900 {
901 #ifdef CONFIG_SMP
902         /*
903          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
904          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
905          * finished.
906          */
907         smp_wmb();
908         prev->oncpu = 0;
909 #endif
910 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
911         local_irq_enable();
912 #endif
913 }
914 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
915
916 /*
917  * Check whether the task is waking, we use this to synchronize against
918  * ttwu() so that task_cpu() reports a stable number.
919  *
920  * We need to make an exception for PF_STARTING tasks because the fork
921  * path might require task_rq_lock() to work, eg. it can call
922  * set_cpus_allowed_ptr() from the cpuset clone_ns code.
923  */
924 static inline int task_is_waking(struct task_struct *p)
925 {
926         return unlikely((p->state == TASK_WAKING) && !(p->flags & PF_STARTING));
927 }
928
929 /*
930  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
931  * Must be called interrupts disabled.
932  */
933 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
934         __acquires(rq->lock)
935 {
936         struct rq *rq;
937
938         for (;;) {
939                 while (task_is_waking(p))
940                         cpu_relax();
941                 rq = task_rq(p);
942                 raw_spin_lock(&rq->lock);
943                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_is_waking(p)))
944                         return rq;
945                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
946         }
947 }
948
949 /*
950  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
951  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
952  * explicitly disabling preemption.
953  */
954 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
955         __acquires(rq->lock)
956 {
957         struct rq *rq;
958
959         for (;;) {
960                 while (task_is_waking(p))
961                         cpu_relax();
962                 local_irq_save(*flags);
963                 rq = task_rq(p);
964                 raw_spin_lock(&rq->lock);
965                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_is_waking(p)))
966                         return rq;
967                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
968         }
969 }
970
971 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
972 {
973         struct rq *rq = task_rq(p);
974
975         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
976         raw_spin_unlock_wait(&rq->lock);
977 }
978
979 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
980         __releases(rq->lock)
981 {
982         raw_spin_unlock(&rq->lock);
983 }
984
985 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
986         __releases(rq->lock)
987 {
988         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
989 }
990
991 /*
992  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
993  */
994 static struct rq *this_rq_lock(void)
995         __acquires(rq->lock)
996 {
997         struct rq *rq;
998
999         local_irq_disable();
1000         rq = this_rq();
1001         raw_spin_lock(&rq->lock);
1002
1003         return rq;
1004 }
1005
1006 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1007 /*
1008  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1009  *
1010  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1011  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1012  * reschedule event.
1013  *
1014  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1015  * rq->lock.
1016  */
1017
1018 /*
1019  * Use hrtick when:
1020  *  - enabled by features
1021  *  - hrtimer is actually high res
1022  */
1023 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1024 {
1025         if (!sched_feat(HRTICK))
1026                 return 0;
1027         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1028                 return 0;
1029         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1030 }
1031
1032 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1033 {
1034         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1035                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1036 }
1037
1038 /*
1039  * High-resolution timer tick.
1040  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1041  */
1042 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1043 {
1044         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1045
1046         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1047
1048         raw_spin_lock(&rq->lock);
1049         update_rq_clock(rq);
1050         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1051         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1052
1053         return HRTIMER_NORESTART;
1054 }
1055
1056 #ifdef CONFIG_SMP
1057 /*
1058  * called from hardirq (IPI) context
1059  */
1060 static void __hrtick_start(void *arg)
1061 {
1062         struct rq *rq = arg;
1063
1064         raw_spin_lock(&rq->lock);
1065         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1066         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1067         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1068 }
1069
1070 /*
1071  * Called to set the hrtick timer state.
1072  *
1073  * called with rq->lock held and irqs disabled
1074  */
1075 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1076 {
1077         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1078         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1079
1080         hrtimer_set_expires(timer, time);
1081
1082         if (rq == this_rq()) {
1083                 hrtimer_restart(timer);
1084         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1085                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1086                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1087         }
1088 }
1089
1090 static int
1091 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1092 {
1093         int cpu = (int)(long)hcpu;
1094
1095         switch (action) {
1096         case CPU_UP_CANCELED:
1097         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1098         case CPU_DOWN_PREPARE:
1099         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1100         case CPU_DEAD:
1101         case CPU_DEAD_FROZEN:
1102                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1103                 return NOTIFY_OK;
1104         }
1105
1106         return NOTIFY_DONE;
1107 }
1108
1109 static __init void init_hrtick(void)
1110 {
1111         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1112 }
1113 #else
1114 /*
1115  * Called to set the hrtick timer state.
1116  *
1117  * called with rq->lock held and irqs disabled
1118  */
1119 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1120 {
1121         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1122                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1123 }
1124
1125 static inline void init_hrtick(void)
1126 {
1127 }
1128 #endif /* CONFIG_SMP */
1129
1130 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1131 {
1132 #ifdef CONFIG_SMP
1133         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1134
1135         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1136         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1137         rq->hrtick_csd.info = rq;
1138 #endif
1139
1140         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1141         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1142 }
1143 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1144 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1145 {
1146 }
1147
1148 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1149 {
1150 }
1151
1152 static inline void init_hrtick(void)
1153 {
1154 }
1155 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1156
1157 /*
1158  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1159  *
1160  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1161  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1162  * the target CPU.
1163  */
1164 #ifdef CONFIG_SMP
1165
1166 #ifndef tsk_is_polling
1167 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1168 #endif
1169
1170 static void resched_task(struct task_struct *p)
1171 {
1172         int cpu;
1173
1174         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1175
1176         if (test_tsk_need_resched(p))
1177                 return;
1178
1179         set_tsk_need_resched(p);
1180
1181         cpu = task_cpu(p);
1182         if (cpu == smp_processor_id())
1183                 return;
1184
1185         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1186         smp_mb();
1187         if (!tsk_is_polling(p))
1188                 smp_send_reschedule(cpu);
1189 }
1190
1191 static void resched_cpu(int cpu)
1192 {
1193         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1194         unsigned long flags;
1195
1196         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1197                 return;
1198         resched_task(cpu_curr(cpu));
1199         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1200 }
1201
1202 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1203 /*
1204  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1205  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1206  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1207  * idle system the next event might even be infinite time into the
1208  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1209  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1210  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1211  * wheel for the next timer event.
1212  */
1213 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1214 {
1215         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1216
1217         if (cpu == smp_processor_id())
1218                 return;
1219
1220         /*
1221          * This is safe, as this function is called with the timer
1222          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1223          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1224          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1225          * timer into account automatically.
1226          */
1227         if (rq->curr != rq->idle)
1228                 return;
1229
1230         /*
1231          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1232          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1233          * idle task through an additional NOOP schedule()
1234          */
1235         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1236
1237         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1238         smp_mb();
1239         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1240                 smp_send_reschedule(cpu);
1241 }
1242 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1243
1244 static u64 sched_avg_period(void)
1245 {
1246         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1247 }
1248
1249 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1250 {
1251         s64 period = sched_avg_period();
1252
1253         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1254                 rq->age_stamp += period;
1255                 rq->rt_avg /= 2;
1256         }
1257 }
1258
1259 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1260 {
1261         rq->rt_avg += rt_delta;
1262         sched_avg_update(rq);
1263 }
1264
1265 #else /* !CONFIG_SMP */
1266 static void resched_task(struct task_struct *p)
1267 {
1268         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1269         set_tsk_need_resched(p);
1270 }
1271
1272 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1273 {
1274 }
1275 #endif /* CONFIG_SMP */
1276
1277 #if BITS_PER_LONG == 32
1278 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1279 #else
1280 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1281 #endif
1282
1283 #define WMULT_SHIFT     32
1284
1285 /*
1286  * Shift right and round:
1287  */
1288 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1289
1290 /*
1291  * delta *= weight / lw
1292  */
1293 static unsigned long
1294 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1295                 struct load_weight *lw)
1296 {
1297         u64 tmp;
1298
1299         if (!lw->inv_weight) {
1300                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1301                         lw->inv_weight = 1;
1302                 else
1303                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1304                                 / (lw->weight+1);
1305         }
1306
1307         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1308         /*
1309          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1310          */
1311         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1312                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1313                         WMULT_SHIFT/2);
1314         else
1315                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1316
1317         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1318 }
1319
1320 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1321 {
1322         lw->weight += inc;
1323         lw->inv_weight = 0;
1324 }
1325
1326 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1327 {
1328         lw->weight -= dec;
1329         lw->inv_weight = 0;
1330 }
1331
1332 /*
1333  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1334  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1335  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1336  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1337  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1338  * slice expiry etc.
1339  */
1340
1341 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1342 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1343
1344 /*
1345  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1346  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1347  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1348  * that remained on nice 0.
1349  *
1350  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1351  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1352  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1353  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1354  * the relative distance between them is ~25%.)
1355  */
1356 static const int prio_to_weight[40] = {
1357  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1358  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1359  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1360  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1361  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1362  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1363  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1364  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1365 };
1366
1367 /*
1368  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1369  *
1370  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1371  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1372  * into multiplications:
1373  */
1374 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1375  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1376  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1377  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1378  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1379  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1380  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1381  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1382  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1383 };
1384
1385 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1386 enum cpuacct_stat_index {
1387         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1388         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1389
1390         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1391 };
1392
1393 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1394 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1395 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1396                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1397 #else
1398 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1399 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1400                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1401 #endif
1402
1403 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1404 {
1405         update_load_add(&rq->load, load);
1406 }
1407
1408 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1409 {
1410         update_load_sub(&rq->load, load);
1411 }
1412
1413 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1414 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1415
1416 /*
1417  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1418  * leaving it for the final time.
1419  */
1420 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1421 {
1422         struct task_group *parent, *child;
1423         int ret;
1424
1425         rcu_read_lock();
1426         parent = &root_task_group;
1427 down:
1428         ret = (*down)(parent, data);
1429         if (ret)
1430                 goto out_unlock;
1431         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1432                 parent = child;
1433                 goto down;
1434
1435 up:
1436                 continue;
1437         }
1438         ret = (*up)(parent, data);
1439         if (ret)
1440                 goto out_unlock;
1441
1442         child = parent;
1443         parent = parent->parent;
1444         if (parent)
1445                 goto up;
1446 out_unlock:
1447         rcu_read_unlock();
1448
1449         return ret;
1450 }
1451
1452 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1453 {
1454         return 0;
1455 }
1456 #endif
1457
1458 #ifdef CONFIG_SMP
1459 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1460 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1461 {
1462         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1463 }
1464
1465 /*
1466  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1467  * according to the scheduling class and "nice" value.
1468  *
1469  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1470  * balance conservatively.
1471  */
1472 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1473 {
1474         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1475         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1476
1477         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1478                 return total;
1479
1480         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1481 }
1482
1483 /*
1484  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1485  * according to the scheduling class and "nice" value.
1486  */
1487 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1488 {
1489         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1490         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1491
1492         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1493                 return total;
1494
1495         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1496 }
1497
1498 static struct sched_group *group_of(int cpu)
1499 {
1500         struct sched_domain *sd = rcu_dereference_sched(cpu_rq(cpu)->sd);
1501
1502         if (!sd)
1503                 return NULL;
1504
1505         return sd->groups;
1506 }
1507
1508 static unsigned long power_of(int cpu)
1509 {
1510         struct sched_group *group = group_of(cpu);
1511
1512         if (!group)
1513                 return SCHED_LOAD_SCALE;
1514
1515         return group->cpu_power;
1516 }
1517
1518 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1519
1520 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1521 {
1522         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1523         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1524
1525         if (nr_running)
1526                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1527         else
1528                 rq->avg_load_per_task = 0;
1529
1530         return rq->avg_load_per_task;
1531 }
1532
1533 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1534
1535 static __read_mostly unsigned long __percpu *update_shares_data;
1536
1537 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1538
1539 /*
1540  * Calculate and set the cpu's group shares.
1541  */
1542 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1543                                     unsigned long sd_shares,
1544                                     unsigned long sd_rq_weight,
1545                                     unsigned long *usd_rq_weight)
1546 {
1547         unsigned long shares, rq_weight;
1548         int boost = 0;
1549
1550         rq_weight = usd_rq_weight[cpu];
1551         if (!rq_weight) {
1552                 boost = 1;
1553                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1554         }
1555
1556         /*
1557          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1558          * shares_i =  -----------------------------
1559          *                  \Sum_j rq_weight_j
1560          */
1561         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1562         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1563
1564         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1565                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1566                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1567                 unsigned long flags;
1568
1569                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1570                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1571                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1572                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1573                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1574         }
1575 }
1576
1577 /*
1578  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1579  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1580  * parent group depends on the shares of its child groups.
1581  */
1582 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1583 {
1584         unsigned long weight, rq_weight = 0, sum_weight = 0, shares = 0;
1585         unsigned long *usd_rq_weight;
1586         struct sched_domain *sd = data;
1587         unsigned long flags;
1588         int i;
1589
1590         if (!tg->se[0])
1591                 return 0;
1592
1593         local_irq_save(flags);
1594         usd_rq_weight = per_cpu_ptr(update_shares_data, smp_processor_id());
1595
1596         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1597                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1598                 usd_rq_weight[i] = weight;
1599
1600                 rq_weight += weight;
1601                 /*
1602                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1603                  * is one of average load so that when a new task gets to
1604                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1605                  */
1606                 if (!weight)
1607                         weight = NICE_0_LOAD;
1608
1609                 sum_weight += weight;
1610                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1611         }
1612
1613         if (!rq_weight)
1614                 rq_weight = sum_weight;
1615
1616         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1617                 shares = tg->shares;
1618
1619         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1620                 shares = tg->shares;
1621
1622         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1623                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd_rq_weight);
1624
1625         local_irq_restore(flags);
1626
1627         return 0;
1628 }
1629
1630 /*
1631  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1632  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1633  * group is a fraction of its parents load.
1634  */
1635 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1636 {
1637         unsigned long load;
1638         long cpu = (long)data;
1639
1640         if (!tg->parent) {
1641                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1642         } else {
1643                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1644                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1645                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1646         }
1647
1648         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1649
1650         return 0;
1651 }
1652
1653 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1654 {
1655         s64 elapsed;
1656         u64 now;
1657
1658         if (root_task_group_empty())
1659                 return;
1660
1661         now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1662         elapsed = now - sd->last_update;
1663
1664         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1665                 sd->last_update = now;
1666                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1667         }
1668 }
1669
1670 static void update_h_load(long cpu)
1671 {
1672         if (root_task_group_empty())
1673                 return;
1674
1675         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1676 }
1677
1678 #else
1679
1680 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1681 {
1682 }
1683
1684 #endif
1685
1686 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1687
1688 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1689
1690 /*
1691  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1692  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1693  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1694  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1695  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1696  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1697  */
1698 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1699         __releases(this_rq->lock)
1700         __acquires(busiest->lock)
1701         __acquires(this_rq->lock)
1702 {
1703         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1704         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1705
1706         return 1;
1707 }
1708
1709 #else
1710 /*
1711  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1712  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1713  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1714  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1715  * regardless of entry order into the function.
1716  */
1717 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1718         __releases(this_rq->lock)
1719         __acquires(busiest->lock)
1720         __acquires(this_rq->lock)
1721 {
1722         int ret = 0;
1723
1724         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1725                 if (busiest < this_rq) {
1726                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1727                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1728                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1729                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1730                         ret = 1;
1731                 } else
1732                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1733                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1734         }
1735         return ret;
1736 }
1737
1738 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1739
1740 /*
1741  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1742  */
1743 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1744 {
1745         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1746                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1747                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1748                 BUG_ON(1);
1749         }
1750
1751         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1752 }
1753
1754 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1755         __releases(busiest->lock)
1756 {
1757         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1758         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1759 }
1760
1761 /*
1762  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1763  *
1764  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1765  * you need to do so manually before calling.
1766  */
1767 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1768         __acquires(rq1->lock)
1769         __acquires(rq2->lock)
1770 {
1771         BUG_ON(!irqs_disabled());
1772         if (rq1 == rq2) {
1773                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1774                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1775         } else {
1776                 if (rq1 < rq2) {
1777                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1778                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1779                 } else {
1780                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1781                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1782                 }
1783         }
1784         update_rq_clock(rq1);
1785         update_rq_clock(rq2);
1786 }
1787
1788 /*
1789  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1790  *
1791  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1792  * you need to do so manually after calling.
1793  */
1794 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1795         __releases(rq1->lock)
1796         __releases(rq2->lock)
1797 {
1798         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1799         if (rq1 != rq2)
1800                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1801         else
1802                 __release(rq2->lock);
1803 }
1804
1805 #endif
1806
1807 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1808 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1809 {
1810 #ifdef CONFIG_SMP
1811         cfs_rq->shares = shares;
1812 #endif
1813 }
1814 #endif
1815
1816 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1817 static void update_sysctl(void);
1818 static int get_update_sysctl_factor(void);
1819
1820 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1821 {
1822         set_task_rq(p, cpu);
1823 #ifdef CONFIG_SMP
1824         /*
1825          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1826          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1827          * per-task data have been completed by this moment.
1828          */
1829         smp_wmb();
1830         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1831 #endif
1832 }
1833
1834 static const struct sched_class rt_sched_class;
1835
1836 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1837 #define for_each_class(class) \
1838    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1839
1840 #include "sched_stats.h"
1841
1842 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1843 {
1844         rq->nr_running++;
1845 }
1846
1847 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1848 {
1849         rq->nr_running--;
1850 }
1851
1852 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1853 {
1854         if (task_has_rt_policy(p)) {
1855                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1856                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1857                 return;
1858         }
1859
1860         /*
1861          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1862          */
1863         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1864                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1865                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1866                 return;
1867         }
1868
1869         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1870         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1871 }
1872
1873 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1874 {
1875         s64 diff = sample - *avg;
1876         *avg += diff >> 3;
1877 }
1878
1879 static void
1880 enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup, bool head)
1881 {
1882         if (wakeup)
1883                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1884
1885         sched_info_queued(p);
1886         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup, head);
1887         p->se.on_rq = 1;
1888 }
1889
1890 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1891 {
1892         if (sleep) {
1893                 if (p->se.last_wakeup) {
1894                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1895                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1896                         p->se.last_wakeup = 0;
1897                 } else {
1898                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1899                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1900                 }
1901         }
1902
1903         sched_info_dequeued(p);
1904         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1905         p->se.on_rq = 0;
1906 }
1907
1908 /*
1909  * activate_task - move a task to the runqueue.
1910  */
1911 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1912 {
1913         if (task_contributes_to_load(p))
1914                 rq->nr_uninterruptible--;
1915
1916         enqueue_task(rq, p, wakeup, false);
1917         inc_nr_running(rq);
1918 }
1919
1920 /*
1921  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1922  */
1923 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1924 {
1925         if (task_contributes_to_load(p))
1926                 rq->nr_uninterruptible++;
1927
1928         dequeue_task(rq, p, sleep);
1929         dec_nr_running(rq);
1930 }
1931
1932 #include "sched_idletask.c"
1933 #include "sched_fair.c"
1934 #include "sched_rt.c"
1935 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1936 # include "sched_debug.c"
1937 #endif
1938
1939 /*
1940  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1941  */
1942 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1943 {
1944         return p->static_prio;
1945 }
1946
1947 /*
1948  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1949  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1950  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1951  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1952  * estimator recalculates.
1953  */
1954 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1955 {
1956         int prio;
1957
1958         if (task_has_rt_policy(p))
1959                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1960         else
1961                 prio = __normal_prio(p);
1962         return prio;
1963 }
1964
1965 /*
1966  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1967  * taken into account by the scheduler. This value might
1968  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1969  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1970  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1971  */
1972 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1973 {
1974         p->normal_prio = normal_prio(p);
1975         /*
1976          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1977          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1978          * to the normal priority:
1979          */
1980         if (!rt_prio(p->prio))
1981                 return p->normal_prio;
1982         return p->prio;
1983 }
1984
1985 /**
1986  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1987  * @p: the task in question.
1988  */
1989 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1990 {
1991         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1992 }
1993
1994 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1995                                        const struct sched_class *prev_class,
1996                                        int oldprio, int running)
1997 {
1998         if (prev_class != p->sched_class) {
1999                 if (prev_class->switched_from)
2000                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
2001                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
2002         } else
2003                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
2004 }
2005
2006 #ifdef CONFIG_SMP
2007 /*
2008  * Is this task likely cache-hot:
2009  */
2010 static int
2011 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2012 {
2013         s64 delta;
2014
2015         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2016                 return 0;
2017
2018         /*
2019          * Buddy candidates are cache hot:
2020          */
2021         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2022                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2023                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2024                 return 1;
2025
2026         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2027                 return 1;
2028         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2029                 return 0;
2030
2031         delta = now - p->se.exec_start;
2032
2033         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2034 }
2035
2036 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2037 {
2038 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2039         /*
2040          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2041          * ttwu() will sort out the placement.
2042          */
2043         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2044                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2045 #endif
2046
2047         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2048
2049         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2050                 p->se.nr_migrations++;
2051                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, 1, NULL, 0);
2052         }
2053
2054         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2055 }
2056
2057 struct migration_req {
2058         struct list_head list;
2059
2060         struct task_struct *task;
2061         int dest_cpu;
2062
2063         struct completion done;
2064 };
2065
2066 /*
2067  * The task's runqueue lock must be held.
2068  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2069  */
2070 static int
2071 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2072 {
2073         struct rq *rq = task_rq(p);
2074
2075         /*
2076          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2077          * the next wake-up will properly place the task.
2078          */
2079         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p))
2080                 return 0;
2081
2082         init_completion(&req->done);
2083         req->task = p;
2084         req->dest_cpu = dest_cpu;
2085         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2086
2087         return 1;
2088 }
2089
2090 /*
2091  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2092  *
2093  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2094  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2095  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2096  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2097  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2098  * @p has remained unscheduled the whole time.
2099  *
2100  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2101  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2102  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2103  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2104  * waiting to become inactive.
2105  */
2106 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2107 {
2108         unsigned long flags;
2109         int running, on_rq;
2110         unsigned long ncsw;
2111         struct rq *rq;
2112
2113         for (;;) {
2114                 /*
2115                  * We do the initial early heuristics without holding
2116                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2117                  * the runqueue lock when things look like they will
2118                  * work out!
2119                  */
2120                 rq = task_rq(p);
2121
2122                 /*
2123                  * If the task is actively running on another CPU
2124                  * still, just relax and busy-wait without holding
2125                  * any locks.
2126                  *
2127                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2128                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2129                  * But we don't care, since "task_running()" will
2130                  * return false if the runqueue has changed and p
2131                  * is actually now running somewhere else!
2132                  */
2133                 while (task_running(rq, p)) {
2134                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2135                                 return 0;
2136                         cpu_relax();
2137                 }
2138
2139                 /*
2140                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2141                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2142                  * just go back and repeat.
2143                  */
2144                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2145                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2146                 running = task_running(rq, p);
2147                 on_rq = p->se.on_rq;
2148                 ncsw = 0;
2149                 if (!match_state || p->state == match_state)
2150                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2151                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2152
2153                 /*
2154                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2155                  */
2156                 if (unlikely(!ncsw))
2157                         break;
2158
2159                 /*
2160                  * Was it really running after all now that we
2161                  * checked with the proper locks actually held?
2162                  *
2163                  * Oops. Go back and try again..
2164                  */
2165                 if (unlikely(running)) {
2166                         cpu_relax();
2167                         continue;
2168                 }
2169
2170                 /*
2171                  * It's not enough that it's not actively running,
2172                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2173                  * preempted!
2174                  *
2175                  * So if it was still runnable (but just not actively
2176                  * running right now), it's preempted, and we should
2177                  * yield - it could be a while.
2178                  */
2179                 if (unlikely(on_rq)) {
2180                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2181                         continue;
2182                 }
2183
2184                 /*
2185                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2186                  * runnable, which means that it will never become
2187                  * running in the future either. We're all done!
2188                  */
2189                 break;
2190         }
2191
2192         return ncsw;
2193 }
2194
2195 /***
2196  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2197  * @p: the to-be-kicked thread
2198  *
2199  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2200  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2201  *
2202  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2203  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2204  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2205  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2206  * achieved as well.
2207  */
2208 void kick_process(struct task_struct *p)
2209 {
2210         int cpu;
2211
2212         preempt_disable();
2213         cpu = task_cpu(p);
2214         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2215                 smp_send_reschedule(cpu);
2216         preempt_enable();
2217 }
2218 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2219 #endif /* CONFIG_SMP */
2220
2221 /**
2222  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2223  * @p:          the task to evaluate
2224  * @func:       the function to be called
2225  * @info:       the function call argument
2226  *
2227  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2228  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2229  */
2230 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2231                               void (*func) (void *info), void *info)
2232 {
2233         int cpu;
2234
2235         preempt_disable();
2236         cpu = task_cpu(p);
2237         if (task_curr(p))
2238                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2239         preempt_enable();
2240 }
2241
2242 #ifdef CONFIG_SMP
2243 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2244 {
2245         int dest_cpu;
2246         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2247
2248         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2249         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2250                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2251                         return dest_cpu;
2252
2253         /* Any allowed, online CPU? */
2254         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2255         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2256                 return dest_cpu;
2257
2258         /* No more Mr. Nice Guy. */
2259         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
2260                 rcu_read_lock();
2261                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
2262                 rcu_read_unlock();
2263                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, &p->cpus_allowed);
2264
2265                 /*
2266                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
2267                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
2268                  * leave kernel.
2269                  */
2270                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2271                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
2272                                "longer affine to cpu%d\n",
2273                                task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2274                 }
2275         }
2276
2277         return dest_cpu;
2278 }
2279
2280 /*
2281  * Gets called from 3 sites (exec, fork, wakeup), since it is called without
2282  * holding rq->lock we need to ensure ->cpus_allowed is stable, this is done
2283  * by:
2284  *
2285  *  exec:           is unstable, retry loop
2286  *  fork & wake-up: serialize ->cpus_allowed against TASK_WAKING
2287  */
2288 static inline
2289 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2290 {
2291         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
2292
2293         /*
2294          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2295          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2296          * cpu.
2297          *
2298          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2299          *
2300          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2301          *   not worry about this generic constraint ]
2302          */
2303         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2304                      !cpu_online(cpu)))
2305                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2306
2307         return cpu;
2308 }
2309 #endif
2310
2311 /***
2312  * try_to_wake_up - wake up a thread
2313  * @p: the to-be-woken-up thread
2314  * @state: the mask of task states that can be woken
2315  * @sync: do a synchronous wakeup?
2316  *
2317  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2318  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2319  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2320  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2321  * runnable without the overhead of this.
2322  *
2323  * returns failure only if the task is already active.
2324  */
2325 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2326                           int wake_flags)
2327 {
2328         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2329         unsigned long flags;
2330         struct rq *rq;
2331
2332         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2333                 wake_flags &= ~WF_SYNC;
2334
2335         this_cpu = get_cpu();
2336
2337         smp_wmb();
2338         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2339         update_rq_clock(rq);
2340         if (!(p->state & state))
2341                 goto out;
2342
2343         if (p->se.on_rq)
2344                 goto out_running;
2345
2346         cpu = task_cpu(p);
2347         orig_cpu = cpu;
2348
2349 #ifdef CONFIG_SMP
2350         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2351                 goto out_activate;
2352
2353         /*
2354          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2355          * we put the task in TASK_WAKING state.
2356          *
2357          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2358          */
2359         if (task_contributes_to_load(p))
2360                 rq->nr_uninterruptible--;
2361         p->state = TASK_WAKING;
2362
2363         if (p->sched_class->task_waking)
2364                 p->sched_class->task_waking(rq, p);
2365
2366         __task_rq_unlock(rq);
2367
2368         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2369         if (cpu != orig_cpu) {
2370                 /*
2371                  * Since we migrate the task without holding any rq->lock,
2372                  * we need to be careful with task_rq_lock(), since that
2373                  * might end up locking an invalid rq.
2374                  */
2375                 set_task_cpu(p, cpu);
2376         }
2377
2378         rq = cpu_rq(cpu);
2379         raw_spin_lock(&rq->lock);
2380         update_rq_clock(rq);
2381
2382         /*
2383          * We migrated the task without holding either rq->lock, however
2384          * since the task is not on the task list itself, nobody else
2385          * will try and migrate the task, hence the rq should match the
2386          * cpu we just moved it to.
2387          */
2388         WARN_ON(task_cpu(p) != cpu);
2389         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2390
2391 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2392         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2393         if (cpu == this_cpu)
2394                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2395         else {
2396                 struct sched_domain *sd;
2397                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2398                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2399                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2400                                 break;
2401                         }
2402                 }
2403         }
2404 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2405
2406 out_activate:
2407 #endif /* CONFIG_SMP */
2408         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2409         if (wake_flags & WF_SYNC)
2410                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2411         if (orig_cpu != cpu)
2412                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2413         if (cpu == this_cpu)
2414                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2415         else
2416                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2417         activate_task(rq, p, 1);
2418         success = 1;
2419
2420         /*
2421          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2422          */
2423         if (!in_interrupt()) {
2424                 struct sched_entity *se = &current->se;
2425                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2426
2427                 if (se->last_wakeup)
2428                         sample -= se->last_wakeup;
2429                 else
2430                         sample -= se->start_runtime;
2431                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2432
2433                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2434         }
2435
2436 out_running:
2437         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2438         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2439
2440         p->state = TASK_RUNNING;
2441 #ifdef CONFIG_SMP
2442         if (p->sched_class->task_woken)
2443                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2444
2445         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2446                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2447                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2448
2449                 if (delta > max)
2450                         rq->avg_idle = max;
2451                 else
2452                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2453                 rq->idle_stamp = 0;
2454         }
2455 #endif
2456 out:
2457         task_rq_unlock(rq, &flags);
2458         put_cpu();
2459
2460         return success;
2461 }
2462
2463 /**
2464  * wake_up_process - Wake up a specific process
2465  * @p: The process to be woken up.
2466  *
2467  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2468  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2469  * running.
2470  *
2471  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2472  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2473  */
2474 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2475 {
2476         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2477 }
2478 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2479
2480 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2481 {
2482         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2483 }
2484
2485 /*
2486  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2487  * p is forked by current.
2488  *
2489  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2490  */
2491 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2492 {
2493         p->se.exec_start                = 0;
2494         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2495         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2496         p->se.nr_migrations             = 0;
2497         p->se.last_wakeup               = 0;
2498         p->se.avg_overlap               = 0;
2499         p->se.start_runtime             = 0;
2500         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2501
2502 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2503         p->se.wait_start                        = 0;
2504         p->se.wait_max                          = 0;
2505         p->se.wait_count                        = 0;
2506         p->se.wait_sum                          = 0;
2507
2508         p->se.sleep_start                       = 0;
2509         p->se.sleep_max                         = 0;
2510         p->se.sum_sleep_runtime                 = 0;
2511
2512         p->se.block_start                       = 0;
2513         p->se.block_max                         = 0;
2514         p->se.exec_max                          = 0;
2515         p->se.slice_max                         = 0;
2516
2517         p->se.nr_migrations_cold                = 0;
2518         p->se.nr_failed_migrations_affine       = 0;
2519         p->se.nr_failed_migrations_running      = 0;
2520         p->se.nr_failed_migrations_hot          = 0;
2521         p->se.nr_forced_migrations              = 0;
2522
2523         p->se.nr_wakeups                        = 0;
2524         p->se.nr_wakeups_sync                   = 0;
2525         p->se.nr_wakeups_migrate                = 0;
2526         p->se.nr_wakeups_local                  = 0;
2527         p->se.nr_wakeups_remote                 = 0;
2528         p->se.nr_wakeups_affine                 = 0;
2529         p->se.nr_wakeups_affine_attempts        = 0;
2530         p->se.nr_wakeups_passive                = 0;
2531         p->se.nr_wakeups_idle                   = 0;
2532
2533 #endif
2534
2535         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2536         p->se.on_rq = 0;
2537         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2538
2539 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2540         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2541 #endif
2542 }
2543
2544 /*
2545  * fork()/clone()-time setup:
2546  */
2547 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2548 {
2549         int cpu = get_cpu();
2550
2551         __sched_fork(p);
2552         /*
2553          * We mark the process as waking here. This guarantees that
2554          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2555          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2556          */
2557         p->state = TASK_WAKING;
2558
2559         /*
2560          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2561          */
2562         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2563                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2564                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2565                         p->normal_prio = p->static_prio;
2566                 }
2567
2568                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2569                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2570                         p->normal_prio = p->static_prio;
2571                         set_load_weight(p);
2572                 }
2573
2574                 /*
2575                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2576                  * fulfilled its duty:
2577                  */
2578                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2579         }
2580
2581         /*
2582          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2583          */
2584         p->prio = current->normal_prio;
2585
2586         if (!rt_prio(p->prio))
2587                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2588
2589         if (p->sched_class->task_fork)
2590                 p->sched_class->task_fork(p);
2591
2592         set_task_cpu(p, cpu);
2593
2594 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2595         if (likely(sched_info_on()))
2596                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2597 #endif
2598 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2599         p->oncpu = 0;
2600 #endif
2601 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2602         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2603         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2604 #endif
2605         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2606
2607         put_cpu();
2608 }
2609
2610 /*
2611  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2612  *
2613  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2614  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2615  * on the runqueue and wakes it.
2616  */
2617 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2618 {
2619         unsigned long flags;
2620         struct rq *rq;
2621         int cpu __maybe_unused = get_cpu();
2622
2623 #ifdef CONFIG_SMP
2624         /*
2625          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2626          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2627          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2628          *
2629          * We still have TASK_WAKING but PF_STARTING is gone now, meaning
2630          * ->cpus_allowed is stable, we have preemption disabled, meaning
2631          * cpu_online_mask is stable.
2632          */
2633         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2634         set_task_cpu(p, cpu);
2635 #endif
2636
2637         /*
2638          * Since the task is not on the rq and we still have TASK_WAKING set
2639          * nobody else will migrate this task.
2640          */
2641         rq = cpu_rq(cpu);
2642         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2643
2644         BUG_ON(p->state != TASK_WAKING);
2645         p->state = TASK_RUNNING;
2646         update_rq_clock(rq);
2647         activate_task(rq, p, 0);
2648         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2649         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2650 #ifdef CONFIG_SMP
2651         if (p->sched_class->task_woken)
2652                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2653 #endif
2654         task_rq_unlock(rq, &flags);
2655         put_cpu();
2656 }
2657
2658 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2659
2660 /**
2661  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2662  * @notifier: notifier struct to register
2663  */
2664 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2665 {
2666         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2667 }
2668 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2669
2670 /**
2671  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2672  * @notifier: notifier struct to unregister
2673  *
2674  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2675  */
2676 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2677 {
2678         hlist_del(&notifier->link);
2679 }
2680 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2681
2682 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2683 {
2684         struct preempt_notifier *notifier;
2685         struct hlist_node *node;
2686
2687         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2688                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2689 }
2690
2691 static void
2692 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2693                                  struct task_struct *next)
2694 {
2695         struct preempt_notifier *notifier;
2696         struct hlist_node *node;
2697
2698         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2699                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2700 }
2701
2702 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2703
2704 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2705 {
2706 }
2707
2708 static void
2709 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2710                                  struct task_struct *next)
2711 {
2712 }
2713
2714 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2715
2716 /**
2717  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2718  * @rq: the runqueue preparing to switch
2719  * @prev: the current task that is being switched out
2720  * @next: the task we are going to switch to.
2721  *
2722  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2723  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2724  * switch.
2725  *
2726  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2727  * hooks.
2728  */
2729 static inline void
2730 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2731                     struct task_struct *next)
2732 {
2733         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2734         prepare_lock_switch(rq, next);
2735         prepare_arch_switch(next);
2736 }
2737
2738 /**
2739  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2740  * @rq: runqueue associated with task-switch
2741  * @prev: the thread we just switched away from.
2742  *
2743  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2744  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2745  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2746  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2747  *
2748  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2749  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2750  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2751  * details.)
2752  */
2753 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2754         __releases(rq->lock)
2755 {
2756         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2757         long prev_state;
2758
2759         rq->prev_mm = NULL;
2760
2761         /*
2762          * A task struct has one reference for the use as "current".
2763          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2764          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2765          * the scheduled task must drop that reference.
2766          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2767          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2768          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2769          * be dropped twice.
2770          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2771          */
2772         prev_state = prev->state;
2773         finish_arch_switch(prev);
2774 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2775         local_irq_disable();
2776 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2777         perf_event_task_sched_in(current);
2778 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2779         local_irq_enable();
2780 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2781         finish_lock_switch(rq, prev);
2782
2783         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2784         if (mm)
2785                 mmdrop(mm);
2786         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2787                 /*
2788                  * Remove function-return probe instances associated with this
2789                  * task and put them back on the free list.
2790                  */
2791                 kprobe_flush_task(prev);
2792                 put_task_struct(prev);
2793         }
2794 }
2795
2796 #ifdef CONFIG_SMP
2797
2798 /* assumes rq->lock is held */
2799 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2800 {
2801         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2802                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2803 }
2804
2805 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2806 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2807 {
2808         if (rq->post_schedule) {
2809                 unsigned long flags;
2810
2811                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2812                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2813                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2814                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2815
2816                 rq->post_schedule = 0;
2817         }
2818 }
2819
2820 #else
2821
2822 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2823 {
2824 }
2825
2826 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2827 {
2828 }
2829
2830 #endif
2831
2832 /**
2833  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2834  * @prev: the thread we just switched away from.
2835  */
2836 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2837         __releases(rq->lock)
2838 {
2839         struct rq *rq = this_rq();
2840
2841         finish_task_switch(rq, prev);
2842
2843         /*
2844          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2845          * task_switch?
2846          */
2847         post_schedule(rq);
2848
2849 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2850         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2851         preempt_enable();
2852 #endif
2853         if (current->set_child_tid)
2854                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2855 }
2856
2857 /*
2858  * context_switch - switch to the new MM and the new
2859  * thread's register state.
2860  */
2861 static inline void
2862 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2863                struct task_struct *next)
2864 {
2865         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2866
2867         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2868         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2869         mm = next->mm;
2870         oldmm = prev->active_mm;
2871         /*
2872          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2873          * combine the page table reload and the switch backend into
2874          * one hypercall.
2875          */
2876         arch_start_context_switch(prev);
2877
2878         if (likely(!mm)) {
2879                 next->active_mm = oldmm;
2880                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2881                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2882         } else
2883                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2884
2885         if (likely(!prev->mm)) {
2886                 prev->active_mm = NULL;
2887                 rq->prev_mm = oldmm;
2888         }
2889         /*
2890          * Since the runqueue lock will be released by the next
2891          * task (which is an invalid locking op but in the case
2892          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2893          * do an early lockdep release here:
2894          */
2895 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2896         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2897 #endif
2898
2899         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2900         switch_to(prev, next, prev);
2901
2902         barrier();
2903         /*
2904          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2905          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2906          * frame will be invalid.
2907          */
2908         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2909 }
2910
2911 /*
2912  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2913  *
2914  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2915  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2916  * number of context switches performed since bootup.
2917  */
2918 unsigned long nr_running(void)
2919 {
2920         unsigned long i, sum = 0;
2921
2922         for_each_online_cpu(i)
2923                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2924
2925         return sum;
2926 }
2927
2928 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2929 {
2930         unsigned long i, sum = 0;
2931
2932         for_each_possible_cpu(i)
2933                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2934
2935         /*
2936          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2937          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2938          */
2939         if (unlikely((long)sum < 0))
2940                 sum = 0;
2941
2942         return sum;
2943 }
2944
2945 unsigned long long nr_context_switches(void)
2946 {
2947         int i;
2948         unsigned long long sum = 0;
2949
2950         for_each_possible_cpu(i)
2951                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2952
2953         return sum;
2954 }
2955
2956 unsigned long nr_iowait(void)
2957 {
2958         unsigned long i, sum = 0;
2959
2960         for_each_possible_cpu(i)
2961                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2962
2963         return sum;
2964 }
2965
2966 unsigned long nr_iowait_cpu(void)
2967 {
2968         struct rq *this = this_rq();
2969         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2970 }
2971
2972 unsigned long this_cpu_load(void)
2973 {
2974         struct rq *this = this_rq();
2975         return this->cpu_load[0];
2976 }
2977
2978
2979 /* Variables and functions for calc_load */
2980 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2981 static unsigned long calc_load_update;
2982 unsigned long avenrun[3];
2983 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2984
2985 /**
2986  * get_avenrun - get the load average array
2987  * @loads:      pointer to dest load array
2988  * @offset:     offset to add
2989  * @shift:      shift count to shift the result left
2990  *
2991  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2992  */
2993 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2994 {
2995         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2996         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2997         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2998 }
2999
3000 static unsigned long
3001 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3002 {
3003         load *= exp;
3004         load += active * (FIXED_1 - exp);
3005         return load >> FSHIFT;
3006 }
3007
3008 /*
3009  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3010  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3011  */
3012 void calc_global_load(void)
3013 {
3014         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
3015         long active;
3016
3017         if (time_before(jiffies, upd))
3018                 return;
3019
3020         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3021         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3022
3023         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3024         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3025         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3026
3027         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3028 }
3029
3030 /*
3031  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
3032  */
3033 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3034 {
3035         long nr_active, delta;
3036
3037         nr_active = this_rq->nr_running;
3038         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3039
3040         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3041                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3042                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3043                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3044         }
3045 }
3046
3047 /*
3048  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3049  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3050  */
3051 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3052 {
3053         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3054         int i, scale;
3055
3056         this_rq->nr_load_updates++;
3057
3058         /* Update our load: */
3059         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3060                 unsigned long old_load, new_load;
3061
3062                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3063
3064                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3065                 new_load = this_load;
3066                 /*
3067                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3068                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3069                  * example.
3070                  */
3071                 if (new_load > old_load)
3072                         new_load += scale-1;
3073                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3074         }
3075
3076         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3077                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3078                 calc_load_account_active(this_rq);
3079         }
3080 }
3081
3082 #ifdef CONFIG_SMP
3083
3084 /*
3085  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3086  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3087  */
3088 void sched_exec(void)
3089 {
3090         struct task_struct *p = current;
3091         struct migration_req req;
3092         int dest_cpu, this_cpu;
3093         unsigned long flags;
3094         struct rq *rq;
3095
3096 again:
3097         this_cpu = get_cpu();
3098         dest_cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3099         if (dest_cpu == this_cpu) {
3100                 put_cpu();
3101                 return;
3102         }
3103
3104         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3105         put_cpu();
3106
3107         /*
3108          * select_task_rq() can race against ->cpus_allowed
3109          */
3110         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
3111             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu))) {
3112                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3113                 goto again;
3114         }
3115
3116         /* force the process onto the specified CPU */
3117         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3118                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3119                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3120
3121                 get_task_struct(mt);
3122                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3123                 wake_up_process(mt);
3124                 put_task_struct(mt);
3125                 wait_for_completion(&req.done);
3126
3127                 return;
3128         }
3129         task_rq_unlock(rq, &flags);
3130 }
3131
3132 #endif
3133
3134 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3135
3136 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3137
3138 /*
3139  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
3140  * @p in case that task is currently running.
3141  *
3142  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
3143  */
3144 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
3145 {
3146         u64 ns = 0;
3147
3148         if (task_current(rq, p)) {
3149                 update_rq_clock(rq);
3150                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
3151                 if ((s64)ns < 0)
3152                         ns = 0;
3153         }
3154
3155         return ns;
3156 }
3157
3158 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
3159 {
3160         unsigned long flags;
3161         struct rq *rq;
3162         u64 ns = 0;
3163
3164         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3165         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
3166         task_rq_unlock(rq, &flags);
3167
3168         return ns;
3169 }
3170
3171 /*
3172  * Return accounted runtime for the task.
3173  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3174  * pending runtime that have not been accounted yet.
3175  */
3176 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3177 {
3178         unsigned long flags;
3179         struct rq *rq;
3180         u64 ns = 0;
3181
3182         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3183         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3184         task_rq_unlock(rq, &flags);
3185
3186         return ns;
3187 }
3188
3189 /*
3190  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
3191  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
3192  * pending runtime that have not been accounted yet.
3193  *
3194  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
3195  * so the return value not includes other pending runtime that other
3196  * running tasks might have.
3197  */
3198 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
3199 {
3200         struct task_cputime totals;
3201         unsigned long flags;
3202         struct rq *rq;
3203         u64 ns;
3204
3205         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3206         thread_group_cputime(p, &totals);
3207         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3208         task_rq_unlock(rq, &flags);
3209
3210         return ns;
3211 }
3212
3213 /*
3214  * Account user cpu time to a process.
3215  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3216  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3217  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3218  */
3219 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3220                        cputime_t cputime_scaled)
3221 {
3222         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3223         cputime64_t tmp;
3224
3225         /* Add user time to process. */
3226         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3227         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3228         account_group_user_time(p, cputime);
3229
3230         /* Add user time to cpustat. */
3231         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3232         if (TASK_NICE(p) > 0)
3233                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3234         else
3235                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3236
3237         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
3238         /* Account for user time used */
3239         acct_update_integrals(p);
3240 }
3241
3242 /*
3243  * Account guest cpu time to a process.
3244  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3245  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3246  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3247  */
3248 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3249                                cputime_t cputime_scaled)
3250 {
3251         cputime64_t tmp;
3252         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3253
3254         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3255
3256         /* Add guest time to process. */
3257         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3258         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3259         account_group_user_time(p, cputime);
3260         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3261
3262         /* Add guest time to cpustat. */
3263         if (TASK_NICE(p) > 0) {
3264                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3265                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
3266         } else {
3267                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3268                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3269         }
3270 }
3271
3272 /*
3273  * Account system cpu time to a process.
3274  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3275  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3276  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3277  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3278  */
3279 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3280                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
3281 {
3282         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3283         cputime64_t tmp;
3284
3285         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
3286                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
3287                 return;
3288         }
3289
3290         /* Add system time to process. */
3291         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3292         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
3293         account_group_system_time(p, cputime);
3294
3295         /* Add system time to cpustat. */
3296         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3297         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3298                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3299         else if (softirq_count())
3300                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3301         else
3302                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3303
3304         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
3305
3306         /* Account for system time used */
3307         acct_update_integrals(p);
3308 }
3309
3310 /*
3311  * Account for involuntary wait time.
3312  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3313  */
3314 void account_steal_time(cputime_t cputime)
3315 {
3316         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3317         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3318
3319         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
3320 }
3321
3322 /*
3323  * Account for idle time.
3324  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
3325  */
3326 void account_idle_time(cputime_t cputime)
3327 {
3328         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3329         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3330         struct rq *rq = this_rq();
3331
3332         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3333                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
3334         else
3335                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
3336 }
3337
3338 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3339
3340 /*
3341  * Account a single tick of cpu time.
3342  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3343  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
3344  */
3345 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
3346 {
3347         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3348         struct rq *rq = this_rq();
3349
3350         if (user_tick)
3351                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3352         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
3353                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
3354                                     one_jiffy_scaled);
3355         else
3356                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3357 }
3358
3359 /*
3360  * Account multiple ticks of steal time.
3361  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3362  * @ticks: number of stolen ticks
3363  */
3364 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
3365 {
3366         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3367 }
3368
3369 /*
3370  * Account multiple ticks of idle time.
3371  * @ticks: number of stolen ticks
3372  */
3373 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
3374 {
3375         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3376 }
3377
3378 #endif
3379
3380 /*
3381  * Use precise platform statistics if available:
3382  */
3383 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3384 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3385 {
3386         *ut = p->utime;
3387         *st = p->stime;
3388 }
3389
3390 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3391 {
3392         struct task_cputime cputime;
3393
3394         thread_group_cputime(p, &cputime);
3395
3396         *ut = cputime.utime;
3397         *st = cputime.stime;
3398 }
3399 #else
3400
3401 #ifndef nsecs_to_cputime
3402 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
3403 #endif
3404
3405 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3406 {
3407         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
3408
3409         /*
3410          * Use CFS's precise accounting:
3411          */
3412         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
3413
3414         if (total) {
3415                 u64 temp;
3416
3417                 temp = (u64)(rtime * utime);
3418                 do_div(temp, total);
3419                 utime = (cputime_t)temp;
3420         } else
3421                 utime = rtime;
3422
3423         /*
3424          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
3425          */
3426         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
3427         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
3428
3429         *ut = p->prev_utime;
3430         *st = p->prev_stime;
3431 }
3432
3433 /*
3434  * Must be called with siglock held.
3435  */
3436 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3437 {
3438         struct signal_struct *sig = p->signal;
3439         struct task_cputime cputime;
3440         cputime_t rtime, utime, total;
3441
3442         thread_group_cputime(p, &cputime);
3443
3444         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
3445         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
3446
3447         if (total) {
3448                 u64 temp;
3449
3450                 temp = (u64)(rtime * cputime.utime);
3451                 do_div(temp, total);
3452                 utime = (cputime_t)temp;
3453         } else
3454                 utime = rtime;
3455
3456         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
3457         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
3458                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
3459
3460         *ut = sig->prev_utime;
3461         *st = sig->prev_stime;
3462 }
3463 #endif
3464
3465 /*
3466  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3467  * We call it with interrupts disabled.
3468  *
3469  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3470  * timeslices.
3471  */
3472 void scheduler_tick(void)
3473 {
3474         int cpu = smp_processor_id();
3475         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3476         struct task_struct *curr = rq->curr;
3477
3478         sched_clock_tick();
3479
3480         raw_spin_lock(&rq->lock);
3481         update_rq_clock(rq);
3482         update_cpu_load(rq);
3483         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3484         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3485
3486         perf_event_task_tick(curr);
3487
3488 #ifdef CONFIG_SMP
3489         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3490         trigger_load_balance(rq, cpu);
3491 #endif
3492 }
3493
3494 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
3495 {
3496         if (in_lock_functions(addr)) {
3497                 addr = CALLER_ADDR2;
3498                 if (in_lock_functions(addr))
3499                         addr = CALLER_ADDR3;
3500         }
3501         return addr;
3502 }
3503
3504 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3505                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3506
3507 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3508 {
3509 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3510         /*
3511          * Underflow?
3512          */
3513         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3514                 return;
3515 #endif
3516         preempt_count() += val;
3517 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3518         /*
3519          * Spinlock count overflowing soon?
3520          */
3521         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3522                                 PREEMPT_MASK - 10);
3523 #endif
3524         if (preempt_count() == val)
3525                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3526 }
3527 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3528
3529 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3530 {
3531 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3532         /*
3533          * Underflow?
3534          */
3535         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3536                 return;
3537         /*
3538          * Is the spinlock portion underflowing?
3539          */
3540         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3541                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3542                 return;
3543 #endif
3544
3545         if (preempt_count() == val)
3546                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3547         preempt_count() -= val;
3548 }
3549 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3550
3551 #endif
3552
3553 /*
3554  * Print scheduling while atomic bug:
3555  */
3556 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3557 {
3558         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3559
3560         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3561                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3562
3563         debug_show_held_locks(prev);
3564         print_modules();
3565         if (irqs_disabled())
3566                 print_irqtrace_events(prev);
3567
3568         if (regs)
3569                 show_regs(regs);
3570         else
3571                 dump_stack();
3572 }
3573
3574 /*
3575  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3576  */
3577 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3578 {
3579         /*
3580          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3581          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3582          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3583          */
3584         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
3585                 __schedule_bug(prev);
3586
3587         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3588
3589         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3590 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3591         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
3592                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
3593                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
3594         }
3595 #endif
3596 }
3597
3598 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3599 {
3600         if (prev->state == TASK_RUNNING) {
3601                 u64 runtime = prev->se.sum_exec_runtime;
3602
3603                 runtime -= prev->se.prev_sum_exec_runtime;
3604                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
3605
3606                 /*
3607                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
3608                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
3609                  * the avg_overlap on preemption.
3610                  *
3611                  * We use the average preemption runtime because that
3612                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
3613                  * build up.
3614                  */
3615                 update_avg(&prev->se.avg_overlap, runtime);
3616         }
3617         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3618 }
3619
3620 /*
3621  * Pick up the highest-prio task:
3622  */
3623 static inline struct task_struct *
3624 pick_next_task(struct rq *rq)
3625 {
3626         const struct sched_class *class;
3627         struct task_struct *p;
3628
3629         /*
3630          * Optimization: we know that if all tasks are in
3631          * the fair class we can call that function directly:
3632          */
3633         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
3634                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3635                 if (likely(p))
3636                         return p;
3637         }
3638
3639         class = sched_class_highest;
3640         for ( ; ; ) {
3641                 p = class->pick_next_task(rq);
3642                 if (p)
3643                         return p;
3644                 /*
3645                  * Will never be NULL as the idle class always
3646                  * returns a non-NULL p:
3647                  */
3648                 class = class->next;
3649         }
3650 }
3651
3652 /*
3653  * schedule() is the main scheduler function.
3654  */
3655 asmlinkage void __sched schedule(void)
3656 {
3657         struct task_struct *prev, *next;
3658         unsigned long *switch_count;
3659         struct rq *rq;
3660         int cpu;
3661
3662 need_resched:
3663         preempt_disable();
3664         cpu = smp_processor_id();
3665         rq = cpu_rq(cpu);
3666         rcu_note_context_switch(cpu);
3667         prev = rq->curr;
3668         switch_count = &prev->nivcsw;
3669
3670         release_kernel_lock(prev);
3671 need_resched_nonpreemptible:
3672
3673         schedule_debug(prev);
3674
3675         if (sched_feat(HRTICK))
3676                 hrtick_clear(rq);
3677
3678         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3679         update_rq_clock(rq);
3680         clear_tsk_need_resched(prev);
3681
3682         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3683                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
3684                         prev->state = TASK_RUNNING;
3685                 else
3686                         deactivate_task(rq, prev, 1);
3687                 switch_count = &prev->nvcsw;
3688         }
3689
3690         pre_schedule(rq, prev);
3691
3692         if (unlikely(!rq->nr_running))
3693                 idle_balance(cpu, rq);
3694
3695         put_prev_task(rq, prev);
3696         next = pick_next_task(rq);
3697
3698         if (likely(prev != next)) {
3699                 sched_info_switch(prev, next);
3700                 perf_event_task_sched_out(prev, next);
3701
3702                 rq->nr_switches++;
3703                 rq->curr = next;
3704                 ++*switch_count;
3705
3706                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3707                 /*
3708                  * the context switch might have flipped the stack from under
3709                  * us, hence refresh the local variables.
3710                  */
3711                 cpu = smp_processor_id();
3712                 rq = cpu_rq(cpu);
3713         } else
3714                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3715
3716         post_schedule(rq);
3717
3718         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0)) {
3719                 prev = rq->curr;
3720                 switch_count = &prev->nivcsw;
3721                 goto need_resched_nonpreemptible;
3722         }
3723
3724         preempt_enable_no_resched();
3725         if (need_resched())
3726                 goto need_resched;
3727 }
3728 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3729
3730 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
3731 /*
3732  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
3733  * access and not reliable.
3734  */
3735 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
3736 {
3737         unsigned int cpu;
3738         struct rq *rq;
3739
3740         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
3741                 return 0;
3742
3743 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
3744         /*
3745          * Need to access the cpu field knowing that
3746          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
3747          * the mutex owner just released it and exited.
3748          */
3749         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
3750                 return 0;
3751 #else
3752         cpu = owner->cpu;
3753 #endif
3754
3755         /*
3756          * Even if the access succeeded (likely case),
3757          * the cpu field may no longer be valid.
3758          */
3759         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
3760                 return 0;
3761
3762         /*
3763          * We need to validate that we can do a
3764          * get_cpu() and that we have the percpu area.
3765          */
3766         if (!cpu_online(cpu))
3767                 return 0;
3768
3769         rq = cpu_rq(cpu);
3770
3771         for (;;) {
3772                 /*
3773                  * Owner changed, break to re-assess state.
3774                  */
3775                 if (lock->owner != owner)
3776                         break;
3777
3778                 /*
3779                  * Is that owner really running on that cpu?
3780                  */
3781                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
3782                         return 0;
3783
3784                 cpu_relax();
3785         }
3786
3787         return 1;
3788 }
3789 #endif
3790
3791 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3792 /*
3793  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3794  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3795  * occur there and call schedule directly.
3796  */
3797 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3798 {
3799         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3800
3801         /*
3802          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3803          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3804          */
3805         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3806                 return;
3807
3808         do {
3809                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3810                 schedule();
3811                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3812
3813                 /*
3814                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3815                  * between schedule and now.
3816                  */
3817                 barrier();
3818         } while (need_resched());
3819 }
3820 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3821
3822 /*
3823  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3824  * off of irq context.
3825  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3826  * protect us against recursive calling from irq.
3827  */
3828 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3829 {
3830         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3831
3832         /* Catch callers which need to be fixed */
3833         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3834
3835         do {
3836                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3837                 local_irq_enable();
3838                 schedule();
3839                 local_irq_disable();
3840                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3841
3842                 /*
3843                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3844                  * between schedule and now.
3845                  */
3846                 barrier();
3847         } while (need_resched());
3848 }
3849
3850 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3851
3852 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3853                           void *key)
3854 {
3855         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3856 }
3857 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3858
3859 /*
3860  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3861  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3862  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3863  *
3864  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3865  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
3866  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3867  */
3868 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3869                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
3870 {
3871         wait_queue_t *curr, *next;
3872
3873         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3874                 unsigned flags = curr->flags;
3875
3876                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
3877                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3878                         break;
3879         }
3880 }
3881
3882 /**
3883  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3884  * @q: the waitqueue
3885  * @mode: which threads
3886  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3887  * @key: is directly passed to the wakeup function
3888  *
3889  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3890  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3891  */
3892 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3893                         int nr_exclusive, void *key)
3894 {
3895         unsigned long flags;
3896
3897         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3898         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3899         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3900 }
3901 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3902
3903 /*
3904  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3905  */
3906 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
3907 {
3908         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
3909 }
3910
3911 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
3912 {
3913         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
3914 }
3915
3916 /**
3917  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
3918  * @q: the waitqueue
3919  * @mode: which threads
3920  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3921  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
3922  *
3923  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3924  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3925  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3926  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3927  *
3928  * On UP it can prevent extra preemption.
3929  *
3930  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3931  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3932  */
3933 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3934                         int nr_exclusive, void *key)
3935 {
3936         unsigned long flags;
3937         int wake_flags = WF_SYNC;
3938
3939         if (unlikely(!q))
3940                 return;
3941
3942         if (unlikely(!nr_exclusive))
3943                 wake_flags = 0;
3944
3945         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3946         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
3947         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3948 }
3949 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
3950
3951 /*
3952  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
3953  */
3954 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3955 {
3956         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
3957 }
3958 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3959
3960 /**
3961  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
3962  * @x:  holds the state of this particular completion
3963  *
3964  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
3965  * awakened in the same order in which they were queued.
3966  *
3967  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
3968  *
3969  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3970  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3971  */
3972 void complete(struct completion *x)
3973 {
3974         unsigned long flags;
3975
3976         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3977         x->done++;
3978         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
3979         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3980 }
3981 EXPORT_SYMBOL(complete);
3982
3983 /**
3984  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
3985  * @x:  holds the state of this particular completion
3986  *
3987  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
3988  *
3989  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3990  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3991  */
3992 void complete_all(struct completion *x)
3993 {
3994         unsigned long flags;
3995
3996         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3997         x->done += UINT_MAX/2;
3998         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
3999         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4000 }
4001 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4002
4003 static inline long __sched
4004 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4005 {
4006         if (!x->done) {
4007                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4008
4009                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4010                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4011                 do {
4012                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4013                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4014                                 break;
4015                         }
4016                         __set_current_state(state);
4017                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4018                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4019                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4020                 } while (!x->done && timeout);
4021                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4022                 if (!x->done)
4023                         return timeout;
4024         }
4025         x->done--;
4026         return timeout ?: 1;
4027 }
4028
4029 static long __sched
4030 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4031 {
4032         might_sleep();
4033
4034         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4035         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4036         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4037         return timeout;
4038 }
4039
4040 /**
4041  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4042  * @x:  holds the state of this particular completion
4043  *
4044  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4045  * interruptible and there is no timeout.
4046  *
4047  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4048  * and interrupt capability. Also see complete().
4049  */
4050 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4051 {
4052         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4053 }
4054 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4055
4056 /**
4057  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4058  * @x:  holds the state of this particular completion
4059  * @timeout:  timeout value in jiffies
4060  *
4061  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4062  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4063  * interruptible.
4064  */
4065 unsigned long __sched
4066 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4067 {
4068         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4069 }
4070 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4071
4072 /**
4073  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4074  * @x:  holds the state of this particular completion
4075  *
4076  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4077  * interruptible.
4078  */
4079 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4080 {
4081         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4082         if (t == -ERESTARTSYS)
4083                 return t;
4084         return 0;
4085 }
4086 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4087
4088 /**
4089  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4090  * @x:  holds the state of this particular completion
4091  * @timeout:  timeout value in jiffies
4092  *
4093  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4094  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4095  */
4096 unsigned long __sched
4097 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4098                                           unsigned long timeout)
4099 {
4100         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4101 }
4102 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4103
4104 /**
4105  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4106  * @x:  holds the state of this particular completion
4107  *
4108  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4109  * interrupted by a kill signal.
4110  */
4111 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4112 {
4113         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4114         if (t == -ERESTARTSYS)
4115                 return t;
4116         return 0;
4117 }
4118 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4119
4120 /**
4121  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4122  *      @x:     completion structure
4123  *
4124  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4125  *               1 if a decrement succeeded.
4126  *
4127  *      If a completion is being used as a counting completion,
4128  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4129  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4130  *      is protecting is not available.
4131  */
4132 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4133 {
4134         unsigned long flags;
4135         int ret = 1;
4136
4137         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4138         if (!x->done)
4139                 ret = 0;
4140         else
4141                 x->done--;
4142         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4143         return ret;
4144 }
4145 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4146
4147 /**
4148  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4149  *      @x:     completion structure
4150  *
4151  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4152  *               1 if there are no waiters.
4153  *
4154  */
4155 bool completion_done(struct completion *x)
4156 {
4157         unsigned long flags;
4158         int ret = 1;
4159
4160         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4161         if (!x->done)
4162                 ret = 0;
4163         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4164         return ret;
4165 }
4166 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4167
4168 static long __sched
4169 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4170 {
4171         unsigned long flags;
4172         wait_queue_t wait;
4173
4174         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4175
4176         __set_current_state(state);
4177
4178         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4179         __add_wait_queue(q, &wait);
4180         spin_unlock(&q->lock);
4181         timeout = schedule_timeout(timeout);
4182         spin_lock_irq(&q->lock);
4183         __remove_wait_queue(q, &wait);
4184         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4185
4186         return timeout;
4187 }
4188
4189 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4190 {
4191         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4192 }
4193 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4194
4195 long __sched
4196 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4197 {
4198         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4199 }
4200 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4201
4202 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4203 {
4204         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4205 }
4206 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4207
4208 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4209 {
4210         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4211 }
4212 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4213
4214 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4215
4216 /*
4217  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4218  * @p: task
4219  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4220  *
4221  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4222  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4223  *
4224  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4225  */
4226 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4227 {
4228         unsigned long flags;
4229         int oldprio, on_rq, running;
4230         struct rq *rq;
4231         const struct sched_class *prev_class;
4232
4233         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4234
4235         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4236         update_rq_clock(rq);
4237
4238         oldprio = p->prio;
4239         prev_class = p->sched_class;
4240         on_rq = p->se.on_rq;
4241         running = task_current(rq, p);
4242         if (on_rq)
4243                 dequeue_task(rq, p, 0);
4244         if (running)
4245                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4246
4247         if (rt_prio(prio))
4248                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4249         else
4250                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4251
4252         p->prio = prio;
4253
4254         if (running)
4255                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4256         if (on_rq) {
4257                 enqueue_task(rq, p, 0, oldprio < prio);
4258
4259                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4260         }
4261         task_rq_unlock(rq, &flags);
4262 }
4263
4264 #endif
4265
4266 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4267 {
4268         int old_prio, delta, on_rq;
4269         unsigned long flags;
4270         struct rq *rq;
4271
4272         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4273                 return;
4274         /*
4275          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4276          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4277          */
4278         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4279         update_rq_clock(rq);
4280         /*
4281          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4282          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4283          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4284          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4285          */
4286         if (task_has_rt_policy(p)) {
4287                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4288                 goto out_unlock;
4289         }
4290         on_rq = p->se.on_rq;
4291         if (on_rq)
4292                 dequeue_task(rq, p, 0);
4293
4294         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4295         set_load_weight(p);
4296         old_prio = p->prio;
4297         p->prio = effective_prio(p);
4298         delta = p->prio - old_prio;
4299
4300         if (on_rq) {
4301                 enqueue_task(rq, p, 0, false);
4302                 /*
4303                  * If the task increased its priority or is running and
4304                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4305                  */
4306                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4307                         resched_task(rq->curr);
4308         }
4309 out_unlock:
4310         task_rq_unlock(rq, &flags);
4311 }
4312 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4313
4314 /*
4315  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4316  * @p: task
4317  * @nice: nice value
4318  */
4319 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4320 {
4321         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4322         int nice_rlim = 20 - nice;
4323
4324         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
4325                 capable(CAP_SYS_NICE));
4326 }
4327
4328 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4329
4330 /*
4331  * sys_nice - change the priority of the current process.
4332  * @increment: priority increment
4333  *
4334  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4335  * does similar things.
4336  */
4337 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
4338 {
4339         long nice, retval;
4340
4341         /*
4342          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4343          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4344          * and we have a single winner.
4345          */
4346         if (increment < -40)
4347                 increment = -40;
4348         if (increment > 40)
4349                 increment = 40;
4350
4351         nice = TASK_NICE(current) + increment;
4352         if (nice < -20)
4353                 nice = -20;
4354         if (nice > 19)
4355                 nice = 19;
4356
4357         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4358                 return -EPERM;
4359
4360         retval = security_task_setnice(current, nice);
4361         if (retval)
4362                 return retval;
4363
4364         set_user_nice(current, nice);
4365         return 0;
4366 }
4367
4368 #endif
4369
4370 /**
4371  * task_prio - return the priority value of a given task.
4372  * @p: the task in question.
4373  *
4374  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4375  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4376  * around 0, value goes from -16 to +15.
4377  */
4378 int task_prio(const struct task_struct *p)
4379 {
4380         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4381 }
4382
4383 /**
4384  * task_nice - return the nice value of a given task.
4385  * @p: the task in question.
4386  */
4387 int task_nice(const struct task_struct *p)
4388 {
4389         return TASK_NICE(p);
4390 }
4391 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4392
4393 /**
4394  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4395  * @cpu: the processor in question.
4396  */
4397 int idle_cpu(int cpu)
4398 {
4399         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4400 }
4401
4402 /**
4403  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4404  * @cpu: the processor in question.
4405  */
4406 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4407 {
4408         return cpu_rq(cpu)->idle;
4409 }
4410
4411 /**
4412  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4413  * @pid: the pid in question.
4414  */
4415 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4416 {
4417         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4418 }
4419
4420 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4421 static void
4422 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4423 {
4424         BUG_ON(p->se.on_rq);
4425
4426         p->policy = policy;
4427         p->rt_priority = prio;
4428         p->normal_prio = normal_prio(p);
4429         /* we are holding p->pi_lock already */
4430         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4431         if (rt_prio(p->prio))
4432                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4433         else
4434                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4435         set_load_weight(p);
4436 }
4437
4438 /*
4439  * check the target process has a UID that matches the current process's
4440  */
4441 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4442 {
4443         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4444         bool match;
4445
4446         rcu_read_lock();
4447         pcred = __task_cred(p);
4448         match = (cred->euid == pcred->euid ||
4449                  cred->euid == pcred->uid);
4450         rcu_read_unlock();
4451         return match;
4452 }
4453
4454 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4455                                 struct sched_param *param, bool user)
4456 {
4457         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4458         unsigned long flags;
4459         const struct sched_class *prev_class;
4460         struct rq *rq;
4461         int reset_on_fork;
4462
4463         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4464         BUG_ON(in_interrupt());
4465 recheck:
4466         /* double check policy once rq lock held */
4467         if (policy < 0) {
4468                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4469                 policy = oldpolicy = p->policy;
4470         } else {
4471                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
4472                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4473
4474                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4475                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4476                                 policy != SCHED_IDLE)
4477                         return -EINVAL;
4478         }
4479
4480         /*
4481          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4482          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4483          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4484          */
4485         if (param->sched_priority < 0 ||
4486             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4487             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4488                 return -EINVAL;
4489         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4490                 return -EINVAL;
4491
4492         /*
4493          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4494          */
4495         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4496                 if (rt_policy(policy)) {
4497                         unsigned long rlim_rtprio;
4498
4499                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4500                                 return -ESRCH;
4501                         rlim_rtprio = task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4502                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4503
4504                         /* can't set/change the rt policy */
4505                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4506                                 return -EPERM;
4507
4508                         /* can't increase priority */
4509                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4510                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4511                                 return -EPERM;
4512                 }
4513                 /*
4514                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4515                  * move out of SCHED_IDLE either:
4516                  */
4517                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4518                         return -EPERM;
4519
4520                 /* can't change other user's priorities */
4521                 if (!check_same_owner(p))
4522                         return -EPERM;
4523
4524                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4525                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4526                         return -EPERM;
4527         }
4528
4529         if (user) {
4530 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4531                 /*
4532                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4533                  * assigned.
4534                  */
4535                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4536                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
4537                         return -EPERM;
4538 #endif
4539
4540                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4541                 if (retval)
4542                         return retval;
4543         }
4544
4545         /*
4546          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4547          * changing the priority of the task:
4548          */
4549         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4550         /*
4551          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4552          * runqueue lock must be held.
4553          */
4554         rq = __task_rq_lock(p);
4555         /* recheck policy now with rq lock held */
4556         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4557                 policy = oldpolicy = -1;
4558                 __task_rq_unlock(rq);
4559                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4560                 goto recheck;
4561         }
4562         update_rq_clock(rq);
4563         on_rq = p->se.on_rq;
4564         running = task_current(rq, p);
4565         if (on_rq)
4566                 deactivate_task(rq, p, 0);
4567         if (running)
4568                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4569
4570         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4571
4572         oldprio = p->prio;
4573         prev_class = p->sched_class;
4574         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4575
4576         if (running)
4577                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4578         if (on_rq) {
4579                 activate_task(rq, p, 0);
4580
4581                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4582         }
4583         __task_rq_unlock(rq);
4584         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4585
4586         rt_mutex_adjust_pi(p);
4587
4588         return 0;
4589 }
4590
4591 /**
4592  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4593  * @p: the task in question.
4594  * @policy: new policy.
4595  * @param: structure containing the new RT priority.
4596  *
4597  * NOTE that the task may be already dead.
4598  */
4599 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4600                        struct sched_param *param)
4601 {
4602         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4603 }
4604 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4605
4606 /**
4607  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4608  * @p: the task in question.
4609  * @policy: new policy.
4610  * @param: structure containing the new RT priority.
4611  *
4612  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4613  * current context has permission.  For example, this is needed in
4614  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4615  * but our caller might not have that capability.
4616  */
4617 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4618                                struct sched_param *param)
4619 {
4620         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4621 }
4622
4623 static int
4624 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4625 {
4626         struct sched_param lparam;
4627         struct task_struct *p;
4628         int retval;
4629
4630         if (!param || pid < 0)
4631                 return -EINVAL;
4632         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4633                 return -EFAULT;
4634
4635         rcu_read_lock();
4636         retval = -ESRCH;
4637         p = find_process_by_pid(pid);
4638         if (p != NULL)
4639                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4640         rcu_read_unlock();
4641
4642         return retval;
4643 }
4644
4645 /**
4646  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4647  * @pid: the pid in question.
4648  * @policy: new policy.
4649  * @param: structure containing the new RT priority.
4650  */
4651 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4652                 struct sched_param __user *, param)
4653 {
4654         /* negative values for policy are not valid */
4655         if (policy < 0)
4656                 return -EINVAL;
4657
4658         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4659 }
4660
4661 /**
4662  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4663  * @pid: the pid in question.
4664  * @param: structure containing the new RT priority.
4665  */
4666 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4667 {
4668         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4669 }
4670
4671 /**
4672  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4673  * @pid: the pid in question.
4674  */
4675 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4676 {
4677         struct task_struct *p;
4678         int retval;
4679
4680         if (pid < 0)
4681                 return -EINVAL;
4682
4683         retval = -ESRCH;
4684         rcu_read_lock();
4685         p = find_process_by_pid(pid);
4686         if (p) {
4687                 retval = security_task_getscheduler(p);
4688                 if (!retval)
4689                         retval = p->policy
4690                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4691         }
4692         rcu_read_unlock();
4693         return retval;
4694 }
4695
4696 /**
4697  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4698  * @pid: the pid in question.
4699  * @param: structure containing the RT priority.
4700  */
4701 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4702 {
4703         struct sched_param lp;
4704         struct task_struct *p;
4705         int retval;
4706
4707         if (!param || pid < 0)
4708                 return -EINVAL;
4709
4710         rcu_read_lock();
4711         p = find_process_by_pid(pid);
4712         retval = -ESRCH;
4713         if (!p)
4714                 goto out_unlock;
4715
4716         retval = security_task_getscheduler(p);
4717         if (retval)
4718                 goto out_unlock;
4719
4720         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4721         rcu_read_unlock();
4722
4723         /*
4724          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4725          */
4726         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4727
4728         return retval;
4729
4730 out_unlock:
4731         rcu_read_unlock();
4732         return retval;
4733 }
4734
4735 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4736 {
4737         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4738         struct task_struct *p;
4739         int retval;
4740
4741         get_online_cpus();
4742         rcu_read_lock();
4743
4744         p = find_process_by_pid(pid);
4745         if (!p) {
4746                 rcu_read_unlock();
4747                 put_online_cpus();
4748                 return -ESRCH;
4749         }
4750
4751         /* Prevent p going away */
4752         get_task_struct(p);
4753         rcu_read_unlock();
4754
4755         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4756                 retval = -ENOMEM;
4757                 goto out_put_task;
4758         }
4759         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4760                 retval = -ENOMEM;
4761                 goto out_free_cpus_allowed;
4762         }
4763         retval = -EPERM;
4764         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
4765                 goto out_unlock;
4766
4767         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4768         if (retval)
4769                 goto out_unlock;
4770
4771         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4772         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4773  again:
4774         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4775
4776         if (!retval) {
4777                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4778                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4779                         /*
4780                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4781                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4782                          * cpuset's cpus_allowed
4783                          */
4784                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4785                         goto again;
4786                 }
4787         }
4788 out_unlock:
4789         free_cpumask_var(new_mask);
4790 out_free_cpus_allowed:
4791         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4792 out_put_task:
4793         put_task_struct(p);
4794         put_online_cpus();
4795         return retval;
4796 }
4797
4798 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4799                              struct cpumask *new_mask)
4800 {
4801         if (len < cpumask_size())
4802                 cpumask_clear(new_mask);
4803         else if (len > cpumask_size())
4804                 len = cpumask_size();
4805
4806         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4807 }
4808
4809 /**
4810  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4811  * @pid: pid of the process
4812  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4813  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4814  */
4815 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4816                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4817 {
4818         cpumask_var_t new_mask;
4819         int retval;
4820
4821         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4822                 return -ENOMEM;
4823
4824         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4825         if (retval == 0)
4826                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4827         free_cpumask_var(new_mask);
4828         return retval;
4829 }
4830
4831 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4832 {
4833         struct task_struct *p;
4834         unsigned long flags;
4835         struct rq *rq;
4836         int retval;
4837
4838         get_online_cpus();
4839         rcu_read_lock();
4840
4841         retval = -ESRCH;
4842         p = find_process_by_pid(pid);
4843         if (!p)
4844                 goto out_unlock;
4845
4846         retval = security_task_getscheduler(p);
4847         if (retval)
4848                 goto out_unlock;
4849
4850         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4851         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
4852         task_rq_unlock(rq, &flags);
4853
4854 out_unlock:
4855         rcu_read_unlock();
4856         put_online_cpus();
4857
4858         return retval;
4859 }
4860
4861 /**
4862  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4863  * @pid: pid of the process
4864  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4865  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4866  */
4867 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4868                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4869 {
4870         int ret;
4871         cpumask_var_t mask;
4872
4873         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4874                 return -EINVAL;
4875         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4876                 return -EINVAL;
4877
4878         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4879                 return -ENOMEM;
4880
4881         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4882         if (ret == 0) {
4883                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4884
4885                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4886                         ret = -EFAULT;
4887                 else
4888                         ret = retlen;
4889         }
4890         free_cpumask_var(mask);
4891
4892         return ret;
4893 }
4894
4895 /**
4896  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4897  *
4898  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4899  * other threads running on this CPU then this function will return.
4900  */
4901 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4902 {
4903         struct rq *rq = this_rq_lock();
4904
4905         schedstat_inc(rq, yld_count);
4906         current->sched_class->yield_task(rq);
4907
4908         /*
4909          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4910          * no need to preempt or enable interrupts:
4911          */
4912         __release(rq->lock);
4913         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4914         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4915         preempt_enable_no_resched();
4916
4917         schedule();
4918
4919         return 0;
4920 }
4921
4922 static inline int should_resched(void)
4923 {
4924         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
4925 }
4926
4927 static void __cond_resched(void)
4928 {
4929         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4930         schedule();
4931         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4932 }
4933
4934 int __sched _cond_resched(void)
4935 {
4936         if (should_resched()) {
4937                 __cond_resched();
4938                 return 1;
4939         }
4940         return 0;
4941 }
4942 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4943
4944 /*
4945  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4946  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4947  *
4948  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4949  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4950  * spin_unlock(), once by hand).
4951  */
4952 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4953 {
4954         int resched = should_resched();
4955         int ret = 0;
4956
4957         lockdep_assert_held(lock);
4958
4959         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4960                 spin_unlock(lock);
4961                 if (resched)
4962                         __cond_resched();
4963                 else
4964                         cpu_relax();
4965                 ret = 1;
4966                 spin_lock(lock);
4967         }
4968         return ret;
4969 }
4970 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4971
4972 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4973 {
4974         BUG_ON(!in_softirq());
4975
4976         if (should_resched()) {
4977                 local_bh_enable();
4978                 __cond_resched();
4979                 local_bh_disable();
4980                 return 1;
4981         }
4982         return 0;
4983 }
4984 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4985
4986 /**
4987  * yield - yield the current processor to other threads.
4988  *
4989  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4990  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4991  */
4992 void __sched yield(void)
4993 {
4994         set_current_state(TASK_RUNNING);
4995         sys_sched_yield();
4996 }
4997 EXPORT_SYMBOL(yield);
4998
4999 /*
5000  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5001  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5002  */
5003 void __sched io_schedule(void)
5004 {
5005         struct rq *rq = raw_rq();
5006
5007         delayacct_blkio_start();
5008         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5009         current->in_iowait = 1;
5010         schedule();
5011         current->in_iowait = 0;
5012         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5013         delayacct_blkio_end();
5014 }
5015 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5016
5017 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5018 {
5019         struct rq *rq = raw_rq();
5020         long ret;
5021
5022         delayacct_blkio_start();
5023         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5024         current->in_iowait = 1;
5025         ret = schedule_timeout(timeout);
5026         current->in_iowait = 0;
5027         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5028         delayacct_blkio_end();
5029         return ret;
5030 }
5031
5032 /**
5033  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5034  * @policy: scheduling class.
5035  *
5036  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5037  * by a given scheduling class.
5038  */
5039 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5040 {
5041         int ret = -EINVAL;
5042
5043         switch (policy) {
5044         case SCHED_FIFO:
5045         case SCHED_RR:
5046                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5047                 break;
5048         case SCHED_NORMAL:
5049         case SCHED_BATCH:
5050         case SCHED_IDLE:
5051                 ret = 0;
5052                 break;
5053         }
5054         return ret;
5055 }
5056
5057 /**
5058  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5059  * @policy: scheduling class.
5060  *
5061  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5062  * by a given scheduling class.
5063  */
5064 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5065 {
5066         int ret = -EINVAL;
5067
5068         switch (policy) {
5069         case SCHED_FIFO:
5070         case SCHED_RR:
5071                 ret = 1;
5072                 break;
5073         case SCHED_NORMAL:
5074         case SCHED_BATCH:
5075         case SCHED_IDLE:
5076                 ret = 0;
5077         }
5078         return ret;
5079 }
5080
5081 /**
5082  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5083  * @pid: pid of the process.
5084  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5085  *
5086  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5087  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5088  */
5089 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5090                 struct timespec __user *, interval)
5091 {
5092         struct task_struct *p;
5093         unsigned int time_slice;
5094         unsigned long flags;
5095         struct rq *rq;
5096         int retval;
5097         struct timespec t;
5098
5099         if (pid < 0)
5100                 return -EINVAL;
5101
5102         retval = -ESRCH;
5103         rcu_read_lock();
5104         p = find_process_by_pid(pid);
5105         if (!p)
5106                 goto out_unlock;
5107
5108         retval = security_task_getscheduler(p);
5109         if (retval)
5110                 goto out_unlock;
5111
5112         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5113         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5114         task_rq_unlock(rq, &flags);
5115
5116         rcu_read_unlock();
5117         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5118         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5119         return retval;
5120
5121 out_unlock:
5122         rcu_read_unlock();
5123         return retval;
5124 }
5125
5126 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5127
5128 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5129 {
5130         unsigned long free = 0;
5131         unsigned state;
5132
5133         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5134         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5135                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5136 #if BITS_PER_LONG == 32
5137         if (state == TASK_RUNNING)
5138                 printk(KERN_CONT " running  ");
5139         else
5140                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5141 #else
5142         if (state == TASK_RUNNING)
5143                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5144         else
5145                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5146 #endif
5147 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5148         free = stack_not_used(p);
5149 #endif
5150         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5151                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
5152                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5153
5154         show_stack(p, NULL);
5155 }
5156
5157 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5158 {
5159         struct task_struct *g, *p;
5160
5161 #if BITS_PER_LONG == 32
5162         printk(KERN_INFO
5163                 "  task                PC stack   pid father\n");
5164 #else
5165         printk(KERN_INFO
5166                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5167 #endif
5168         read_lock(&tasklist_lock);
5169         do_each_thread(g, p) {
5170                 /*
5171                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5172                  * console might take alot of time:
5173                  */
5174                 touch_nmi_watchdog();
5175                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5176                         sched_show_task(p);
5177         } while_each_thread(g, p);
5178
5179         touch_all_softlockup_watchdogs();
5180
5181 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5182         sysrq_sched_debug_show();
5183 #endif
5184         read_unlock(&tasklist_lock);
5185         /*
5186          * Only show locks if all tasks are dumped:
5187          */
5188         if (!state_filter)
5189                 debug_show_all_locks();
5190 }
5191
5192 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5193 {
5194         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5195 }
5196
5197 /**
5198  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5199  * @idle: task in question
5200  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5201  *
5202  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5203  * flag, to make booting more robust.
5204  */
5205 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5206 {
5207         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5208         unsigned long flags;
5209
5210         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5211
5212         __sched_fork(idle);
5213         idle->state = TASK_RUNNING;
5214         idle->se.exec_start = sched_clock();
5215
5216         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
5217         __set_task_cpu(idle, cpu);
5218
5219         rq->curr = rq->idle = idle;
5220 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5221         idle->oncpu = 1;
5222 #endif
5223         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5224
5225         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5226 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5227         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5228 #else
5229         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5230 #endif
5231         /*
5232          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5233          */
5234         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5235         ftrace_graph_init_task(idle);
5236 }
5237
5238 /*
5239  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5240  * indicates which cpus entered this state. This is used
5241  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5242  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5243  * always be CPU_BITS_NONE.
5244  */
5245 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
5246
5247 /*
5248  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5249  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5250  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5251  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5252  * number of CPUs.
5253  *
5254  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5255  */
5256 static int get_update_sysctl_factor(void)
5257 {
5258         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
5259         unsigned int factor;
5260
5261         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
5262         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
5263                 factor = 1;
5264                 break;
5265         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
5266                 factor = cpus;
5267                 break;
5268         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
5269         default:
5270                 factor = 1 + ilog2(cpus);
5271                 break;
5272         }
5273
5274         return factor;
5275 }
5276
5277 static void update_sysctl(void)
5278 {
5279         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
5280
5281 #define SET_SYSCTL(name) \
5282         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
5283         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
5284         SET_SYSCTL(sched_latency);
5285         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
5286         SET_SYSCTL(sched_shares_ratelimit);
5287 #undef SET_SYSCTL
5288 }
5289
5290 static inline void sched_init_granularity(void)
5291 {
5292         update_sysctl();
5293 }
5294
5295 #ifdef CONFIG_SMP
5296 /*
5297  * This is how migration works:
5298  *
5299  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5300  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5301  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5302  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5303  *    thread off the CPU)
5304  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5305  *    task is still in the wrong runqueue.
5306  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5307  *    it and puts it into the right queue.
5308  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5309  * 7) we wake up and the migration is done.
5310  */
5311
5312 /*
5313  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5314  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5315  * is removed from the allowed bitmask.
5316  *
5317  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5318  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5319  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5320  */
5321 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
5322 {
5323         struct migration_req req;
5324         unsigned long flags;
5325         struct rq *rq;
5326         int ret = 0;
5327
5328         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5329
5330         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
5331                 ret = -EINVAL;
5332                 goto out;
5333         }
5334
5335         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
5336                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
5337                 ret = -EINVAL;
5338                 goto out;
5339         }
5340
5341         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5342                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5343         else {
5344                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
5345                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
5346         }
5347
5348         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5349         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
5350                 goto out;
5351
5352         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask), &req)) {
5353                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5354                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
5355
5356                 get_task_struct(mt);
5357                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5358                 wake_up_process(mt);
5359                 put_task_struct(mt);
5360                 wait_for_completion(&req.done);
5361                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5362                 return 0;
5363         }
5364 out:
5365         task_rq_unlock(rq, &flags);
5366
5367         return ret;
5368 }
5369 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5370
5371 /*
5372  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5373  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5374  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5375  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5376  *
5377  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5378  * as the task is no longer on this CPU.
5379  *
5380  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5381  */
5382 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5383 {
5384         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5385         int ret = 0;
5386
5387         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
5388                 return ret;
5389
5390         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5391         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5392
5393         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5394         /* Already moved. */
5395         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5396                 goto done;
5397         /* Affinity changed (again). */
5398         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
5399                 goto fail;
5400
5401         /*
5402          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
5403          * placed properly.
5404          */
5405         if (p->se.on_rq) {
5406                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5407                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
5408                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5409                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
5410         }
5411 done:
5412         ret = 1;
5413 fail:
5414         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5415         return ret;
5416 }
5417
5418 #define RCU_MIGRATION_IDLE      0
5419 #define RCU_MIGRATION_NEED_QS   1
5420 #define RCU_MIGRATION_GOT_QS    2
5421 #define RCU_MIGRATION_MUST_SYNC 3
5422
5423 /*
5424  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
5425  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5426  * another runqueue.
5427  */
5428 static int migration_thread(void *data)
5429 {
5430         int badcpu;
5431         int cpu = (long)data;
5432         struct rq *rq;
5433
5434         rq = cpu_rq(cpu);
5435         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
5436
5437         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5438         while (!kthread_should_stop()) {
5439                 struct migration_req *req;
5440                 struct list_head *head;
5441
5442                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5443
5444                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5445                         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5446                         break;
5447                 }
5448
5449                 if (rq->active_balance) {
5450                         active_load_balance(rq, cpu);
5451                         rq->active_balance = 0;
5452                 }
5453
5454                 head = &rq->migration_queue;
5455
5456                 if (list_empty(head)) {
5457                         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5458                         schedule();
5459                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5460                         continue;
5461                 }
5462                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5463                 list_del_init(head->next);
5464
5465                 if (req->task != NULL) {
5466                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5467                         __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5468                 } else if (likely(cpu == (badcpu = smp_processor_id()))) {
5469                         req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_GOT_QS;
5470                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5471                 } else {
5472                         req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_MUST_SYNC;
5473                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5474                         WARN_ONCE(1, "migration_thread() on CPU %d, expected %d\n", badcpu, cpu);
5475                 }
5476                 local_irq_enable();
5477
5478                 complete(&req->done);
5479         }
5480         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5481
5482         return 0;
5483 }
5484
5485 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5486
5487 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5488 {
5489         int ret;
5490
5491         local_irq_disable();
5492         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
5493         local_irq_enable();
5494         return ret;
5495 }
5496
5497 /*
5498  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
5499  */
5500 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5501 {
5502         int dest_cpu;
5503
5504 again:
5505         dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, p);
5506
5507         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
5508         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
5509                 goto again;
5510 }
5511
5512 /*
5513  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5514  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5515  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5516  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5517  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5518  */
5519 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5520 {
5521         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
5522         unsigned long flags;
5523
5524         local_irq_save(flags);
5525         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5526         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5527         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5528         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5529         local_irq_restore(flags);
5530 }
5531
5532 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5533 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5534 {
5535         struct task_struct *p, *t;
5536
5537         read_lock(&tasklist_lock);
5538
5539         do_each_thread(t, p) {
5540                 if (p == current)
5541                         continue;
5542
5543                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5544                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5545         } while_each_thread(t, p);
5546
5547         read_unlock(&tasklist_lock);
5548 }
5549
5550 /*
5551  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5552  * It does so by boosting its priority to highest possible.
5553  * Used by CPU offline code.
5554  */
5555 void sched_idle_next(void)
5556 {
5557         int this_cpu = smp_processor_id();
5558         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5559         struct task_struct *p = rq->idle;
5560         unsigned long flags;
5561
5562         /* cpu has to be offline */
5563         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5564
5565         /*
5566          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5567          * and interrupts disabled on the current cpu.
5568          */
5569         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5570
5571         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5572
5573         update_rq_clock(rq);
5574         activate_task(rq, p, 0);
5575
5576         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5577 }
5578
5579 /*
5580  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5581  * offline.
5582  */
5583 void idle_task_exit(void)
5584 {
5585         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5586
5587         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5588
5589         if (mm != &init_mm)
5590                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5591         mmdrop(mm);
5592 }
5593
5594 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5595 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5596 {
5597         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5598
5599         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5600         BUG_ON(!p->exit_state);
5601
5602         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5603         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5604
5605         get_task_struct(p);
5606
5607         /*
5608          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5609          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
5610          * fine.
5611          */
5612         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5613         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5614         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5615
5616         put_task_struct(p);
5617 }
5618
5619 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5620 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5621 {
5622         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5623         struct task_struct *next;
5624
5625         for ( ; ; ) {
5626                 if (!rq->nr_running)
5627                         break;
5628                 update_rq_clock(rq);
5629                 next = pick_next_task(rq);
5630                 if (!next)
5631                         break;
5632                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5633                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5634
5635         }
5636 }
5637
5638 /*
5639  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
5640  */
5641 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
5642 {
5643         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
5644         rq->calc_load_active = 0;
5645 }
5646 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5647
5648 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5649
5650 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5651         {
5652                 .procname       = "sched_domain",
5653                 .mode           = 0555,
5654         },
5655         {}
5656 };
5657
5658 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5659         {
5660                 .procname       = "kernel",
5661                 .mode           = 0555,
5662                 .child          = sd_ctl_dir,
5663         },
5664         {}
5665 };
5666
5667 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5668 {
5669         struct ctl_table *entry =
5670                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5671
5672         return entry;
5673 }
5674
5675 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5676 {
5677         struct ctl_table *entry;
5678
5679         /*
5680          * In the intermediate directories, both the child directory and
5681          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5682          * will always be set. In the lowest directory the names are
5683          * static strings and all have proc handlers.
5684          */
5685         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5686                 if (entry->child)
5687                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5688                 if (entry->proc_handler == NULL)
5689                         kfree(entry->procname);
5690         }
5691
5692         kfree(*tablep);
5693         *tablep = NULL;
5694 }
5695
5696 static void
5697 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5698                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5699                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5700 {
5701         entry->procname = procname;
5702         entry->data = data;
5703         entry->maxlen = maxlen;
5704         entry->mode = mode;
5705         entry->proc_handler = proc_handler;
5706 }
5707
5708 static struct ctl_table *
5709 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5710 {
5711         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
5712
5713         if (table == NULL)
5714                 return NULL;
5715
5716         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5717                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5718         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5719                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5720         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5721                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5722         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5723                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5724         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5725                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5726         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5727                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5728         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5729                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5730         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5731                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5732         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5733                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5734         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5735                 &sd->cache_nice_tries,
5736                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5737         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5738                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5739         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
5740                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
5741         /* &table[12] is terminator */
5742
5743         return table;
5744 }
5745
5746 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5747 {
5748         struct ctl_table *entry, *table;
5749         struct sched_domain *sd;
5750         int domain_num = 0, i;
5751         char buf[32];
5752
5753         for_each_domain(cpu, sd)
5754                 domain_num++;
5755         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5756         if (table == NULL)
5757                 return NULL;
5758
5759         i = 0;
5760         for_each_domain(cpu, sd) {
5761                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5762                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5763                 entry->mode = 0555;
5764                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5765                 entry++;
5766                 i++;
5767         }
5768         return table;
5769 }
5770
5771 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5772 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5773 {
5774         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5775         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5776         char buf[32];
5777
5778         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5779         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5780
5781         if (entry == NULL)
5782                 return;
5783
5784         for_each_possible_cpu(i) {
5785                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5786                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5787                 entry->mode = 0555;
5788                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5789                 entry++;
5790         }
5791
5792         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5793         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5794 }
5795
5796 /* may be called multiple times per register */
5797 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5798 {
5799         if (sd_sysctl_header)
5800                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5801         sd_sysctl_header = NULL;
5802         if (sd_ctl_dir[0].child)
5803                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5804 }
5805 #else
5806 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5807 {
5808 }
5809 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5810 {
5811 }
5812 #endif
5813
5814 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5815 {
5816         if (!rq->online) {
5817                 const struct sched_class *class;
5818
5819                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5820                 rq->online = 1;
5821
5822                 for_each_class(class) {
5823                         if (class->rq_online)
5824                                 class->rq_online(rq);
5825                 }
5826         }
5827 }
5828
5829 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5830 {
5831         if (rq->online) {
5832                 const struct sched_class *class;
5833
5834                 for_each_class(class) {
5835                         if (class->rq_offline)
5836                                 class->rq_offline(rq);
5837                 }
5838
5839                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5840                 rq->online = 0;
5841         }
5842 }
5843
5844 /*
5845  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5846  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5847  */
5848 static int __cpuinit
5849 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5850 {
5851         struct task_struct *p;
5852         int cpu = (long)hcpu;
5853         unsigned long flags;
5854         struct rq *rq;
5855
5856         switch (action) {
5857
5858         case CPU_UP_PREPARE:
5859         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
5860                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
5861                 if (IS_ERR(p))
5862                         return NOTIFY_BAD;
5863                 kthread_bind(p, cpu);
5864                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
5865                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5866                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5867                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5868                 get_task_struct(p);
5869                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
5870                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5871                 break;
5872
5873         case CPU_ONLINE:
5874         case CPU_ONLINE_FROZEN:
5875                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
5876                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5877
5878                 /* Update our root-domain */
5879                 rq = cpu_rq(cpu);
5880                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5881                 if (rq->rd) {
5882                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5883
5884                         set_rq_online(rq);
5885                 }
5886                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5887                 break;
5888
5889 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5890         case CPU_UP_CANCELED:
5891         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
5892                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
5893                         break;
5894                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
5895                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
5896                              cpumask_any(cpu_online_mask));
5897                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5898                 put_task_struct(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5899                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
5900                 break;
5901
5902         case CPU_DEAD:
5903         case CPU_DEAD_FROZEN:
5904                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
5905                 migrate_live_tasks(cpu);
5906                 rq = cpu_rq(cpu);
5907                 kthread_stop(rq->migration_thread);
5908                 put_task_struct(rq->migration_thread);
5909                 rq->migration_thread = NULL;
5910                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5911                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5912                 update_rq_clock(rq);
5913                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
5914                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5915                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
5916                 migrate_dead_tasks(cpu);
5917                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5918                 cpuset_unlock();
5919                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5920                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5921                 calc_global_load_remove(rq);
5922                 /*
5923                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
5924                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
5925                  * the requestors.
5926                  */
5927                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5928                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
5929                         struct migration_req *req;
5930
5931                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
5932                                          struct migration_req, list);
5933                         list_del_init(&req->list);
5934                         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5935                         complete(&req->done);
5936                         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5937                 }
5938                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5939                 break;
5940
5941         case CPU_DYING:
5942         case CPU_DYING_FROZEN:
5943                 /* Update our root-domain */
5944                 rq = cpu_rq(cpu);
5945                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5946                 if (rq->rd) {
5947                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5948                         set_rq_offline(rq);
5949                 }
5950                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5951                 break;
5952 #endif
5953         }
5954         return NOTIFY_OK;
5955 }
5956
5957 /*
5958  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5959  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5960  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5961  */
5962 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5963         .notifier_call = migration_call,
5964         .priority = 10
5965 };
5966
5967 static int __init migration_init(void)
5968 {
5969         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5970         int err;
5971
5972         /* Start one for the boot CPU: */
5973         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5974         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5975         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5976         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5977
5978         return 0;
5979 }
5980 early_initcall(migration_init);
5981 #endif
5982
5983 #ifdef CONFIG_SMP
5984
5985 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5986
5987 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
5988
5989 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
5990 {
5991         sched_domain_debug_enabled = 1;
5992
5993         return 0;
5994 }
5995 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
5996
5997 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5998                                   struct cpumask *groupmask)
5999 {
6000         struct sched_group *group = sd->groups;
6001         char str[256];
6002
6003         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
6004         cpumask_clear(groupmask);
6005
6006         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6007
6008         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6009                 printk("does not load-balance\n");
6010                 if (sd->parent)
6011                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6012                                         " has parent");
6013                 return -1;
6014         }
6015
6016         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
6017
6018         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
6019                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6020                                 "CPU%d\n", cpu);
6021         }
6022         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
6023                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6024                                 " CPU%d\n", cpu);
6025         }
6026
6027         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6028         do {
6029                 if (!group) {
6030                         printk("\n");
6031                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6032                         break;
6033                 }
6034
6035                 if (!group->cpu_power) {
6036                         printk(KERN_CONT "\n");
6037                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6038                                         "set\n");
6039                         break;
6040                 }
6041
6042                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
6043                         printk(KERN_CONT "\n");
6044                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6045                         break;
6046                 }
6047
6048                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
6049                         printk(KERN_CONT "\n");
6050                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6051                         break;
6052                 }
6053
6054                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
6055
6056                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
6057
6058                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6059                 if (group->cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
6060                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
6061                                 group->cpu_power);
6062                 }
6063
6064                 group = group->next;
6065         } while (group != sd->groups);
6066         printk(KERN_CONT "\n");
6067
6068         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
6069                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6070
6071         if (sd->parent &&
6072             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
6073                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6074                         "of domain->span\n");
6075         return 0;
6076 }
6077
6078 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6079 {
6080         cpumask_var_t groupmask;
6081         int level = 0;
6082
6083         if (!sched_domain_debug_enabled)
6084                 return;
6085
6086         if (!sd) {
6087                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6088                 return;
6089         }
6090
6091         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6092
6093         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
6094                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6095                 return;
6096         }
6097
6098         for (;;) {
6099                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6100                         break;
6101                 level++;
6102                 sd = sd->parent;
6103                 if (!sd)
6104                         break;
6105         }
6106         free_cpumask_var(groupmask);
6107 }
6108 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6109 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6110 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6111
6112 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6113 {
6114         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
6115                 return 1;
6116
6117         /* Following flags need at least 2 groups */
6118         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6119                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6120                          SD_BALANCE_FORK |
6121                          SD_BALANCE_EXEC |
6122                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6123                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6124                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6125                         return 0;
6126         }
6127
6128         /* Following flags don't use groups */
6129         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
6130                 return 0;
6131
6132         return 1;
6133 }
6134
6135 static int
6136 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6137 {
6138         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6139
6140         if (sd_degenerate(parent))
6141                 return 1;
6142
6143         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
6144                 return 0;
6145
6146         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6147         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6148                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6149                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6150                                 SD_BALANCE_FORK |
6151                                 SD_BALANCE_EXEC |
6152                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6153                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6154                 if (nr_node_ids == 1)
6155                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
6156         }
6157         if (~cflags & pflags)
6158                 return 0;
6159
6160         return 1;
6161 }
6162
6163 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
6164 {
6165         synchronize_sched();
6166
6167         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
6168
6169         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6170         free_cpumask_var(rd->online);
6171         free_cpumask_var(rd->span);
6172         kfree(rd);
6173 }
6174
6175 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6176 {
6177         struct root_domain *old_rd = NULL;
6178         unsigned long flags;
6179
6180         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6181
6182         if (rq->rd) {
6183                 old_rd = rq->rd;
6184
6185                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
6186                         set_rq_offline(rq);
6187
6188                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
6189
6190                 /*
6191                  * If we dont want to free the old_rt yet then
6192                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
6193                  * in this function:
6194                  */
6195                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6196                         old_rd = NULL;
6197         }
6198
6199         atomic_inc(&rd->refcount);
6200         rq->rd = rd;
6201
6202         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
6203         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
6204                 set_rq_online(rq);
6205
6206         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6207
6208         if (old_rd)
6209                 free_rootdomain(old_rd);
6210 }
6211
6212 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
6213 {
6214         gfp_t gfp = GFP_KERNEL;
6215
6216         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6217
6218         if (bootmem)
6219                 gfp = GFP_NOWAIT;
6220
6221         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, gfp))
6222                 goto out;
6223         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, gfp))
6224                 goto free_span;
6225         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, gfp))
6226                 goto free_online;
6227
6228         if (cpupri_init(&rd->cpupri, bootmem) != 0)
6229                 goto free_rto_mask;
6230         return 0;
6231
6232 free_rto_mask:
6233         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6234 free_online:
6235         free_cpumask_var(rd->online);
6236 free_span:
6237         free_cpumask_var(rd->span);
6238 out:
6239         return -ENOMEM;
6240 }
6241
6242 static void init_defrootdomain(void)
6243 {
6244         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
6245
6246         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6247 }
6248
6249 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6250 {
6251         struct root_domain *rd;
6252
6253         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6254         if (!rd)
6255                 return NULL;
6256
6257         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
6258                 kfree(rd);
6259                 return NULL;
6260         }
6261
6262         return rd;
6263 }
6264
6265 /*
6266  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6267  * hold the hotplug lock.
6268  */
6269 static void
6270 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6271 {
6272         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6273         struct sched_domain *tmp;
6274
6275         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6276         for (tmp = sd; tmp; ) {
6277                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6278                 if (!parent)
6279                         break;
6280
6281                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6282                         tmp->parent = parent->parent;
6283                         if (parent->parent)
6284                                 parent->parent->child = tmp;
6285                 } else
6286                         tmp = tmp->parent;
6287         }
6288
6289         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6290                 sd = sd->parent;
6291                 if (sd)
6292                         sd->child = NULL;
6293         }
6294
6295         sched_domain_debug(sd, cpu);
6296
6297         rq_attach_root(rq, rd);
6298         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6299 }
6300
6301 /* cpus with isolated domains */
6302 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
6303
6304 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6305 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6306 {
6307         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6308         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6309         return 1;
6310 }
6311
6312 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6313
6314 /*
6315  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6316  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6317  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
6318  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
6319  *
6320  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6321  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6322  * and ->cpu_power to 0.
6323  */
6324 static void
6325 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
6326                         const struct cpumask *cpu_map,
6327                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6328                                         struct sched_group **sg,
6329                                         struct cpumask *tmpmask),
6330                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
6331 {
6332         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6333         int i;
6334
6335         cpumask_clear(covered);
6336
6337         for_each_cpu(i, span) {
6338                 struct sched_group *sg;
6339                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6340                 int j;
6341
6342                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6343                         continue;
6344
6345                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
6346                 sg->cpu_power = 0;
6347
6348                 for_each_cpu(j, span) {
6349                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
6350                                 continue;
6351
6352                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6353                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6354                 }
6355                 if (!first)
6356                         first = sg;
6357                 if (last)
6358                         last->next = sg;
6359                 last = sg;
6360         }
6361         last->next = first;
6362 }
6363
6364 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6365
6366 #ifdef CONFIG_NUMA
6367
6368 /**
6369  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6370  * @node: node whose sched_domain we're building
6371  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6372  *
6373  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6374  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6375  *
6376  * Should use nodemask_t.
6377  */
6378 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6379 {
6380         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6381
6382         min_val = INT_MAX;
6383
6384         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6385                 /* Start at @node */
6386                 n = (node + i) % nr_node_ids;
6387
6388                 if (!nr_cpus_node(n))
6389                         continue;
6390
6391                 /* Skip already used nodes */
6392                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6393                         continue;
6394
6395                 /* Simple min distance search */
6396                 val = node_distance(node, n);
6397
6398                 if (val < min_val) {
6399                         min_val = val;
6400                         best_node = n;
6401                 }
6402         }
6403
6404         node_set(best_node, *used_nodes);
6405         return best_node;
6406 }
6407
6408 /**
6409  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6410  * @node: node whose cpumask we're constructing
6411  * @span: resulting cpumask
6412  *
6413  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6414  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6415  * out optimally.
6416  */
6417 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
6418 {
6419         nodemask_t used_nodes;
6420         int i;
6421
6422         cpumask_clear(span);
6423         nodes_clear(used_nodes);
6424
6425         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
6426         node_set(node, used_nodes);
6427
6428         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6429                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6430
6431                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
6432         }
6433 }
6434 #endif /* CONFIG_NUMA */
6435
6436 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6437
6438 /*
6439  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
6440  *
6441  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
6442  *   and struct sched_domain. )
6443  */
6444 struct static_sched_group {
6445         struct sched_group sg;
6446         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
6447 };
6448
6449 struct static_sched_domain {
6450         struct sched_domain sd;
6451         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
6452 };
6453
6454 struct s_data {
6455 #ifdef CONFIG_NUMA
6456         int                     sd_allnodes;
6457         cpumask_var_t           domainspan;
6458         cpumask_var_t           covered;
6459         cpumask_var_t           notcovered;
6460 #endif
6461         cpumask_var_t           nodemask;
6462         cpumask_var_t           this_sibling_map;
6463         cpumask_var_t           this_core_map;
6464         cpumask_var_t           send_covered;
6465         cpumask_var_t           tmpmask;
6466         struct sched_group      **sched_group_nodes;
6467         struct root_domain      *rd;
6468 };
6469
6470 enum s_alloc {
6471         sa_sched_groups = 0,
6472         sa_rootdomain,
6473         sa_tmpmask,
6474         sa_send_covered,
6475         sa_this_core_map,
6476         sa_this_sibling_map,
6477         sa_nodemask,
6478         sa_sched_group_nodes,
6479 #ifdef CONFIG_NUMA
6480         sa_notcovered,
6481         sa_covered,
6482         sa_domainspan,
6483 #endif
6484         sa_none,
6485 };
6486
6487 /*
6488  * SMT sched-domains:
6489  */
6490 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6491 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
6492 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_groups);
6493
6494 static int
6495 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6496                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
6497 {
6498         if (sg)
6499                 *sg = &per_cpu(sched_groups, cpu).sg;
6500         return cpu;
6501 }
6502 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
6503
6504 /*
6505  * multi-core sched-domains:
6506  */
6507 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6508 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
6509 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
6510 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
6511
6512 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6513 static int
6514 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6515                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6516 {
6517         int group;
6518
6519         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6520         group = cpumask_first(mask);
6521         if (sg)
6522                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
6523         return group;
6524 }
6525 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6526 static int
6527 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6528                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
6529 {
6530         if (sg)
6531                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
6532         return cpu;
6533 }
6534 #endif
6535
6536 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
6537 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
6538
6539 static int
6540 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6541                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6542 {
6543         int group;
6544 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6545         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
6546         group = cpumask_first(mask);
6547 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6548         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6549         group = cpumask_first(mask);
6550 #else
6551         group = cpu;
6552 #endif
6553         if (sg)
6554                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
6555         return group;
6556 }
6557
6558 #ifdef CONFIG_NUMA
6559 /*
6560  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6561  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6562  * gets dynamically allocated.
6563  */
6564 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
6565 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
6566
6567 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
6568 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
6569
6570 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6571                                  struct sched_group **sg,
6572                                  struct cpumask *nodemask)
6573 {
6574         int group;
6575
6576         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
6577         group = cpumask_first(nodemask);
6578
6579         if (sg)
6580                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
6581         return group;
6582 }
6583
6584 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6585 {
6586         struct sched_group *sg = group_head;
6587         int j;
6588
6589         if (!sg)
6590                 return;
6591         do {
6592                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
6593                         struct sched_domain *sd;
6594
6595                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
6596                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
6597                                 /*
6598                                  * Only add "power" once for each
6599                                  * physical package.
6600                                  */
6601                                 continue;
6602                         }
6603
6604                         sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
6605                 }
6606                 sg = sg->next;
6607         } while (sg != group_head);
6608 }
6609
6610 static int build_numa_sched_groups(struct s_data *d,
6611                                    const struct cpumask *cpu_map, int num)
6612 {
6613         struct sched_domain *sd;
6614         struct sched_group *sg, *prev;
6615         int n, j;
6616
6617         cpumask_clear(d->covered);
6618         cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(num), cpu_map);
6619         if (cpumask_empty(d->nodemask)) {
6620                 d->sched_group_nodes[num] = NULL;
6621                 goto out;
6622         }
6623
6624         sched_domain_node_span(num, d->domainspan);
6625         cpumask_and(d->domainspan, d->domainspan, cpu_map);
6626
6627         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6628                           GFP_KERNEL, num);
6629         if (!sg) {
6630                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for node %d\n",
6631                        num);
6632                 return -ENOMEM;
6633         }
6634         d->sched_group_nodes[num] = sg;
6635
6636         for_each_cpu(j, d->nodemask) {
6637                 sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
6638                 sd->groups = sg;
6639         }
6640
6641         sg->cpu_power = 0;
6642         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->nodemask);
6643         sg->next = sg;
6644         cpumask_or(d->covered, d->covered, d->nodemask);
6645
6646         prev = sg;
6647         for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6648                 n = (num + j) % nr_node_ids;
6649                 cpumask_complement(d->notcovered, d->covered);
6650                 cpumask_and(d->tmpmask, d->notcovered, cpu_map);
6651                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, d->domainspan);
6652                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
6653                         break;
6654                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, cpumask_of_node(n));
6655                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
6656                         continue;
6657                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6658                                   GFP_KERNEL, num);
6659                 if (!sg) {
6660                         printk(KERN_WARNING
6661                                "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6662                         return -ENOMEM;
6663                 }
6664                 sg->cpu_power = 0;
6665                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->tmpmask);
6666                 sg->next = prev->next;
6667                 cpumask_or(d->covered, d->covered, d->tmpmask);
6668                 prev->next = sg;
6669                 prev = sg;
6670         }
6671 out:
6672         return 0;
6673 }
6674 #endif /* CONFIG_NUMA */
6675
6676 #ifdef CONFIG_NUMA
6677 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6678 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
6679                               struct cpumask *nodemask)
6680 {
6681         int cpu, i;
6682
6683         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
6684                 struct sched_group **sched_group_nodes
6685                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6686
6687                 if (!sched_group_nodes)
6688                         continue;
6689
6690                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6691                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6692
6693                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
6694                         if (cpumask_empty(nodemask))
6695                                 continue;
6696
6697                         if (sg == NULL)
6698                                 continue;
6699                         sg = sg->next;
6700 next_sg:
6701                         oldsg = sg;
6702                         sg = sg->next;
6703                         kfree(oldsg);
6704                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6705                                 goto next_sg;
6706                 }
6707                 kfree(sched_group_nodes);
6708                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6709         }
6710 }
6711 #else /* !CONFIG_NUMA */
6712 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
6713                               struct cpumask *nodemask)
6714 {
6715 }
6716 #endif /* CONFIG_NUMA */
6717
6718 /*
6719  * Initialize sched groups cpu_power.
6720  *
6721  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6722  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6723  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6724  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6725  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6726  * less cpu_power.
6727  */
6728 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6729 {
6730         struct sched_domain *child;
6731         struct sched_group *group;
6732         long power;
6733         int weight;
6734
6735         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6736
6737         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
6738                 return;
6739
6740         child = sd->child;
6741
6742         sd->groups->cpu_power = 0;
6743
6744         if (!child) {
6745                 power = SCHED_LOAD_SCALE;
6746                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6747                 /*
6748                  * SMT siblings share the power of a single core.
6749                  * Usually multiple threads get a better yield out of
6750                  * that one core than a single thread would have,
6751                  * reflect that in sd->smt_gain.
6752                  */
6753                 if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
6754                         power *= sd->smt_gain;
6755                         power /= weight;
6756                         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
6757                 }
6758                 sd->groups->cpu_power += power;
6759                 return;
6760         }
6761
6762         /*
6763          * Add cpu_power of each child group to this groups cpu_power.
6764          */
6765         group = child->groups;
6766         do {
6767                 sd->groups->cpu_power += group->cpu_power;
6768                 group = group->next;
6769         } while (group != child->groups);
6770 }
6771
6772 /*
6773  * Initializers for schedule domains
6774  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6775  */
6776
6777 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6778 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
6779 #else
6780 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
6781 #endif
6782
6783 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
6784
6785 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
6786 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
6787 {                                                               \
6788         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
6789         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
6790         sd->level = SD_LV_##type;                               \
6791         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
6792 }
6793
6794 SD_INIT_FUNC(CPU)
6795 #ifdef CONFIG_NUMA
6796  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
6797  SD_INIT_FUNC(NODE)
6798 #endif
6799 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6800  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
6801 #endif
6802 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6803  SD_INIT_FUNC(MC)
6804 #endif
6805
6806 static int default_relax_domain_level = -1;
6807
6808 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6809 {
6810         unsigned long val;
6811
6812         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
6813         if (val < SD_LV_MAX)
6814                 default_relax_domain_level = val;
6815
6816         return 1;
6817 }
6818 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6819
6820 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6821                                  struct sched_domain_attr *attr)
6822 {
6823         int request;
6824
6825         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6826                 if (default_relax_domain_level < 0)
6827                         return;
6828                 else
6829                         request = default_relax_domain_level;
6830         } else
6831                 request = attr->relax_domain_level;
6832         if (request < sd->level) {
6833                 /* turn off idle balance on this domain */
6834                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6835         } else {
6836                 /* turn on idle balance on this domain */
6837                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6838         }
6839 }
6840
6841 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6842                                  const struct cpumask *cpu_map)
6843 {
6844         switch (what) {
6845         case sa_sched_groups:
6846                 free_sched_groups(cpu_map, d->tmpmask); /* fall through */
6847                 d->sched_group_nodes = NULL;
6848         case sa_rootdomain:
6849                 free_rootdomain(d->rd); /* fall through */
6850         case sa_tmpmask:
6851                 free_cpumask_var(d->tmpmask); /* fall through */
6852         case sa_send_covered:
6853                 free_cpumask_var(d->send_covered); /* fall through */
6854         case sa_this_core_map:
6855                 free_cpumask_var(d->this_core_map); /* fall through */
6856         case sa_this_sibling_map:
6857                 free_cpumask_var(d->this_sibling_map); /* fall through */
6858         case sa_nodemask:
6859                 free_cpumask_var(d->nodemask); /* fall through */
6860         case sa_sched_group_nodes:
6861 #ifdef CONFIG_NUMA
6862                 kfree(d->sched_group_nodes); /* fall through */
6863         case sa_notcovered:
6864                 free_cpumask_var(d->notcovered); /* fall through */
6865         case sa_covered:
6866                 free_cpumask_var(d->covered); /* fall through */
6867         case sa_domainspan:
6868                 free_cpumask_var(d->domainspan); /* fall through */
6869 #endif
6870         case sa_none:
6871                 break;
6872         }
6873 }
6874
6875 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6876                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6877 {
6878 #ifdef CONFIG_NUMA
6879         if (!alloc_cpumask_var(&d->domainspan, GFP_KERNEL))
6880                 return sa_none;
6881         if (!alloc_cpumask_var(&d->covered, GFP_KERNEL))
6882                 return sa_domainspan;
6883         if (!alloc_cpumask_var(&d->notcovered, GFP_KERNEL))
6884                 return sa_covered;
6885         /* Allocate the per-node list of sched groups */
6886         d->sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids,
6887                                       sizeof(struct sched_group *), GFP_KERNEL);
6888         if (!d->sched_group_nodes) {
6889                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6890                 return sa_notcovered;
6891         }
6892         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = d->sched_group_nodes;
6893 #endif
6894         if (!alloc_cpumask_var(&d->nodemask, GFP_KERNEL))
6895                 return sa_sched_group_nodes;
6896         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_sibling_map, GFP_KERNEL))
6897                 return sa_nodemask;
6898         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_core_map, GFP_KERNEL))
6899                 return sa_this_sibling_map;
6900         if (!alloc_cpumask_var(&d->send_covered, GFP_KERNEL))
6901                 return sa_this_core_map;
6902         if (!alloc_cpumask_var(&d->tmpmask, GFP_KERNEL))
6903                 return sa_send_covered;
6904         d->rd = alloc_rootdomain();
6905         if (!d->rd) {
6906                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
6907                 return sa_tmpmask;
6908         }
6909         return sa_rootdomain;
6910 }
6911
6912 static struct sched_domain *__build_numa_sched_domains(struct s_data *d,
6913         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr, int i)
6914 {
6915         struct sched_domain *sd = NULL;
6916 #ifdef CONFIG_NUMA
6917         struct sched_domain *parent;
6918
6919         d->sd_allnodes = 0;
6920         if (cpumask_weight(cpu_map) >
6921             SD_NODES_PER_DOMAIN * cpumask_weight(d->nodemask)) {
6922                 sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
6923                 SD_INIT(sd, ALLNODES);
6924                 set_domain_attribute(sd, attr);
6925                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
6926                 cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6927                 d->sd_allnodes = 1;
6928         }
6929         parent = sd;
6930
6931         sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
6932         SD_INIT(sd, NODE);
6933         set_domain_attribute(sd, attr);
6934         sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
6935         sd->parent = parent;
6936         if (parent)
6937                 parent->child = sd;
6938         cpumask_and(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(sd), cpu_map);
6939 #endif
6940         return sd;
6941 }
6942
6943 static struct sched_domain *__build_cpu_sched_domain(struct s_data *d,
6944         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6945         struct sched_domain *parent, int i)
6946 {
6947         struct sched_domain *sd;
6948         sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
6949         SD_INIT(sd, CPU);
6950         set_domain_attribute(sd, attr);
6951         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), d->nodemask);
6952         sd->parent = parent;
6953         if (parent)
6954                 parent->child = sd;
6955         cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6956         return sd;
6957 }
6958
6959 static struct sched_domain *__build_mc_sched_domain(struct s_data *d,
6960         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6961         struct sched_domain *parent, int i)
6962 {
6963         struct sched_domain *sd = parent;
6964 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6965         sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
6966         SD_INIT(sd, MC);
6967         set_domain_attribute(sd, attr);
6968         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_coregroup_mask(i));
6969         sd->parent = parent;
6970         parent->child = sd;
6971         cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6972 #endif
6973         return sd;
6974 }
6975
6976 static struct sched_domain *__build_smt_sched_domain(struct s_data *d,
6977         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6978         struct sched_domain *parent, int i)
6979 {
6980         struct sched_domain *sd = parent;
6981 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6982         sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
6983         SD_INIT(sd, SIBLING);
6984         set_domain_attribute(sd, attr);
6985         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, topology_thread_cpumask(i));
6986         sd->parent = parent;
6987         parent->child = sd;
6988         cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6989 #endif
6990         return sd;
6991 }
6992
6993 static void build_sched_groups(struct s_data *d, enum sched_domain_level l,
6994                                const struct cpumask *cpu_map, int cpu)
6995 {
6996         switch (l) {
6997 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6998         case SD_LV_SIBLING: /* set up CPU (sibling) groups */
6999                 cpumask_and(d->this_sibling_map, cpu_map,
7000                             topology_thread_cpumask(cpu));
7001                 if (cpu == cpumask_first(d->this_sibling_map))
7002                         init_sched_build_groups(d->this_sibling_map, cpu_map,
7003                                                 &cpu_to_cpu_group,
7004                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7005                 break;
7006 #endif
7007 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7008         case SD_LV_MC: /* set up multi-core groups */
7009                 cpumask_and(d->this_core_map, cpu_map, cpu_coregroup_mask(cpu));
7010                 if (cpu == cpumask_first(d->this_core_map))
7011                         init_sched_build_groups(d->this_core_map, cpu_map,
7012                                                 &cpu_to_core_group,
7013                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7014                 break;
7015 #endif
7016         case SD_LV_CPU: /* set up physical groups */
7017                 cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(cpu), cpu_map);
7018                 if (!cpumask_empty(d->nodemask))
7019                         init_sched_build_groups(d->nodemask, cpu_map,
7020                                                 &cpu_to_phys_group,
7021                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7022                 break;
7023 #ifdef CONFIG_NUMA
7024         case SD_LV_ALLNODES:
7025                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group,
7026                                         d->send_covered, d->tmpmask);
7027                 break;
7028 #endif
7029         default:
7030                 break;
7031         }
7032 }
7033
7034 /*
7035  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7036  * to the individual cpus
7037  */
7038 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7039                                  struct sched_domain_attr *attr)
7040 {
7041         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
7042         struct s_data d;
7043         struct sched_domain *sd;
7044         int i;
7045 #ifdef CONFIG_NUMA
7046         d.sd_allnodes = 0;
7047 #endif
7048
7049         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
7050         if (alloc_state != sa_rootdomain)
7051                 goto error;
7052         alloc_state = sa_sched_groups;
7053
7054         /*
7055          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
7056          */
7057         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7058                 cpumask_and(d.nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)),
7059                             cpu_map);
7060
7061                 sd = __build_numa_sched_domains(&d, cpu_map, attr, i);
7062                 sd = __build_cpu_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7063                 sd = __build_mc_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7064                 sd = __build_smt_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7065         }
7066
7067         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7068                 build_sched_groups(&d, SD_LV_SIBLING, cpu_map, i);
7069                 build_sched_groups(&d, SD_LV_MC, cpu_map, i);
7070         }
7071
7072         /* Set up physical groups */
7073         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7074                 build_sched_groups(&d, SD_LV_CPU, cpu_map, i);
7075
7076 #ifdef CONFIG_NUMA
7077         /* Set up node groups */
7078         if (d.sd_allnodes)
7079                 build_sched_groups(&d, SD_LV_ALLNODES, cpu_map, 0);
7080
7081         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7082                 if (build_numa_sched_groups(&d, cpu_map, i))
7083                         goto error;
7084 #endif
7085
7086         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7087 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7088         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7089                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7090                 init_sched_groups_power(i, sd);
7091         }
7092 #endif
7093 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7094         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7095                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7096                 init_sched_groups_power(i, sd);
7097         }
7098 #endif
7099
7100         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7101                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7102                 init_sched_groups_power(i, sd);
7103         }
7104
7105 #ifdef CONFIG_NUMA
7106         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7107                 init_numa_sched_groups_power(d.sched_group_nodes[i]);
7108
7109         if (d.sd_allnodes) {
7110                 struct sched_group *sg;
7111
7112                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
7113                                                                 d.tmpmask);
7114                 init_numa_sched_groups_power(sg);
7115         }
7116 #endif
7117
7118         /* Attach the domains */
7119         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7120 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7121                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7122 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7123                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7124 #else
7125                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7126 #endif
7127                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7128         }
7129
7130         d.sched_group_nodes = NULL; /* don't free this we still need it */
7131         __free_domain_allocs(&d, sa_tmpmask, cpu_map);
7132         return 0;
7133
7134 error:
7135         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7136         return -ENOMEM;
7137 }
7138
7139 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7140 {
7141         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
7142 }
7143
7144 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7145 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7146 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7147                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7148
7149 /*
7150  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7151  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7152  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7153  */
7154 static cpumask_var_t fallback_doms;
7155
7156 /*
7157  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7158  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7159  * or 0 if it stayed the same.
7160  */
7161 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7162 {
7163         return 0;
7164 }
7165
7166 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7167 {
7168         int i;
7169         cpumask_var_t *doms;
7170
7171         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7172         if (!doms)
7173                 return NULL;
7174         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7175                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7176                         free_sched_domains(doms, i);
7177                         return NULL;
7178                 }
7179         }
7180         return doms;
7181 }
7182
7183 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7184 {
7185         unsigned int i;
7186         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7187                 free_cpumask_var(doms[i]);
7188         kfree(doms);
7189 }
7190
7191 /*
7192  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7193  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7194  * exclude other special cases in the future.
7195  */
7196 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7197 {
7198         int err;
7199
7200         arch_update_cpu_topology();
7201         ndoms_cur = 1;
7202         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7203         if (!doms_cur)
7204                 doms_cur = &fallback_doms;
7205         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7206         dattr_cur = NULL;
7207         err = build_sched_domains(doms_cur[0]);
7208         register_sched_domain_sysctl();
7209
7210         return err;
7211 }
7212
7213 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7214                                        struct cpumask *tmpmask)
7215 {
7216         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7217 }
7218
7219 /*
7220  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7221  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7222  */
7223 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7224 {
7225         /* Save because hotplug lock held. */
7226         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
7227         int i;
7228
7229         for_each_cpu(i, cpu_map)
7230                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7231         synchronize_sched();
7232         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
7233 }
7234
7235 /* handle null as "default" */
7236 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7237                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7238 {
7239         struct sched_domain_attr tmp;
7240
7241         /* fast path */
7242         if (!new && !cur)
7243                 return 1;
7244
7245         tmp = SD_ATTR_INIT;
7246         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7247                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7248                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7249 }
7250
7251 /*
7252  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7253  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7254  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7255  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7256  *
7257  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7258  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7259  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7260  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7261  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7262  * it as it is.
7263  *
7264  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7265  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7266  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7267  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7268  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7269  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7270  *
7271  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7272  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7273  * and it will not create the default domain.
7274  *
7275  * Call with hotplug lock held
7276  */
7277 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7278                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7279 {
7280         int i, j, n;
7281         int new_topology;
7282
7283         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7284
7285         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7286         unregister_sched_domain_sysctl();
7287
7288         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7289         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7290
7291         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7292
7293         /* Destroy deleted domains */
7294         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7295                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7296                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7297                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7298                                 goto match1;
7299                 }
7300                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7301                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7302 match1:
7303                 ;
7304         }
7305
7306         if (doms_new == NULL) {
7307                 ndoms_cur = 0;
7308                 doms_new = &fallback_doms;
7309                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7310                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7311         }
7312
7313         /* Build new domains */
7314         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7315                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
7316                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7317                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7318                                 goto match2;
7319                 }
7320                 /* no match - add a new doms_new */
7321                 __build_sched_domains(doms_new[i],
7322                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7323 match2:
7324                 ;
7325         }
7326
7327         /* Remember the new sched domains */
7328         if (doms_cur != &fallback_doms)
7329                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7330         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7331         doms_cur = doms_new;
7332         dattr_cur = dattr_new;
7333         ndoms_cur = ndoms_new;
7334
7335         register_sched_domain_sysctl();
7336
7337         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7338 }
7339
7340 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7341 static void arch_reinit_sched_domains(void)
7342 {
7343         get_online_cpus();
7344
7345         /* Destroy domains first to force the rebuild */
7346         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
7347
7348         rebuild_sched_domains();
7349         put_online_cpus();
7350 }
7351
7352 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7353 {
7354         unsigned int level = 0;
7355
7356         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
7357                 return -EINVAL;
7358
7359         /*
7360          * level is always be positive so don't check for
7361          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
7362          * What happens on 0 or 1 byte write,
7363          * need to check for count as well?
7364          */
7365
7366         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
7367                 return -EINVAL;
7368
7369         if (smt)
7370                 sched_smt_power_savings = level;
7371         else
7372                 sched_mc_power_savings = level;
7373
7374         arch_reinit_sched_domains();
7375
7376         return count;
7377 }
7378
7379 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7380 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
7381                                            struct sysdev_class_attribute *attr,
7382                                            char *page)
7383 {
7384         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7385 }
7386 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
7387                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7388                                             const char *buf, size_t count)
7389 {
7390         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7391 }
7392 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
7393                          sched_mc_power_savings_show,
7394                          sched_mc_power_savings_store);
7395 #endif
7396
7397 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7398 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
7399                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7400                                             char *page)
7401 {
7402         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7403 }
7404 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
7405                                              struct sysdev_class_attribute *attr,
7406                                              const char *buf, size_t count)
7407 {
7408         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7409 }
7410 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
7411                    sched_smt_power_savings_show,
7412                    sched_smt_power_savings_store);
7413 #endif
7414
7415 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7416 {
7417         int err = 0;
7418
7419 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7420         if (smt_capable())
7421                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7422                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7423 #endif
7424 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7425         if (!err && mc_capable())
7426                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7427                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7428 #endif
7429         return err;
7430 }
7431 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
7432
7433 #ifndef CONFIG_CPUSETS
7434 /*
7435  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
7436  * When cpusets are enabled they take over this function.
7437  */
7438 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
7439                                 unsigned long action, void *hcpu)
7440 {
7441         switch (action) {
7442         case CPU_ONLINE:
7443         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7444         case CPU_DOWN_PREPARE:
7445         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7446         case CPU_DOWN_FAILED:
7447         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7448                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7449                 return NOTIFY_OK;
7450
7451         default:
7452                 return NOTIFY_DONE;
7453         }
7454 }
7455 #endif
7456
7457 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
7458                                 unsigned long action, void *hcpu)
7459 {
7460         int cpu = (int)(long)hcpu;
7461
7462         switch (action) {
7463         case CPU_DOWN_PREPARE:
7464         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7465                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
7466                 return NOTIFY_OK;
7467
7468         case CPU_DOWN_FAILED:
7469         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7470         case CPU_ONLINE:
7471         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7472                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
7473                 return NOTIFY_OK;
7474
7475         default:
7476                 return NOTIFY_DONE;
7477         }
7478 }
7479
7480 void __init sched_init_smp(void)
7481 {
7482         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7483
7484         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7485         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7486
7487 #if defined(CONFIG_NUMA)
7488         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
7489                                                                 GFP_KERNEL);
7490         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
7491 #endif
7492         get_online_cpus();
7493         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7494         arch_init_sched_domains(cpu_active_mask);
7495         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7496         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7497                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7498         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7499         put_online_cpus();
7500
7501 #ifndef CONFIG_CPUSETS
7502         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
7503         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
7504 #endif
7505
7506         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
7507         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
7508
7509         init_hrtick();
7510
7511         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7512         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7513                 BUG();
7514         sched_init_granularity();
7515         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7516
7517         init_sched_rt_class();
7518 }
7519 #else
7520 void __init sched_init_smp(void)
7521 {
7522         sched_init_granularity();
7523 }
7524 #endif /* CONFIG_SMP */
7525
7526 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
7527
7528 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7529 {
7530         return in_lock_functions(addr) ||
7531                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7532                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7533 }
7534
7535 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
7536 {
7537         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7538         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
7539 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7540         cfs_rq->rq = rq;
7541 #endif
7542         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7543 }
7544
7545 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
7546 {
7547         struct rt_prio_array *array;
7548         int i;
7549
7550         array = &rt_rq->active;
7551         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
7552                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
7553                 __clear_bit(i, array->bitmap);
7554         }
7555         /* delimiter for bitsearch: */
7556         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
7557
7558 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7559         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
7560 #ifdef CONFIG_SMP
7561         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
7562 #endif
7563 #endif
7564 #ifdef CONFIG_SMP
7565         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
7566         rt_rq->overloaded = 0;
7567         plist_head_init_raw(&rt_rq->pushable_tasks, &rq->lock);
7568 #endif
7569
7570         rt_rq->rt_time = 0;
7571         rt_rq->rt_throttled = 0;
7572         rt_rq->rt_runtime = 0;
7573         raw_spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7574
7575 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7576         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
7577         rt_rq->rq = rq;
7578 #endif
7579 }
7580
7581 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7582 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
7583                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
7584                                 struct sched_entity *parent)
7585 {
7586         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7587         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
7588         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
7589         cfs_rq->tg = tg;
7590         if (add)
7591                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7592
7593         tg->se[cpu] = se;
7594         /* se could be NULL for init_task_group */
7595         if (!se)
7596                 return;
7597
7598         if (!parent)
7599                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
7600         else
7601                 se->cfs_rq = parent->my_q;
7602
7603         se->my_q = cfs_rq;
7604         se->load.weight = tg->shares;
7605         se->load.inv_weight = 0;
7606         se->parent = parent;
7607 }
7608 #endif
7609
7610 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7611 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
7612                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
7613                 struct sched_rt_entity *parent)
7614 {
7615         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7616
7617         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
7618         init_rt_rq(rt_rq, rq);
7619         rt_rq->tg = tg;
7620         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7621         if (add)
7622                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
7623
7624         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
7625         if (!rt_se)
7626                 return;
7627
7628         if (!parent)
7629                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
7630         else
7631                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
7632
7633         rt_se->my_q = rt_rq;
7634         rt_se->parent = parent;
7635         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
7636 }
7637 #endif
7638
7639 void __init sched_init(void)
7640 {
7641         int i, j;
7642         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7643
7644 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7645         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7646 #endif
7647 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7648         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7649 #endif
7650 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7651         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
7652 #endif
7653         if (alloc_size) {
7654                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7655
7656 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7657                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7658                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7659
7660                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7661                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7662
7663 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7664 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7665                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7666                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7667
7668                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7669                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7670
7671 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7672 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7673                 for_each_possible_cpu(i) {
7674                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
7675                         ptr += cpumask_size();
7676                 }
7677 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7678         }
7679
7680 #ifdef CONFIG_SMP
7681         init_defrootdomain();
7682 #endif
7683
7684         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7685                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7686
7687 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7688         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
7689                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7690 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7691
7692 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7693         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
7694         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
7695
7696 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7697
7698 #if defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED && defined CONFIG_SMP
7699         update_shares_data = __alloc_percpu(nr_cpu_ids * sizeof(unsigned long),
7700                                             __alignof__(unsigned long));
7701 #endif
7702         for_each_possible_cpu(i) {
7703                 struct rq *rq;
7704
7705                 rq = cpu_rq(i);
7706                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7707                 rq->nr_running = 0;
7708                 rq->calc_load_active = 0;
7709                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7710                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
7711                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
7712 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7713                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
7714                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7715 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7716                 /*
7717                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
7718                  *
7719                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7720                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7721                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7722                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7723                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7724                  * (se->load.weight).
7725                  *
7726                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
7727                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7728                  * then A0's share of the cpu resource is:
7729                  *
7730                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7731                  *
7732                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
7733                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
7734                  */
7735                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
7736 #endif
7737 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7738
7739                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7740 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7741                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
7742 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7743                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
7744 #endif
7745 #endif
7746
7747                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7748                         rq->cpu_load[j] = 0;
7749 #ifdef CONFIG_SMP
7750                 rq->sd = NULL;
7751                 rq->rd = NULL;
7752                 rq->post_schedule = 0;
7753                 rq->active_balance = 0;
7754                 rq->next_balance = jiffies;
7755                 rq->push_cpu = 0;
7756                 rq->cpu = i;
7757                 rq->online = 0;
7758                 rq->migration_thread = NULL;
7759                 rq->idle_stamp = 0;
7760                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7761                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
7762                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7763 #endif
7764                 init_rq_hrtick(rq);
7765                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7766         }
7767
7768         set_load_weight(&init_task);
7769
7770 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7771         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7772 #endif
7773
7774 #ifdef CONFIG_SMP
7775         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
7776 #endif
7777
7778 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
7779         plist_head_init_raw(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
7780 #endif
7781
7782         /*
7783          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7784          */
7785         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7786         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7787
7788         /*
7789          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7790          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7791          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7792          * when this runqueue becomes "idle".
7793          */
7794         init_idle(current, smp_processor_id());
7795
7796         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7797
7798         /*
7799          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7800          */
7801         current->sched_class = &fair_sched_class;
7802
7803         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7804         zalloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
7805 #ifdef CONFIG_SMP
7806 #ifdef CONFIG_NO_HZ
7807         zalloc_cpumask_var(&nohz.cpu_mask, GFP_NOWAIT);
7808         alloc_cpumask_var(&nohz.ilb_grp_nohz_mask, GFP_NOWAIT);
7809 #endif
7810         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7811         if (cpu_isolated_map == NULL)
7812                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7813 #endif /* SMP */
7814
7815         perf_event_init();
7816
7817         scheduler_running = 1;
7818 }
7819
7820 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
7821 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7822 {
7823         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7824
7825         return (nested == PREEMPT_INATOMIC_BASE + preempt_offset);
7826 }
7827
7828 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7829 {
7830 #ifdef in_atomic
7831         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7832
7833         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
7834             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7835                 return;
7836         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7837                 return;
7838         prev_jiffy = jiffies;
7839
7840         printk(KERN_ERR
7841                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7842                         file, line);
7843         printk(KERN_ERR
7844                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7845                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7846                         current->pid, current->comm);
7847
7848         debug_show_held_locks(current);
7849         if (irqs_disabled())
7850                 print_irqtrace_events(current);
7851         dump_stack();
7852 #endif
7853 }
7854 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7855 #endif
7856
7857 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7858 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7859 {
7860         int on_rq;
7861
7862         update_rq_clock(rq);
7863         on_rq = p->se.on_rq;
7864         if (on_rq)
7865                 deactivate_task(rq, p, 0);
7866         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7867         if (on_rq) {
7868                 activate_task(rq, p, 0);
7869                 resched_task(rq->curr);
7870         }
7871 }
7872
7873 void normalize_rt_tasks(void)
7874 {
7875         struct task_struct *g, *p;
7876         unsigned long flags;
7877         struct rq *rq;
7878
7879         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7880         do_each_thread(g, p) {
7881                 /*
7882                  * Only normalize user tasks:
7883                  */
7884                 if (!p->mm)
7885                         continue;
7886
7887                 p->se.exec_start                = 0;
7888 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7889                 p->se.wait_start                = 0;
7890                 p->se.sleep_start               = 0;
7891                 p->se.block_start               = 0;
7892 #endif
7893
7894                 if (!rt_task(p)) {
7895                         /*
7896                          * Renice negative nice level userspace
7897                          * tasks back to 0:
7898                          */
7899                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7900                                 set_user_nice(p, 0);
7901                         continue;
7902                 }
7903
7904                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7905                 rq = __task_rq_lock(p);
7906
7907                 normalize_task(rq, p);
7908
7909                 __task_rq_unlock(rq);
7910                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7911         } while_each_thread(g, p);
7912
7913         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7914 }
7915
7916 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7917
7918 #ifdef CONFIG_IA64
7919 /*
7920  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
7921  *
7922  * They can only be called when the whole system has been
7923  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7924  * activity can take place. Using them for anything else would
7925  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7926  * under any other configuration.
7927  */
7928
7929 /**
7930  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7931  * @cpu: the processor in question.
7932  *
7933  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7934  */
7935 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7936 {
7937         return cpu_curr(cpu);
7938 }
7939
7940 /**
7941  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7942  * @cpu: the processor in question.
7943  * @p: the task pointer to set.
7944  *
7945  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7946  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7947  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7948  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7949  * and caller must save the original value of the current task (see
7950  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7951  * re-starting the system.
7952  *
7953  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7954  */
7955 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7956 {
7957         cpu_curr(cpu) = p;
7958 }
7959
7960 #endif
7961
7962 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7963 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7964 {
7965         int i;
7966
7967         for_each_possible_cpu(i) {
7968                 if (tg->cfs_rq)
7969                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
7970                 if (tg->se)
7971                         kfree(tg->se[i]);
7972         }
7973
7974         kfree(tg->cfs_rq);
7975         kfree(tg->se);
7976 }
7977
7978 static
7979 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7980 {
7981         struct cfs_rq *cfs_rq;
7982         struct sched_entity *se;
7983         struct rq *rq;
7984         int i;
7985
7986         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7987         if (!tg->cfs_rq)
7988                 goto err;
7989         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7990         if (!tg->se)
7991                 goto err;
7992
7993         tg->shares = NICE_0_LOAD;
7994
7995         for_each_possible_cpu(i) {
7996                 rq = cpu_rq(i);
7997
7998                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
7999                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8000                 if (!cfs_rq)
8001                         goto err;
8002
8003                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8004                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8005                 if (!se)
8006                         goto err_free_rq;
8007
8008                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
8009         }
8010
8011         return 1;
8012
8013  err_free_rq:
8014         kfree(cfs_rq);
8015  err:
8016         return 0;
8017 }
8018
8019 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8020 {
8021         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
8022                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
8023 }
8024
8025 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8026 {
8027         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
8028 }
8029 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
8030 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8031 {
8032 }
8033
8034 static inline
8035 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8036 {
8037         return 1;
8038 }
8039
8040 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8041 {
8042 }
8043
8044 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8045 {
8046 }
8047 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8048
8049 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8050 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8051 {
8052         int i;
8053
8054         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8055
8056         for_each_possible_cpu(i) {
8057                 if (tg->rt_rq)
8058                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8059                 if (tg->rt_se)
8060                         kfree(tg->rt_se[i]);
8061         }
8062
8063         kfree(tg->rt_rq);
8064         kfree(tg->rt_se);
8065 }
8066
8067 static
8068 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8069 {
8070         struct rt_rq *rt_rq;
8071         struct sched_rt_entity *rt_se;
8072         struct rq *rq;
8073         int i;
8074
8075         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8076         if (!tg->rt_rq)
8077                 goto err;
8078         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8079         if (!tg->rt_se)
8080                 goto err;
8081
8082         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8083                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8084
8085         for_each_possible_cpu(i) {
8086                 rq = cpu_rq(i);
8087
8088                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8089                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8090                 if (!rt_rq)
8091                         goto err;
8092
8093                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8094                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8095                 if (!rt_se)
8096                         goto err_free_rq;
8097
8098                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
8099         }
8100
8101         return 1;
8102
8103  err_free_rq:
8104         kfree(rt_rq);
8105  err:
8106         return 0;
8107 }
8108
8109 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8110 {
8111         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
8112                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
8113 }
8114
8115 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8116 {
8117         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
8118 }
8119 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8120 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8121 {
8122 }
8123
8124 static inline
8125 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8126 {
8127         return 1;
8128 }
8129
8130 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8131 {
8132 }
8133
8134 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8135 {
8136 }
8137 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8138
8139 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8140 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8141 {
8142         free_fair_sched_group(tg);
8143         free_rt_sched_group(tg);
8144         kfree(tg);
8145 }
8146
8147 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8148 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8149 {
8150         struct task_group *tg;
8151         unsigned long flags;
8152         int i;
8153
8154         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8155         if (!tg)
8156                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8157
8158         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8159                 goto err;
8160
8161         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8162                 goto err;
8163
8164         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8165         for_each_possible_cpu(i) {
8166                 register_fair_sched_group(tg, i);
8167                 register_rt_sched_group(tg, i);
8168         }
8169         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8170
8171         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8172
8173         tg->parent = parent;
8174         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8175         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8176         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8177
8178         return tg;
8179
8180 err:
8181         free_sched_group(tg);
8182         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8183 }
8184
8185 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8186 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8187 {
8188         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8189         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8190 }
8191
8192 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8193 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8194 {
8195         unsigned long flags;
8196         int i;
8197
8198         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8199         for_each_possible_cpu(i) {
8200                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8201                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
8202         }
8203         list_del_rcu(&tg->list);
8204         list_del_rcu(&tg->siblings);
8205         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8206
8207         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8208         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8209 }
8210
8211 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8212  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8213  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8214  *      reflect its new group.
8215  */
8216 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8217 {
8218         int on_rq, running;
8219         unsigned long flags;
8220         struct rq *rq;
8221
8222         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8223
8224         update_rq_clock(rq);
8225
8226         running = task_current(rq, tsk);
8227         on_rq = tsk->se.on_rq;
8228
8229         if (on_rq)
8230                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8231         if (unlikely(running))
8232                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8233
8234         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8235
8236 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8237         if (tsk->sched_class->moved_group)
8238                 tsk->sched_class->moved_group(tsk, on_rq);
8239 #endif
8240
8241         if (unlikely(running))
8242                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8243         if (on_rq)
8244                 enqueue_task(rq, tsk, 0, false);
8245
8246         task_rq_unlock(rq, &flags);
8247 }
8248 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8249
8250 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8251 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8252 {
8253         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8254         int on_rq;
8255
8256         on_rq = se->on_rq;
8257         if (on_rq)
8258                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
8259
8260         se->load.weight = shares;
8261         se->load.inv_weight = 0;
8262
8263         if (on_rq)
8264                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
8265 }
8266
8267 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8268 {
8269         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8270         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8271         unsigned long flags;
8272
8273         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8274         __set_se_shares(se, shares);
8275         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8276 }
8277
8278 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8279
8280 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8281 {
8282         int i;
8283         unsigned long flags;
8284
8285         /*
8286          * We can't change the weight of the root cgroup.
8287          */
8288         if (!tg->se[0])
8289                 return -EINVAL;
8290
8291         if (shares < MIN_SHARES)
8292                 shares = MIN_SHARES;
8293         else if (shares > MAX_SHARES)
8294                 shares = MAX_SHARES;
8295
8296         mutex_lock(&shares_mutex);
8297         if (tg->shares == shares)
8298                 goto done;
8299
8300         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8301         for_each_possible_cpu(i)
8302                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8303         list_del_rcu(&tg->siblings);
8304         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8305
8306         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
8307         synchronize_sched();
8308
8309         /*
8310          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
8311          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
8312          */
8313         tg->shares = shares;
8314         for_each_possible_cpu(i) {
8315                 /*
8316                  * force a rebalance
8317                  */
8318                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
8319                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
8320         }
8321
8322         /*
8323          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
8324          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
8325          */
8326         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8327         for_each_possible_cpu(i)
8328                 register_fair_sched_group(tg, i);
8329         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
8330         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8331 done:
8332         mutex_unlock(&shares_mutex);
8333         return 0;
8334 }
8335
8336 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8337 {
8338         return tg->shares;
8339 }
8340 #endif
8341
8342 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8343 /*
8344  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8345  */
8346 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8347
8348 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8349 {
8350         if (runtime == RUNTIME_INF)
8351                 return 1ULL << 20;
8352
8353         return div64_u64(runtime << 20, period);
8354 }
8355
8356 /* Must be called with tasklist_lock held */
8357 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8358 {
8359         struct task_struct *g, *p;
8360
8361         do_each_thread(g, p) {
8362                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8363                         return 1;
8364         } while_each_thread(g, p);
8365
8366         return 0;
8367 }
8368
8369 struct rt_schedulable_data {
8370         struct task_group *tg;
8371         u64 rt_period;
8372         u64 rt_runtime;
8373 };
8374
8375 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
8376 {
8377         struct rt_schedulable_data *d = data;
8378         struct task_group *child;
8379         unsigned long total, sum = 0;
8380         u64 period, runtime;
8381
8382         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8383         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8384
8385         if (tg == d->tg) {
8386                 period = d->rt_period;
8387                 runtime = d->rt_runtime;
8388         }
8389
8390         /*
8391          * Cannot have more runtime than the period.
8392          */
8393         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8394                 return -EINVAL;
8395
8396         /*
8397          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
8398          */
8399         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
8400                 return -EBUSY;
8401
8402         total = to_ratio(period, runtime);
8403
8404         /*
8405          * Nobody can have more than the global setting allows.
8406          */
8407         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
8408                 return -EINVAL;
8409
8410         /*
8411          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
8412          */
8413         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
8414                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
8415                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
8416
8417                 if (child == d->tg) {
8418                         period = d->rt_period;
8419                         runtime = d->rt_runtime;
8420                 }
8421
8422                 sum += to_ratio(period, runtime);
8423         }
8424
8425         if (sum > total)
8426                 return -EINVAL;
8427
8428         return 0;
8429 }
8430
8431 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8432 {
8433         struct rt_schedulable_data data = {
8434                 .tg = tg,
8435                 .rt_period = period,
8436                 .rt_runtime = runtime,
8437         };
8438
8439         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
8440 }
8441
8442 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
8443                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8444 {
8445         int i, err = 0;
8446
8447         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8448         read_lock(&tasklist_lock);
8449         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
8450         if (err)
8451                 goto unlock;
8452
8453         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8454         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8455         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8456
8457         for_each_possible_cpu(i) {
8458                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8459
8460                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8461                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8462                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8463         }
8464         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8465  unlock:
8466         read_unlock(&tasklist_lock);
8467         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8468
8469         return err;
8470 }
8471
8472 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8473 {
8474         u64 rt_runtime, rt_period;
8475
8476         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8477         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8478         if (rt_runtime_us < 0)
8479                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8480
8481         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8482 }
8483
8484 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8485 {
8486         u64 rt_runtime_us;
8487
8488         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8489                 return -1;
8490
8491         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8492         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8493         return rt_runtime_us;
8494 }
8495
8496 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8497 {
8498         u64 rt_runtime, rt_period;
8499
8500         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8501         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8502
8503         if (rt_period == 0)
8504                 return -EINVAL;
8505
8506         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8507 }
8508
8509 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8510 {
8511         u64 rt_period_us;
8512
8513         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8514         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8515         return rt_period_us;
8516 }
8517
8518 static int sched_rt_global_constraints(void)
8519 {
8520         u64 runtime, period;
8521         int ret = 0;
8522
8523         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8524                 return -EINVAL;
8525
8526         runtime = global_rt_runtime();
8527         period = global_rt_period();
8528
8529         /*
8530          * Sanity check on the sysctl variables.
8531          */
8532         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8533                 return -EINVAL;
8534
8535         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8536         read_lock(&tasklist_lock);
8537         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8538         read_unlock(&tasklist_lock);
8539         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8540
8541         return ret;
8542 }
8543
8544 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
8545 {
8546         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8547         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8548                 return 0;
8549
8550         return 1;
8551 }
8552
8553 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8554 static int sched_rt_global_constraints(void)
8555 {
8556         unsigned long flags;
8557         int i;
8558
8559         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8560                 return -EINVAL;
8561
8562         /*
8563          * There's always some RT tasks in the root group
8564          * -- migration, kstopmachine etc..
8565          */
8566         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
8567                 return -EBUSY;
8568
8569         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8570         for_each_possible_cpu(i) {
8571                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8572
8573                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8574                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8575                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8576         }
8577         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8578
8579         return 0;
8580 }
8581 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8582
8583 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8584                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8585                 loff_t *ppos)
8586 {
8587         int ret;
8588         int old_period, old_runtime;
8589         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8590
8591         mutex_lock(&mutex);
8592         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8593         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8594
8595         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8596
8597         if (!ret && write) {
8598                 ret = sched_rt_global_constraints();
8599                 if (ret) {
8600                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
8601                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8602                 } else {
8603                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8604                         def_rt_bandwidth.rt_period =
8605                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
8606                 }
8607         }
8608         mutex_unlock(&mutex);
8609
8610         return ret;
8611 }
8612
8613 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8614
8615 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
8616 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
8617 {
8618         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
8619                             struct task_group, css);
8620 }
8621
8622 static struct cgroup_subsys_state *
8623 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8624 {
8625         struct task_group *tg, *parent;
8626
8627         if (!cgrp->parent) {
8628                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8629                 return &init_task_group.css;
8630         }
8631
8632         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
8633         tg = sched_create_group(parent);
8634         if (IS_ERR(tg))
8635                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8636
8637         return &tg->css;
8638 }
8639
8640 static void
8641 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8642 {
8643         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8644
8645         sched_destroy_group(tg);
8646 }
8647
8648 static int
8649 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
8650 {
8651 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8652         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
8653                 return -EINVAL;
8654 #else
8655         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8656         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
8657                 return -EINVAL;
8658 #endif
8659         return 0;
8660 }
8661
8662 static int
8663 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8664                       struct task_struct *tsk, bool threadgroup)
8665 {
8666         int retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, tsk);
8667         if (retval)
8668                 return retval;
8669         if (threadgroup) {
8670                 struct task_struct *c;
8671                 rcu_read_lock();
8672                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
8673                         retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, c);
8674                         if (retval) {
8675                                 rcu_read_unlock();
8676                                 return retval;
8677                         }
8678                 }
8679                 rcu_read_unlock();
8680         }
8681         return 0;
8682 }
8683
8684 static void
8685 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8686                   struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk,
8687                   bool threadgroup)
8688 {
8689         sched_move_task(tsk);
8690         if (threadgroup) {
8691                 struct task_struct *c;
8692                 rcu_read_lock();
8693                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
8694                         sched_move_task(c);
8695                 }
8696                 rcu_read_unlock();
8697         }
8698 }
8699
8700 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8701 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8702                                 u64 shareval)
8703 {
8704         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
8705 }
8706
8707 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8708 {
8709         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8710
8711         return (u64) tg->shares;
8712 }
8713 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8714
8715 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8716 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8717                                 s64 val)
8718 {
8719         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
8720 }
8721
8722 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8723 {
8724         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
8725 }
8726
8727 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8728                 u64 rt_period_us)
8729 {
8730         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
8731 }
8732
8733 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8734 {
8735         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
8736 }
8737 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8738
8739 static struct cftype cpu_files[] = {
8740 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8741         {
8742                 .name = "shares",
8743                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8744                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8745         },
8746 #endif
8747 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8748         {
8749                 .name = "rt_runtime_us",
8750                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8751                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8752         },
8753         {
8754                 .name = "rt_period_us",
8755                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8756                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8757         },
8758 #endif
8759 };
8760
8761 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
8762 {
8763         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
8764 }
8765
8766 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
8767         .name           = "cpu",
8768         .create         = cpu_cgroup_create,
8769         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
8770         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8771         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8772         .populate       = cpu_cgroup_populate,
8773         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
8774         .early_init     = 1,
8775 };
8776
8777 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8778
8779 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
8780
8781 /*
8782  * CPU accounting code for task groups.
8783  *
8784  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
8785  * (balbir@in.ibm.com).
8786  */
8787
8788 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
8789 struct cpuacct {
8790         struct cgroup_subsys_state css;
8791         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
8792         u64 __percpu *cpuusage;
8793         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
8794         struct cpuacct *parent;
8795 };
8796
8797 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
8798
8799 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
8800 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
8801 {
8802         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
8803                             struct cpuacct, css);
8804 }
8805
8806 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
8807 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
8808 {
8809         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
8810                             struct cpuacct, css);
8811 }
8812
8813 /* create a new cpu accounting group */
8814 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
8815         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8816 {
8817         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
8818         int i;
8819
8820         if (!ca)
8821                 goto out;
8822
8823         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
8824         if (!ca->cpuusage)
8825                 goto out_free_ca;
8826
8827         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
8828                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
8829                         goto out_free_counters;
8830
8831         if (cgrp->parent)
8832                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
8833
8834         return &ca->css;
8835
8836 out_free_counters:
8837         while (--i >= 0)
8838                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
8839         free_percpu(ca->cpuusage);
8840 out_free_ca:
8841         kfree(ca);
8842 out:
8843         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8844 }
8845
8846 /* destroy an existing cpu accounting group */
8847 static void
8848 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8849 {
8850         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8851         int i;
8852
8853         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
8854                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
8855         free_percpu(ca->cpuusage);
8856         kfree(ca);
8857 }
8858
8859 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
8860 {
8861         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8862         u64 data;
8863
8864 #ifndef CONFIG_64BIT
8865         /*
8866          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
8867          */
8868         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8869         data = *cpuusage;
8870         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8871 #else
8872         data = *cpuusage;
8873 #endif
8874
8875         return data;
8876 }
8877
8878 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
8879 {
8880         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8881
8882 #ifndef CONFIG_64BIT
8883         /*
8884          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
8885          */
8886         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8887         *cpuusage = val;
8888         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8889 #else
8890         *cpuusage = val;
8891 #endif
8892 }
8893
8894 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
8895 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8896 {
8897         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8898         u64 totalcpuusage = 0;
8899         int i;
8900
8901         for_each_present_cpu(i)
8902                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8903
8904         return totalcpuusage;
8905 }
8906
8907 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8908                                                                 u64 reset)
8909 {
8910         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8911         int err = 0;
8912         int i;
8913
8914         if (reset) {
8915                 err = -EINVAL;
8916                 goto out;
8917         }
8918
8919         for_each_present_cpu(i)
8920                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
8921
8922 out:
8923         return err;
8924 }
8925
8926 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
8927                                    struct seq_file *m)
8928 {
8929         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
8930         u64 percpu;
8931         int i;
8932
8933         for_each_present_cpu(i) {
8934                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8935                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
8936         }
8937         seq_printf(m, "\n");
8938         return 0;
8939 }
8940
8941 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
8942         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
8943         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
8944 };
8945
8946 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8947                 struct cgroup_map_cb *cb)
8948 {
8949         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8950         int i;
8951
8952         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
8953                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
8954                 val = cputime64_to_clock_t(val);
8955                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
8956         }
8957         return 0;
8958 }
8959
8960 static struct cftype files[] = {
8961         {
8962                 .name = "usage",
8963                 .read_u64 = cpuusage_read,
8964                 .write_u64 = cpuusage_write,
8965         },
8966         {
8967                 .name = "usage_percpu",
8968                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
8969         },
8970         {
8971                 .name = "stat",
8972                 .read_map = cpuacct_stats_show,
8973         },
8974 };
8975
8976 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8977 {
8978         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
8979 }
8980
8981 /*
8982  * charge this task's execution time to its accounting group.
8983  *
8984  * called with rq->lock held.
8985  */
8986 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
8987 {
8988         struct cpuacct *ca;
8989         int cpu;
8990
8991         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
8992                 return;
8993
8994         cpu = task_cpu(tsk);
8995
8996         rcu_read_lock();
8997
8998         ca = task_ca(tsk);
8999
9000         for (; ca; ca = ca->parent) {
9001                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9002                 *cpuusage += cputime;
9003         }
9004
9005         rcu_read_unlock();
9006 }
9007
9008 /*
9009  * When CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING is enabled one jiffy can be very large
9010  * in cputime_t units. As a result, cpuacct_update_stats calls
9011  * percpu_counter_add with values large enough to always overflow the
9012  * per cpu batch limit causing bad SMP scalability.
9013  *
9014  * To fix this we scale percpu_counter_batch by cputime_one_jiffy so we
9015  * batch the same amount of time with CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING disabled
9016  * and enabled. We cap it at INT_MAX which is the largest allowed batch value.
9017  */
9018 #ifdef CONFIG_SMP
9019 #define CPUACCT_BATCH   \
9020         min_t(long, percpu_counter_batch * cputime_one_jiffy, INT_MAX)
9021 #else
9022 #define CPUACCT_BATCH   0
9023 #endif
9024
9025 /*
9026  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
9027  */
9028 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
9029                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
9030 {
9031         struct cpuacct *ca;
9032         int batch = CPUACCT_BATCH;
9033
9034         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9035                 return;
9036
9037         rcu_read_lock();
9038         ca = task_ca(tsk);
9039
9040         do {
9041                 __percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val, batch);
9042                 ca = ca->parent;
9043         } while (ca);
9044         rcu_read_unlock();
9045 }
9046
9047 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9048         .name = "cpuacct",
9049         .create = cpuacct_create,
9050         .destroy = cpuacct_destroy,
9051         .populate = cpuacct_populate,
9052         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9053 };
9054 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */
9055
9056 #ifndef CONFIG_SMP
9057
9058 int rcu_expedited_torture_stats(char *page)
9059 {
9060         return 0;
9061 }
9062 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_expedited_torture_stats);
9063
9064 void synchronize_sched_expedited(void)
9065 {
9066 }
9067 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
9068
9069 #else /* #ifndef CONFIG_SMP */
9070
9071 static DEFINE_PER_CPU(struct migration_req, rcu_migration_req);
9072 static DEFINE_MUTEX(rcu_sched_expedited_mutex);
9073
9074 #define RCU_EXPEDITED_STATE_POST -2
9075 #define RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE -1
9076
9077 static int rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE;
9078
9079 int rcu_expedited_torture_stats(char *page)
9080 {
9081         int cnt = 0;
9082         int cpu;
9083
9084         cnt += sprintf(&page[cnt], "state: %d /", rcu_expedited_state);
9085         for_each_online_cpu(cpu) {
9086                  cnt += sprintf(&page[cnt], " %d:%d",
9087                                 cpu, per_cpu(rcu_migration_req, cpu).dest_cpu);
9088         }
9089         cnt += sprintf(&page[cnt], "\n");
9090         return cnt;
9091 }
9092 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_expedited_torture_stats);
9093
9094 static long synchronize_sched_expedited_count;
9095
9096 /*
9097  * Wait for an rcu-sched grace period to elapse, but use "big hammer"
9098  * approach to force grace period to end quickly.  This consumes
9099  * significant time on all CPUs, and is thus not recommended for
9100  * any sort of common-case code.
9101  *
9102  * Note that it is illegal to call this function while holding any
9103  * lock that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  Failing to
9104  * observe this restriction will result in deadlock.
9105  */
9106 void synchronize_sched_expedited(void)
9107 {
9108         int cpu;
9109         unsigned long flags;
9110         bool need_full_sync = 0;
9111         struct rq *rq;
9112         struct migration_req *req;
9113         long snap;
9114         int trycount = 0;
9115
9116         smp_mb();  /* ensure prior mod happens before capturing snap. */
9117         snap = ACCESS_ONCE(synchronize_sched_expedited_count) + 1;
9118         get_online_cpus();
9119         while (!mutex_trylock(&rcu_sched_expedited_mutex)) {
9120                 put_online_cpus();
9121                 if (trycount++ < 10)
9122                         udelay(trycount * num_online_cpus());
9123                 else {
9124                         synchronize_sched();
9125                         return;
9126                 }
9127                 if (ACCESS_ONCE(synchronize_sched_expedited_count) - snap > 0) {
9128                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
9129                         return;
9130                 }
9131                 get_online_cpus();
9132         }
9133         rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_POST;
9134         for_each_online_cpu(cpu) {
9135                 rq = cpu_rq(cpu);
9136                 req = &per_cpu(rcu_migration_req, cpu);
9137                 init_completion(&req->done);
9138                 req->task = NULL;
9139                 req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_NEED_QS;
9140                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
9141                 list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
9142                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
9143                 wake_up_process(rq->migration_thread);
9144         }
9145         for_each_online_cpu(cpu) {
9146                 rcu_expedited_state = cpu;
9147                 req = &per_cpu(rcu_migration_req, cpu);
9148                 rq = cpu_rq(cpu);
9149                 wait_for_completion(&req->done);
9150                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
9151                 if (unlikely(req->dest_cpu == RCU_MIGRATION_MUST_SYNC))
9152                         need_full_sync = 1;
9153                 req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_IDLE;
9154                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
9155         }
9156         rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE;
9157         synchronize_sched_expedited_count++;
9158         mutex_unlock(&rcu_sched_expedited_mutex);
9159         put_online_cpus();
9160         if (need_full_sync)
9161                 synchronize_sched();
9162 }
9163 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
9164
9165 #endif /* #else #ifndef CONFIG_SMP */