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