]> bbs.cooldavid.org Git - net-next-2.6.git/blob - kernel/sched.c
sched: Cure nr_iowait_cpu() users
[net-next-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/proc_fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/stop_machine.h>
61 #include <linux/sysctl.h>
62 #include <linux/syscalls.h>
63 #include <linux/times.h>
64 #include <linux/tsacct_kern.h>
65 #include <linux/kprobes.h>
66 #include <linux/delayacct.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73 #include <linux/ftrace.h>
74 #include <linux/slab.h>
75
76 #include <asm/tlb.h>
77 #include <asm/irq_regs.h>
78
79 #include "sched_cpupri.h"
80
81 #define CREATE_TRACE_POINTS
82 #include <trace/events/sched.h>
83
84 /*
85  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
86  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
87  * and back.
88  */
89 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
90 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
91 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
92
93 /*
94  * 'User priority' is the nice value converted to something we
95  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
96  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
97  */
98 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
99 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
100 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
101
102 /*
103  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
104  */
105 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
106
107 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
108 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
109
110 /*
111  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
112  *
113  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
114  * Timeslices get refilled after they expire.
115  */
116 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
117
118 /*
119  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
120  */
121 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
122
123 static inline int rt_policy(int policy)
124 {
125         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
126                 return 1;
127         return 0;
128 }
129
130 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
131 {
132         return rt_policy(p->policy);
133 }
134
135 /*
136  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
137  */
138 struct rt_prio_array {
139         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
140         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
141 };
142
143 struct rt_bandwidth {
144         /* nests inside the rq lock: */
145         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
146         ktime_t                 rt_period;
147         u64                     rt_runtime;
148         struct hrtimer          rt_period_timer;
149 };
150
151 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
152
153 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
154
155 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
156 {
157         struct rt_bandwidth *rt_b =
158                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
159         ktime_t now;
160         int overrun;
161         int idle = 0;
162
163         for (;;) {
164                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
165                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
166
167                 if (!overrun)
168                         break;
169
170                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
171         }
172
173         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
174 }
175
176 static
177 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
178 {
179         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
180         rt_b->rt_runtime = runtime;
181
182         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
183
184         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
185                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
186         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
187 }
188
189 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
190 {
191         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
192 }
193
194 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
195 {
196         ktime_t now;
197
198         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
199                 return;
200
201         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
202                 return;
203
204         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
205         for (;;) {
206                 unsigned long delta;
207                 ktime_t soft, hard;
208
209                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
210                         break;
211
212                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
213                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
214
215                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
216                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
217                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
218                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
219                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
220         }
221         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
222 }
223
224 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
225 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
226 {
227         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
228 }
229 #endif
230
231 /*
232  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
233  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
234  */
235 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
236
237 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
238
239 #include <linux/cgroup.h>
240
241 struct cfs_rq;
242
243 static LIST_HEAD(task_groups);
244
245 /* task group related information */
246 struct task_group {
247         struct cgroup_subsys_state css;
248
249 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
250         /* schedulable entities of this group on each cpu */
251         struct sched_entity **se;
252         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
253         struct cfs_rq **cfs_rq;
254         unsigned long shares;
255 #endif
256
257 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
258         struct sched_rt_entity **rt_se;
259         struct rt_rq **rt_rq;
260
261         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
262 #endif
263
264         struct rcu_head rcu;
265         struct list_head list;
266
267         struct task_group *parent;
268         struct list_head siblings;
269         struct list_head children;
270 };
271
272 #define root_task_group init_task_group
273
274 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
275  * a task group's cpu shares.
276  */
277 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
278
279 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
280
281 #ifdef CONFIG_SMP
282 static int root_task_group_empty(void)
283 {
284         return list_empty(&root_task_group.children);
285 }
286 #endif
287
288 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
289
290 /*
291  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
292  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
293  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
294  * too large, so as the shares value of a task group.
295  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
296  *  limitation from this.)
297  */
298 #define MIN_SHARES      2
299 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
300
301 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
302 #endif
303
304 /* Default task group.
305  *      Every task in system belong to this group at bootup.
306  */
307 struct task_group init_task_group;
308
309 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
310
311 /* CFS-related fields in a runqueue */
312 struct cfs_rq {
313         struct load_weight load;
314         unsigned long nr_running;
315
316         u64 exec_clock;
317         u64 min_vruntime;
318
319         struct rb_root tasks_timeline;
320         struct rb_node *rb_leftmost;
321
322         struct list_head tasks;
323         struct list_head *balance_iterator;
324
325         /*
326          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
327          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
328          */
329         struct sched_entity *curr, *next, *last;
330
331         unsigned int nr_spread_over;
332
333 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
334         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
335
336         /*
337          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
338          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
339          * (like users, containers etc.)
340          *
341          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
342          * list is used during load balance.
343          */
344         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
345         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
346
347 #ifdef CONFIG_SMP
348         /*
349          * the part of load.weight contributed by tasks
350          */
351         unsigned long task_weight;
352
353         /*
354          *   h_load = weight * f(tg)
355          *
356          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
357          * this group.
358          */
359         unsigned long h_load;
360
361         /*
362          * this cpu's part of tg->shares
363          */
364         unsigned long shares;
365
366         /*
367          * load.weight at the time we set shares
368          */
369         unsigned long rq_weight;
370 #endif
371 #endif
372 };
373
374 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
375 struct rt_rq {
376         struct rt_prio_array active;
377         unsigned long rt_nr_running;
378 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
379         struct {
380                 int curr; /* highest queued rt task prio */
381 #ifdef CONFIG_SMP
382                 int next; /* next highest */
383 #endif
384         } highest_prio;
385 #endif
386 #ifdef CONFIG_SMP
387         unsigned long rt_nr_migratory;
388         unsigned long rt_nr_total;
389         int overloaded;
390         struct plist_head pushable_tasks;
391 #endif
392         int rt_throttled;
393         u64 rt_time;
394         u64 rt_runtime;
395         /* Nests inside the rq lock: */
396         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
397
398 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
399         unsigned long rt_nr_boosted;
400
401         struct rq *rq;
402         struct list_head leaf_rt_rq_list;
403         struct task_group *tg;
404 #endif
405 };
406
407 #ifdef CONFIG_SMP
408
409 /*
410  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
411  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
412  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
413  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
414  * object.
415  *
416  */
417 struct root_domain {
418         atomic_t refcount;
419         cpumask_var_t span;
420         cpumask_var_t online;
421
422         /*
423          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
424          * one runnable RT task.
425          */
426         cpumask_var_t rto_mask;
427         atomic_t rto_count;
428 #ifdef CONFIG_SMP
429         struct cpupri cpupri;
430 #endif
431 };
432
433 /*
434  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
435  * members (mimicking the global state we have today).
436  */
437 static struct root_domain def_root_domain;
438
439 #endif
440
441 /*
442  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
443  *
444  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
445  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
446  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
447  */
448 struct rq {
449         /* runqueue lock: */
450         raw_spinlock_t lock;
451
452         /*
453          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
454          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
455          */
456         unsigned long nr_running;
457         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
458         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
459 #ifdef CONFIG_NO_HZ
460         u64 nohz_stamp;
461         unsigned char in_nohz_recently;
462 #endif
463         unsigned int skip_clock_update;
464
465         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
466         struct load_weight load;
467         unsigned long nr_load_updates;
468         u64 nr_switches;
469
470         struct cfs_rq cfs;
471         struct rt_rq rt;
472
473 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
474         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
475         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
476 #endif
477 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
478         struct list_head leaf_rt_rq_list;
479 #endif
480
481         /*
482          * This is part of a global counter where only the total sum
483          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
484          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
485          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
486          */
487         unsigned long nr_uninterruptible;
488
489         struct task_struct *curr, *idle;
490         unsigned long next_balance;
491         struct mm_struct *prev_mm;
492
493         u64 clock;
494
495         atomic_t nr_iowait;
496
497 #ifdef CONFIG_SMP
498         struct root_domain *rd;
499         struct sched_domain *sd;
500
501         unsigned long cpu_power;
502
503         unsigned char idle_at_tick;
504         /* For active balancing */
505         int post_schedule;
506         int active_balance;
507         int push_cpu;
508         struct cpu_stop_work active_balance_work;
509         /* cpu of this runqueue: */
510         int cpu;
511         int online;
512
513         unsigned long avg_load_per_task;
514
515         u64 rt_avg;
516         u64 age_stamp;
517         u64 idle_stamp;
518         u64 avg_idle;
519 #endif
520
521         /* calc_load related fields */
522         unsigned long calc_load_update;
523         long calc_load_active;
524
525 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
526 #ifdef CONFIG_SMP
527         int hrtick_csd_pending;
528         struct call_single_data hrtick_csd;
529 #endif
530         struct hrtimer hrtick_timer;
531 #endif
532
533 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
534         /* latency stats */
535         struct sched_info rq_sched_info;
536         unsigned long long rq_cpu_time;
537         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
538
539         /* sys_sched_yield() stats */
540         unsigned int yld_count;
541
542         /* schedule() stats */
543         unsigned int sched_switch;
544         unsigned int sched_count;
545         unsigned int sched_goidle;
546
547         /* try_to_wake_up() stats */
548         unsigned int ttwu_count;
549         unsigned int ttwu_local;
550
551         /* BKL stats */
552         unsigned int bkl_count;
553 #endif
554 };
555
556 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
557
558 static inline
559 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
560 {
561         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
562
563         /*
564          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
565          * this case, we can save a useless back to back clock update.
566          */
567         if (test_tsk_need_resched(p))
568                 rq->skip_clock_update = 1;
569 }
570
571 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
572 {
573 #ifdef CONFIG_SMP
574         return rq->cpu;
575 #else
576         return 0;
577 #endif
578 }
579
580 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
581         rcu_dereference_check((p), \
582                               rcu_read_lock_sched_held() || \
583                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
584
585 /*
586  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
587  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
588  *
589  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
590  * preempt-disabled sections.
591  */
592 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
593         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
594
595 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
596 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
597 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
598 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
599 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
600
601 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
602
603 /*
604  * Return the group to which this tasks belongs.
605  *
606  * We use task_subsys_state_check() and extend the RCU verification
607  * with lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock) because cpu_cgroup_attach()
608  * holds that lock for each task it moves into the cgroup. Therefore
609  * by holding that lock, we pin the task to the current cgroup.
610  */
611 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
612 {
613         struct cgroup_subsys_state *css;
614
615         css = task_subsys_state_check(p, cpu_cgroup_subsys_id,
616                         lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock));
617         return container_of(css, struct task_group, css);
618 }
619
620 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
621 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
622 {
623 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
624         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
625         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
626 #endif
627
628 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
629         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
630         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
631 #endif
632 }
633
634 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
635
636 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
637 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
638 {
639         return NULL;
640 }
641
642 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
643
644 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
645 {
646         if (!rq->skip_clock_update)
647                 rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
648 }
649
650 /*
651  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
652  */
653 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
654 # define const_debug __read_mostly
655 #else
656 # define const_debug static const
657 #endif
658
659 /**
660  * runqueue_is_locked
661  * @cpu: the processor in question.
662  *
663  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
664  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
665  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
666  */
667 int runqueue_is_locked(int cpu)
668 {
669         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
670 }
671
672 /*
673  * Debugging: various feature bits
674  */
675
676 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
677         __SCHED_FEAT_##name ,
678
679 enum {
680 #include "sched_features.h"
681 };
682
683 #undef SCHED_FEAT
684
685 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
686         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
687
688 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
689 #include "sched_features.h"
690         0;
691
692 #undef SCHED_FEAT
693
694 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
695 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
696         #name ,
697
698 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
699 #include "sched_features.h"
700         NULL
701 };
702
703 #undef SCHED_FEAT
704
705 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
706 {
707         int i;
708
709         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
710                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
711                         seq_puts(m, "NO_");
712                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
713         }
714         seq_puts(m, "\n");
715
716         return 0;
717 }
718
719 static ssize_t
720 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
721                 size_t cnt, loff_t *ppos)
722 {
723         char buf[64];
724         char *cmp = buf;
725         int neg = 0;
726         int i;
727
728         if (cnt > 63)
729                 cnt = 63;
730
731         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
732                 return -EFAULT;
733
734         buf[cnt] = 0;
735
736         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
737                 neg = 1;
738                 cmp += 3;
739         }
740
741         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
742                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
743
744                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
745                         if (neg)
746                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
747                         else
748                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
749                         break;
750                 }
751         }
752
753         if (!sched_feat_names[i])
754                 return -EINVAL;
755
756         *ppos += cnt;
757
758         return cnt;
759 }
760
761 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
762 {
763         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
764 }
765
766 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
767         .open           = sched_feat_open,
768         .write          = sched_feat_write,
769         .read           = seq_read,
770         .llseek         = seq_lseek,
771         .release        = single_release,
772 };
773
774 static __init int sched_init_debug(void)
775 {
776         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
777                         &sched_feat_fops);
778
779         return 0;
780 }
781 late_initcall(sched_init_debug);
782
783 #endif
784
785 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
786
787 /*
788  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
789  * Limited because this is done with IRQs disabled.
790  */
791 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
792
793 /*
794  * ratelimit for updating the group shares.
795  * default: 0.25ms
796  */
797 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
798 unsigned int normalized_sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
799
800 /*
801  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
802  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
803  * default: 4
804  */
805 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
806
807 /*
808  * period over which we average the RT time consumption, measured
809  * in ms.
810  *
811  * default: 1s
812  */
813 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
814
815 /*
816  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
817  * default: 1s
818  */
819 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
820
821 static __read_mostly int scheduler_running;
822
823 /*
824  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
825  * default: 0.95s
826  */
827 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
828
829 static inline u64 global_rt_period(void)
830 {
831         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
832 }
833
834 static inline u64 global_rt_runtime(void)
835 {
836         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
837                 return RUNTIME_INF;
838
839         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
840 }
841
842 #ifndef prepare_arch_switch
843 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
844 #endif
845 #ifndef finish_arch_switch
846 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
847 #endif
848
849 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
850 {
851         return rq->curr == p;
852 }
853
854 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
855 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
856 {
857         return task_current(rq, p);
858 }
859
860 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
861 {
862 }
863
864 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
865 {
866 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
867         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
868         rq->lock.owner = current;
869 #endif
870         /*
871          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
872          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
873          * prev into current:
874          */
875         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
876
877         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
878 }
879
880 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
881 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
882 {
883 #ifdef CONFIG_SMP
884         return p->oncpu;
885 #else
886         return task_current(rq, p);
887 #endif
888 }
889
890 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
891 {
892 #ifdef CONFIG_SMP
893         /*
894          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
895          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
896          * here.
897          */
898         next->oncpu = 1;
899 #endif
900 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
901         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
902 #else
903         raw_spin_unlock(&rq->lock);
904 #endif
905 }
906
907 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
908 {
909 #ifdef CONFIG_SMP
910         /*
911          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
912          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
913          * finished.
914          */
915         smp_wmb();
916         prev->oncpu = 0;
917 #endif
918 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
919         local_irq_enable();
920 #endif
921 }
922 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
923
924 /*
925  * Check whether the task is waking, we use this to synchronize ->cpus_allowed
926  * against ttwu().
927  */
928 static inline int task_is_waking(struct task_struct *p)
929 {
930         return unlikely(p->state == TASK_WAKING);
931 }
932
933 /*
934  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
935  * Must be called interrupts disabled.
936  */
937 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
938         __acquires(rq->lock)
939 {
940         struct rq *rq;
941
942         for (;;) {
943                 rq = task_rq(p);
944                 raw_spin_lock(&rq->lock);
945                 if (likely(rq == task_rq(p)))
946                         return rq;
947                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
948         }
949 }
950
951 /*
952  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
953  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
954  * explicitly disabling preemption.
955  */
956 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
957         __acquires(rq->lock)
958 {
959         struct rq *rq;
960
961         for (;;) {
962                 local_irq_save(*flags);
963                 rq = task_rq(p);
964                 raw_spin_lock(&rq->lock);
965                 if (likely(rq == task_rq(p)))
966                         return rq;
967                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
968         }
969 }
970
971 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
972         __releases(rq->lock)
973 {
974         raw_spin_unlock(&rq->lock);
975 }
976
977 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
978         __releases(rq->lock)
979 {
980         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
981 }
982
983 /*
984  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
985  */
986 static struct rq *this_rq_lock(void)
987         __acquires(rq->lock)
988 {
989         struct rq *rq;
990
991         local_irq_disable();
992         rq = this_rq();
993         raw_spin_lock(&rq->lock);
994
995         return rq;
996 }
997
998 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
999 /*
1000  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1001  *
1002  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1003  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1004  * reschedule event.
1005  *
1006  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1007  * rq->lock.
1008  */
1009
1010 /*
1011  * Use hrtick when:
1012  *  - enabled by features
1013  *  - hrtimer is actually high res
1014  */
1015 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1016 {
1017         if (!sched_feat(HRTICK))
1018                 return 0;
1019         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1020                 return 0;
1021         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1022 }
1023
1024 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1025 {
1026         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1027                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1028 }
1029
1030 /*
1031  * High-resolution timer tick.
1032  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1033  */
1034 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1035 {
1036         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1037
1038         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1039
1040         raw_spin_lock(&rq->lock);
1041         update_rq_clock(rq);
1042         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1043         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1044
1045         return HRTIMER_NORESTART;
1046 }
1047
1048 #ifdef CONFIG_SMP
1049 /*
1050  * called from hardirq (IPI) context
1051  */
1052 static void __hrtick_start(void *arg)
1053 {
1054         struct rq *rq = arg;
1055
1056         raw_spin_lock(&rq->lock);
1057         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1058         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1059         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1060 }
1061
1062 /*
1063  * Called to set the hrtick timer state.
1064  *
1065  * called with rq->lock held and irqs disabled
1066  */
1067 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1068 {
1069         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1070         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1071
1072         hrtimer_set_expires(timer, time);
1073
1074         if (rq == this_rq()) {
1075                 hrtimer_restart(timer);
1076         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1077                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1078                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1079         }
1080 }
1081
1082 static int
1083 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1084 {
1085         int cpu = (int)(long)hcpu;
1086
1087         switch (action) {
1088         case CPU_UP_CANCELED:
1089         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1090         case CPU_DOWN_PREPARE:
1091         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1092         case CPU_DEAD:
1093         case CPU_DEAD_FROZEN:
1094                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1095                 return NOTIFY_OK;
1096         }
1097
1098         return NOTIFY_DONE;
1099 }
1100
1101 static __init void init_hrtick(void)
1102 {
1103         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1104 }
1105 #else
1106 /*
1107  * Called to set the hrtick timer state.
1108  *
1109  * called with rq->lock held and irqs disabled
1110  */
1111 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1112 {
1113         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1114                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1115 }
1116
1117 static inline void init_hrtick(void)
1118 {
1119 }
1120 #endif /* CONFIG_SMP */
1121
1122 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1123 {
1124 #ifdef CONFIG_SMP
1125         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1126
1127         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1128         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1129         rq->hrtick_csd.info = rq;
1130 #endif
1131
1132         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1133         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1134 }
1135 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1136 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1137 {
1138 }
1139
1140 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1141 {
1142 }
1143
1144 static inline void init_hrtick(void)
1145 {
1146 }
1147 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1148
1149 /*
1150  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1151  *
1152  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1153  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1154  * the target CPU.
1155  */
1156 #ifdef CONFIG_SMP
1157
1158 #ifndef tsk_is_polling
1159 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1160 #endif
1161
1162 static void resched_task(struct task_struct *p)
1163 {
1164         int cpu;
1165
1166         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1167
1168         if (test_tsk_need_resched(p))
1169                 return;
1170
1171         set_tsk_need_resched(p);
1172
1173         cpu = task_cpu(p);
1174         if (cpu == smp_processor_id())
1175                 return;
1176
1177         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1178         smp_mb();
1179         if (!tsk_is_polling(p))
1180                 smp_send_reschedule(cpu);
1181 }
1182
1183 static void resched_cpu(int cpu)
1184 {
1185         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1186         unsigned long flags;
1187
1188         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1189                 return;
1190         resched_task(cpu_curr(cpu));
1191         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1192 }
1193
1194 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1195 /*
1196  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1197  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1198  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1199  * idle system the next event might even be infinite time into the
1200  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1201  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1202  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1203  * wheel for the next timer event.
1204  */
1205 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1206 {
1207         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1208
1209         if (cpu == smp_processor_id())
1210                 return;
1211
1212         /*
1213          * This is safe, as this function is called with the timer
1214          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1215          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1216          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1217          * timer into account automatically.
1218          */
1219         if (rq->curr != rq->idle)
1220                 return;
1221
1222         /*
1223          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1224          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1225          * idle task through an additional NOOP schedule()
1226          */
1227         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1228
1229         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1230         smp_mb();
1231         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1232                 smp_send_reschedule(cpu);
1233 }
1234
1235 int nohz_ratelimit(int cpu)
1236 {
1237         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1238         u64 diff = rq->clock - rq->nohz_stamp;
1239
1240         rq->nohz_stamp = rq->clock;
1241
1242         return diff < (NSEC_PER_SEC / HZ) >> 1;
1243 }
1244
1245 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1246
1247 static u64 sched_avg_period(void)
1248 {
1249         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1250 }
1251
1252 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1253 {
1254         s64 period = sched_avg_period();
1255
1256         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1257                 /*
1258                  * Inline assembly required to prevent the compiler
1259                  * optimising this loop into a divmod call.
1260                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
1261                  */
1262                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
1263                 rq->age_stamp += period;
1264                 rq->rt_avg /= 2;
1265         }
1266 }
1267
1268 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1269 {
1270         rq->rt_avg += rt_delta;
1271         sched_avg_update(rq);
1272 }
1273
1274 #else /* !CONFIG_SMP */
1275 static void resched_task(struct task_struct *p)
1276 {
1277         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1278         set_tsk_need_resched(p);
1279 }
1280
1281 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1282 {
1283 }
1284 #endif /* CONFIG_SMP */
1285
1286 #if BITS_PER_LONG == 32
1287 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1288 #else
1289 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1290 #endif
1291
1292 #define WMULT_SHIFT     32
1293
1294 /*
1295  * Shift right and round:
1296  */
1297 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1298
1299 /*
1300  * delta *= weight / lw
1301  */
1302 static unsigned long
1303 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1304                 struct load_weight *lw)
1305 {
1306         u64 tmp;
1307
1308         if (!lw->inv_weight) {
1309                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1310                         lw->inv_weight = 1;
1311                 else
1312                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1313                                 / (lw->weight+1);
1314         }
1315
1316         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1317         /*
1318          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1319          */
1320         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1321                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1322                         WMULT_SHIFT/2);
1323         else
1324                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1325
1326         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1327 }
1328
1329 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1330 {
1331         lw->weight += inc;
1332         lw->inv_weight = 0;
1333 }
1334
1335 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1336 {
1337         lw->weight -= dec;
1338         lw->inv_weight = 0;
1339 }
1340
1341 /*
1342  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1343  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1344  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1345  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1346  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1347  * slice expiry etc.
1348  */
1349
1350 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1351 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1352
1353 /*
1354  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1355  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1356  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1357  * that remained on nice 0.
1358  *
1359  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1360  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1361  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1362  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1363  * the relative distance between them is ~25%.)
1364  */
1365 static const int prio_to_weight[40] = {
1366  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1367  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1368  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1369  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1370  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1371  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1372  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1373  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1374 };
1375
1376 /*
1377  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1378  *
1379  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1380  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1381  * into multiplications:
1382  */
1383 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1384  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1385  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1386  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1387  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1388  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1389  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1390  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1391  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1392 };
1393
1394 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1395 enum cpuacct_stat_index {
1396         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1397         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1398
1399         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1400 };
1401
1402 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1403 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1404 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1405                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1406 #else
1407 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1408 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1409                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1410 #endif
1411
1412 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1413 {
1414         update_load_add(&rq->load, load);
1415 }
1416
1417 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1418 {
1419         update_load_sub(&rq->load, load);
1420 }
1421
1422 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1423 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1424
1425 /*
1426  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1427  * leaving it for the final time.
1428  */
1429 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1430 {
1431         struct task_group *parent, *child;
1432         int ret;
1433
1434         rcu_read_lock();
1435         parent = &root_task_group;
1436 down:
1437         ret = (*down)(parent, data);
1438         if (ret)
1439                 goto out_unlock;
1440         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1441                 parent = child;
1442                 goto down;
1443
1444 up:
1445                 continue;
1446         }
1447         ret = (*up)(parent, data);
1448         if (ret)
1449                 goto out_unlock;
1450
1451         child = parent;
1452         parent = parent->parent;
1453         if (parent)
1454                 goto up;
1455 out_unlock:
1456         rcu_read_unlock();
1457
1458         return ret;
1459 }
1460
1461 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1462 {
1463         return 0;
1464 }
1465 #endif
1466
1467 #ifdef CONFIG_SMP
1468 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1469 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1470 {
1471         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1472 }
1473
1474 /*
1475  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1476  * according to the scheduling class and "nice" value.
1477  *
1478  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1479  * balance conservatively.
1480  */
1481 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1482 {
1483         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1484         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1485
1486         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1487                 return total;
1488
1489         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1490 }
1491
1492 /*
1493  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1494  * according to the scheduling class and "nice" value.
1495  */
1496 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1497 {
1498         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1499         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1500
1501         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1502                 return total;
1503
1504         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1505 }
1506
1507 static unsigned long power_of(int cpu)
1508 {
1509         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
1510 }
1511
1512 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1513
1514 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1515 {
1516         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1517         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1518
1519         if (nr_running)
1520                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1521         else
1522                 rq->avg_load_per_task = 0;
1523
1524         return rq->avg_load_per_task;
1525 }
1526
1527 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1528
1529 static __read_mostly unsigned long __percpu *update_shares_data;
1530
1531 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1532
1533 /*
1534  * Calculate and set the cpu's group shares.
1535  */
1536 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1537                                     unsigned long sd_shares,
1538                                     unsigned long sd_rq_weight,
1539                                     unsigned long *usd_rq_weight)
1540 {
1541         unsigned long shares, rq_weight;
1542         int boost = 0;
1543
1544         rq_weight = usd_rq_weight[cpu];
1545         if (!rq_weight) {
1546                 boost = 1;
1547                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1548         }
1549
1550         /*
1551          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1552          * shares_i =  -----------------------------
1553          *                  \Sum_j rq_weight_j
1554          */
1555         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1556         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1557
1558         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1559                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1560                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1561                 unsigned long flags;
1562
1563                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1564                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1565                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1566                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1567                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1568         }
1569 }
1570
1571 /*
1572  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1573  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1574  * parent group depends on the shares of its child groups.
1575  */
1576 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1577 {
1578         unsigned long weight, rq_weight = 0, sum_weight = 0, shares = 0;
1579         unsigned long *usd_rq_weight;
1580         struct sched_domain *sd = data;
1581         unsigned long flags;
1582         int i;
1583
1584         if (!tg->se[0])
1585                 return 0;
1586
1587         local_irq_save(flags);
1588         usd_rq_weight = per_cpu_ptr(update_shares_data, smp_processor_id());
1589
1590         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1591                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1592                 usd_rq_weight[i] = weight;
1593
1594                 rq_weight += weight;
1595                 /*
1596                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1597                  * is one of average load so that when a new task gets to
1598                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1599                  */
1600                 if (!weight)
1601                         weight = NICE_0_LOAD;
1602
1603                 sum_weight += weight;
1604                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1605         }
1606
1607         if (!rq_weight)
1608                 rq_weight = sum_weight;
1609
1610         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1611                 shares = tg->shares;
1612
1613         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1614                 shares = tg->shares;
1615
1616         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1617                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd_rq_weight);
1618
1619         local_irq_restore(flags);
1620
1621         return 0;
1622 }
1623
1624 /*
1625  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1626  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1627  * group is a fraction of its parents load.
1628  */
1629 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1630 {
1631         unsigned long load;
1632         long cpu = (long)data;
1633
1634         if (!tg->parent) {
1635                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1636         } else {
1637                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1638                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1639                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1640         }
1641
1642         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1643
1644         return 0;
1645 }
1646
1647 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1648 {
1649         s64 elapsed;
1650         u64 now;
1651
1652         if (root_task_group_empty())
1653                 return;
1654
1655         now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1656         elapsed = now - sd->last_update;
1657
1658         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1659                 sd->last_update = now;
1660                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1661         }
1662 }
1663
1664 static void update_h_load(long cpu)
1665 {
1666         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1667 }
1668
1669 #else
1670
1671 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1672 {
1673 }
1674
1675 #endif
1676
1677 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1678
1679 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1680
1681 /*
1682  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1683  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1684  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1685  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1686  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1687  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1688  */
1689 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1690         __releases(this_rq->lock)
1691         __acquires(busiest->lock)
1692         __acquires(this_rq->lock)
1693 {
1694         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1695         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1696
1697         return 1;
1698 }
1699
1700 #else
1701 /*
1702  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1703  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1704  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1705  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1706  * regardless of entry order into the function.
1707  */
1708 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1709         __releases(this_rq->lock)
1710         __acquires(busiest->lock)
1711         __acquires(this_rq->lock)
1712 {
1713         int ret = 0;
1714
1715         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1716                 if (busiest < this_rq) {
1717                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1718                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1719                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1720                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1721                         ret = 1;
1722                 } else
1723                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1724                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1725         }
1726         return ret;
1727 }
1728
1729 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1730
1731 /*
1732  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1733  */
1734 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1735 {
1736         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1737                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1738                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1739                 BUG_ON(1);
1740         }
1741
1742         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1743 }
1744
1745 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1746         __releases(busiest->lock)
1747 {
1748         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1749         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1750 }
1751
1752 /*
1753  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1754  *
1755  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1756  * you need to do so manually before calling.
1757  */
1758 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1759         __acquires(rq1->lock)
1760         __acquires(rq2->lock)
1761 {
1762         BUG_ON(!irqs_disabled());
1763         if (rq1 == rq2) {
1764                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1765                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1766         } else {
1767                 if (rq1 < rq2) {
1768                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1769                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1770                 } else {
1771                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1772                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1773                 }
1774         }
1775 }
1776
1777 /*
1778  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1779  *
1780  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1781  * you need to do so manually after calling.
1782  */
1783 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1784         __releases(rq1->lock)
1785         __releases(rq2->lock)
1786 {
1787         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1788         if (rq1 != rq2)
1789                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1790         else
1791                 __release(rq2->lock);
1792 }
1793
1794 #endif
1795
1796 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1797 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1798 {
1799 #ifdef CONFIG_SMP
1800         cfs_rq->shares = shares;
1801 #endif
1802 }
1803 #endif
1804
1805 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq);
1806 static void update_sysctl(void);
1807 static int get_update_sysctl_factor(void);
1808
1809 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1810 {
1811         set_task_rq(p, cpu);
1812 #ifdef CONFIG_SMP
1813         /*
1814          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1815          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1816          * per-task data have been completed by this moment.
1817          */
1818         smp_wmb();
1819         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1820 #endif
1821 }
1822
1823 static const struct sched_class rt_sched_class;
1824
1825 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1826 #define for_each_class(class) \
1827    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1828
1829 #include "sched_stats.h"
1830
1831 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1832 {
1833         rq->nr_running++;
1834 }
1835
1836 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1837 {
1838         rq->nr_running--;
1839 }
1840
1841 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1842 {
1843         if (task_has_rt_policy(p)) {
1844                 p->se.load.weight = 0;
1845                 p->se.load.inv_weight = WMULT_CONST;
1846                 return;
1847         }
1848
1849         /*
1850          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1851          */
1852         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1853                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1854                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1855                 return;
1856         }
1857
1858         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1859         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1860 }
1861
1862 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1863 {
1864         update_rq_clock(rq);
1865         sched_info_queued(p);
1866         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
1867         p->se.on_rq = 1;
1868 }
1869
1870 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1871 {
1872         update_rq_clock(rq);
1873         sched_info_dequeued(p);
1874         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
1875         p->se.on_rq = 0;
1876 }
1877
1878 /*
1879  * activate_task - move a task to the runqueue.
1880  */
1881 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1882 {
1883         if (task_contributes_to_load(p))
1884                 rq->nr_uninterruptible--;
1885
1886         enqueue_task(rq, p, flags);
1887         inc_nr_running(rq);
1888 }
1889
1890 /*
1891  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1892  */
1893 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1894 {
1895         if (task_contributes_to_load(p))
1896                 rq->nr_uninterruptible++;
1897
1898         dequeue_task(rq, p, flags);
1899         dec_nr_running(rq);
1900 }
1901
1902 #include "sched_idletask.c"
1903 #include "sched_fair.c"
1904 #include "sched_rt.c"
1905 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1906 # include "sched_debug.c"
1907 #endif
1908
1909 /*
1910  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1911  */
1912 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1913 {
1914         return p->static_prio;
1915 }
1916
1917 /*
1918  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1919  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1920  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1921  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1922  * estimator recalculates.
1923  */
1924 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1925 {
1926         int prio;
1927
1928         if (task_has_rt_policy(p))
1929                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1930         else
1931                 prio = __normal_prio(p);
1932         return prio;
1933 }
1934
1935 /*
1936  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1937  * taken into account by the scheduler. This value might
1938  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1939  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1940  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1941  */
1942 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1943 {
1944         p->normal_prio = normal_prio(p);
1945         /*
1946          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1947          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1948          * to the normal priority:
1949          */
1950         if (!rt_prio(p->prio))
1951                 return p->normal_prio;
1952         return p->prio;
1953 }
1954
1955 /**
1956  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1957  * @p: the task in question.
1958  */
1959 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1960 {
1961         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1962 }
1963
1964 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1965                                        const struct sched_class *prev_class,
1966                                        int oldprio, int running)
1967 {
1968         if (prev_class != p->sched_class) {
1969                 if (prev_class->switched_from)
1970                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1971                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1972         } else
1973                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1974 }
1975
1976 #ifdef CONFIG_SMP
1977 /*
1978  * Is this task likely cache-hot:
1979  */
1980 static int
1981 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1982 {
1983         s64 delta;
1984
1985         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1986                 return 0;
1987
1988         /*
1989          * Buddy candidates are cache hot:
1990          */
1991         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
1992                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
1993                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
1994                 return 1;
1995
1996         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1997                 return 1;
1998         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1999                 return 0;
2000
2001         delta = now - p->se.exec_start;
2002
2003         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2004 }
2005
2006 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2007 {
2008 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2009         /*
2010          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2011          * ttwu() will sort out the placement.
2012          */
2013         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2014                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2015 #endif
2016
2017         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2018
2019         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2020                 p->se.nr_migrations++;
2021                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, 1, NULL, 0);
2022         }
2023
2024         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2025 }
2026
2027 struct migration_arg {
2028         struct task_struct *task;
2029         int dest_cpu;
2030 };
2031
2032 static int migration_cpu_stop(void *data);
2033
2034 /*
2035  * The task's runqueue lock must be held.
2036  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2037  */
2038 static bool migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2039 {
2040         struct rq *rq = task_rq(p);
2041
2042         /*
2043          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2044          * the next wake-up will properly place the task.
2045          */
2046         return p->se.on_rq || task_running(rq, p);
2047 }
2048
2049 /*
2050  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2051  *
2052  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2053  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2054  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2055  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2056  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2057  * @p has remained unscheduled the whole time.
2058  *
2059  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2060  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2061  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2062  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2063  * waiting to become inactive.
2064  */
2065 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2066 {
2067         unsigned long flags;
2068         int running, on_rq;
2069         unsigned long ncsw;
2070         struct rq *rq;
2071
2072         for (;;) {
2073                 /*
2074                  * We do the initial early heuristics without holding
2075                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2076                  * the runqueue lock when things look like they will
2077                  * work out!
2078                  */
2079                 rq = task_rq(p);
2080
2081                 /*
2082                  * If the task is actively running on another CPU
2083                  * still, just relax and busy-wait without holding
2084                  * any locks.
2085                  *
2086                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2087                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2088                  * But we don't care, since "task_running()" will
2089                  * return false if the runqueue has changed and p
2090                  * is actually now running somewhere else!
2091                  */
2092                 while (task_running(rq, p)) {
2093                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2094                                 return 0;
2095                         cpu_relax();
2096                 }
2097
2098                 /*
2099                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2100                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2101                  * just go back and repeat.
2102                  */
2103                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2104                 trace_sched_wait_task(p);
2105                 running = task_running(rq, p);
2106                 on_rq = p->se.on_rq;
2107                 ncsw = 0;
2108                 if (!match_state || p->state == match_state)
2109                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2110                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2111
2112                 /*
2113                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2114                  */
2115                 if (unlikely(!ncsw))
2116                         break;
2117
2118                 /*
2119                  * Was it really running after all now that we
2120                  * checked with the proper locks actually held?
2121                  *
2122                  * Oops. Go back and try again..
2123                  */
2124                 if (unlikely(running)) {
2125                         cpu_relax();
2126                         continue;
2127                 }
2128
2129                 /*
2130                  * It's not enough that it's not actively running,
2131                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2132                  * preempted!
2133                  *
2134                  * So if it was still runnable (but just not actively
2135                  * running right now), it's preempted, and we should
2136                  * yield - it could be a while.
2137                  */
2138                 if (unlikely(on_rq)) {
2139                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2140                         continue;
2141                 }
2142
2143                 /*
2144                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2145                  * runnable, which means that it will never become
2146                  * running in the future either. We're all done!
2147                  */
2148                 break;
2149         }
2150
2151         return ncsw;
2152 }
2153
2154 /***
2155  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2156  * @p: the to-be-kicked thread
2157  *
2158  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2159  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2160  *
2161  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2162  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2163  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2164  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2165  * achieved as well.
2166  */
2167 void kick_process(struct task_struct *p)
2168 {
2169         int cpu;
2170
2171         preempt_disable();
2172         cpu = task_cpu(p);
2173         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2174                 smp_send_reschedule(cpu);
2175         preempt_enable();
2176 }
2177 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2178 #endif /* CONFIG_SMP */
2179
2180 /**
2181  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2182  * @p:          the task to evaluate
2183  * @func:       the function to be called
2184  * @info:       the function call argument
2185  *
2186  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2187  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2188  */
2189 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2190                               void (*func) (void *info), void *info)
2191 {
2192         int cpu;
2193
2194         preempt_disable();
2195         cpu = task_cpu(p);
2196         if (task_curr(p))
2197                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2198         preempt_enable();
2199 }
2200
2201 #ifdef CONFIG_SMP
2202 /*
2203  * ->cpus_allowed is protected by either TASK_WAKING or rq->lock held.
2204  */
2205 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2206 {
2207         int dest_cpu;
2208         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2209
2210         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2211         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2212                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2213                         return dest_cpu;
2214
2215         /* Any allowed, online CPU? */
2216         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2217         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2218                 return dest_cpu;
2219
2220         /* No more Mr. Nice Guy. */
2221         if (unlikely(dest_cpu >= nr_cpu_ids)) {
2222                 dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2223                 /*
2224                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
2225                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
2226                  * leave kernel.
2227                  */
2228                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2229                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
2230                                "longer affine to cpu%d\n",
2231                                task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2232                 }
2233         }
2234
2235         return dest_cpu;
2236 }
2237
2238 /*
2239  * The caller (fork, wakeup) owns TASK_WAKING, ->cpus_allowed is stable.
2240  */
2241 static inline
2242 int select_task_rq(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2243 {
2244         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(rq, p, sd_flags, wake_flags);
2245
2246         /*
2247          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2248          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2249          * cpu.
2250          *
2251          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2252          *
2253          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2254          *   not worry about this generic constraint ]
2255          */
2256         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2257                      !cpu_online(cpu)))
2258                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2259
2260         return cpu;
2261 }
2262
2263 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
2264 {
2265         s64 diff = sample - *avg;
2266         *avg += diff >> 3;
2267 }
2268 #endif
2269
2270 /***
2271  * try_to_wake_up - wake up a thread
2272  * @p: the to-be-woken-up thread
2273  * @state: the mask of task states that can be woken
2274  * @sync: do a synchronous wakeup?
2275  *
2276  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2277  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2278  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2279  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2280  * runnable without the overhead of this.
2281  *
2282  * returns failure only if the task is already active.
2283  */
2284 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2285                           int wake_flags)
2286 {
2287         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2288         unsigned long flags;
2289         unsigned long en_flags = ENQUEUE_WAKEUP;
2290         struct rq *rq;
2291
2292         this_cpu = get_cpu();
2293
2294         smp_wmb();
2295         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2296         if (!(p->state & state))
2297                 goto out;
2298
2299         if (p->se.on_rq)
2300                 goto out_running;
2301
2302         cpu = task_cpu(p);
2303         orig_cpu = cpu;
2304
2305 #ifdef CONFIG_SMP
2306         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2307                 goto out_activate;
2308
2309         /*
2310          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2311          * we put the task in TASK_WAKING state.
2312          *
2313          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2314          */
2315         if (task_contributes_to_load(p)) {
2316                 if (likely(cpu_online(orig_cpu)))
2317                         rq->nr_uninterruptible--;
2318                 else
2319                         this_rq()->nr_uninterruptible--;
2320         }
2321         p->state = TASK_WAKING;
2322
2323         if (p->sched_class->task_waking) {
2324                 p->sched_class->task_waking(rq, p);
2325                 en_flags |= ENQUEUE_WAKING;
2326         }
2327
2328         cpu = select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2329         if (cpu != orig_cpu)
2330                 set_task_cpu(p, cpu);
2331         __task_rq_unlock(rq);
2332
2333         rq = cpu_rq(cpu);
2334         raw_spin_lock(&rq->lock);
2335
2336         /*
2337          * We migrated the task without holding either rq->lock, however
2338          * since the task is not on the task list itself, nobody else
2339          * will try and migrate the task, hence the rq should match the
2340          * cpu we just moved it to.
2341          */
2342         WARN_ON(task_cpu(p) != cpu);
2343         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2344
2345 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2346         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2347         if (cpu == this_cpu)
2348                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2349         else {
2350                 struct sched_domain *sd;
2351                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2352                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2353                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2354                                 break;
2355                         }
2356                 }
2357         }
2358 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2359
2360 out_activate:
2361 #endif /* CONFIG_SMP */
2362         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
2363         if (wake_flags & WF_SYNC)
2364                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
2365         if (orig_cpu != cpu)
2366                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2367         if (cpu == this_cpu)
2368                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
2369         else
2370                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
2371         activate_task(rq, p, en_flags);
2372         success = 1;
2373
2374 out_running:
2375         trace_sched_wakeup(p, success);
2376         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2377
2378         p->state = TASK_RUNNING;
2379 #ifdef CONFIG_SMP
2380         if (p->sched_class->task_woken)
2381                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2382
2383         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2384                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2385                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2386
2387                 if (delta > max)
2388                         rq->avg_idle = max;
2389                 else
2390                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2391                 rq->idle_stamp = 0;
2392         }
2393 #endif
2394 out:
2395         task_rq_unlock(rq, &flags);
2396         put_cpu();
2397
2398         return success;
2399 }
2400
2401 /**
2402  * wake_up_process - Wake up a specific process
2403  * @p: The process to be woken up.
2404  *
2405  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2406  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2407  * running.
2408  *
2409  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2410  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2411  */
2412 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2413 {
2414         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2415 }
2416 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2417
2418 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2419 {
2420         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2421 }
2422
2423 /*
2424  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2425  * p is forked by current.
2426  *
2427  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2428  */
2429 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2430 {
2431         p->se.exec_start                = 0;
2432         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2433         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2434         p->se.nr_migrations             = 0;
2435
2436 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2437         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2438 #endif
2439
2440         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2441         p->se.on_rq = 0;
2442         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2443
2444 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2445         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2446 #endif
2447 }
2448
2449 /*
2450  * fork()/clone()-time setup:
2451  */
2452 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2453 {
2454         int cpu = get_cpu();
2455
2456         __sched_fork(p);
2457         /*
2458          * We mark the process as running here. This guarantees that
2459          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2460          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2461          */
2462         p->state = TASK_RUNNING;
2463
2464         /*
2465          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2466          */
2467         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2468                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2469                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2470                         p->normal_prio = p->static_prio;
2471                 }
2472
2473                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2474                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2475                         p->normal_prio = p->static_prio;
2476                         set_load_weight(p);
2477                 }
2478
2479                 /*
2480                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2481                  * fulfilled its duty:
2482                  */
2483                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2484         }
2485
2486         /*
2487          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2488          */
2489         p->prio = current->normal_prio;
2490
2491         if (!rt_prio(p->prio))
2492                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2493
2494         if (p->sched_class->task_fork)
2495                 p->sched_class->task_fork(p);
2496
2497         set_task_cpu(p, cpu);
2498
2499 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2500         if (likely(sched_info_on()))
2501                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2502 #endif
2503 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2504         p->oncpu = 0;
2505 #endif
2506 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2507         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2508         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2509 #endif
2510         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2511
2512         put_cpu();
2513 }
2514
2515 /*
2516  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2517  *
2518  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2519  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2520  * on the runqueue and wakes it.
2521  */
2522 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2523 {
2524         unsigned long flags;
2525         struct rq *rq;
2526         int cpu __maybe_unused = get_cpu();
2527
2528 #ifdef CONFIG_SMP
2529         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2530         p->state = TASK_WAKING;
2531
2532         /*
2533          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2534          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2535          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2536          *
2537          * We set TASK_WAKING so that select_task_rq() can drop rq->lock
2538          * without people poking at ->cpus_allowed.
2539          */
2540         cpu = select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2541         set_task_cpu(p, cpu);
2542
2543         p->state = TASK_RUNNING;
2544         task_rq_unlock(rq, &flags);
2545 #endif
2546
2547         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2548         activate_task(rq, p, 0);
2549         trace_sched_wakeup_new(p, 1);
2550         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2551 #ifdef CONFIG_SMP
2552         if (p->sched_class->task_woken)
2553                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2554 #endif
2555         task_rq_unlock(rq, &flags);
2556         put_cpu();
2557 }
2558
2559 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2560
2561 /**
2562  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2563  * @notifier: notifier struct to register
2564  */
2565 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2566 {
2567         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2568 }
2569 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2570
2571 /**
2572  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2573  * @notifier: notifier struct to unregister
2574  *
2575  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2576  */
2577 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2578 {
2579         hlist_del(&notifier->link);
2580 }
2581 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2582
2583 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2584 {
2585         struct preempt_notifier *notifier;
2586         struct hlist_node *node;
2587
2588         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2589                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2590 }
2591
2592 static void
2593 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2594                                  struct task_struct *next)
2595 {
2596         struct preempt_notifier *notifier;
2597         struct hlist_node *node;
2598
2599         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2600                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2601 }
2602
2603 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2604
2605 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2606 {
2607 }
2608
2609 static void
2610 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2611                                  struct task_struct *next)
2612 {
2613 }
2614
2615 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2616
2617 /**
2618  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2619  * @rq: the runqueue preparing to switch
2620  * @prev: the current task that is being switched out
2621  * @next: the task we are going to switch to.
2622  *
2623  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2624  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2625  * switch.
2626  *
2627  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2628  * hooks.
2629  */
2630 static inline void
2631 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2632                     struct task_struct *next)
2633 {
2634         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2635         prepare_lock_switch(rq, next);
2636         prepare_arch_switch(next);
2637 }
2638
2639 /**
2640  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2641  * @rq: runqueue associated with task-switch
2642  * @prev: the thread we just switched away from.
2643  *
2644  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2645  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2646  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2647  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2648  *
2649  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2650  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2651  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2652  * details.)
2653  */
2654 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2655         __releases(rq->lock)
2656 {
2657         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2658         long prev_state;
2659
2660         rq->prev_mm = NULL;
2661
2662         /*
2663          * A task struct has one reference for the use as "current".
2664          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2665          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2666          * the scheduled task must drop that reference.
2667          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2668          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2669          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2670          * be dropped twice.
2671          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2672          */
2673         prev_state = prev->state;
2674         finish_arch_switch(prev);
2675 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2676         local_irq_disable();
2677 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2678         perf_event_task_sched_in(current);
2679 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2680         local_irq_enable();
2681 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2682         finish_lock_switch(rq, prev);
2683
2684         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2685         if (mm)
2686                 mmdrop(mm);
2687         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2688                 /*
2689                  * Remove function-return probe instances associated with this
2690                  * task and put them back on the free list.
2691                  */
2692                 kprobe_flush_task(prev);
2693                 put_task_struct(prev);
2694         }
2695 }
2696
2697 #ifdef CONFIG_SMP
2698
2699 /* assumes rq->lock is held */
2700 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2701 {
2702         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2703                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2704 }
2705
2706 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2707 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2708 {
2709         if (rq->post_schedule) {
2710                 unsigned long flags;
2711
2712                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2713                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2714                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2715                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2716
2717                 rq->post_schedule = 0;
2718         }
2719 }
2720
2721 #else
2722
2723 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2724 {
2725 }
2726
2727 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2728 {
2729 }
2730
2731 #endif
2732
2733 /**
2734  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2735  * @prev: the thread we just switched away from.
2736  */
2737 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2738         __releases(rq->lock)
2739 {
2740         struct rq *rq = this_rq();
2741
2742         finish_task_switch(rq, prev);
2743
2744         /*
2745          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2746          * task_switch?
2747          */
2748         post_schedule(rq);
2749
2750 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2751         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2752         preempt_enable();
2753 #endif
2754         if (current->set_child_tid)
2755                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2756 }
2757
2758 /*
2759  * context_switch - switch to the new MM and the new
2760  * thread's register state.
2761  */
2762 static inline void
2763 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2764                struct task_struct *next)
2765 {
2766         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2767
2768         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2769         trace_sched_switch(prev, next);
2770         mm = next->mm;
2771         oldmm = prev->active_mm;
2772         /*
2773          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2774          * combine the page table reload and the switch backend into
2775          * one hypercall.
2776          */
2777         arch_start_context_switch(prev);
2778
2779         if (likely(!mm)) {
2780                 next->active_mm = oldmm;
2781                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2782                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2783         } else
2784                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2785
2786         if (likely(!prev->mm)) {
2787                 prev->active_mm = NULL;
2788                 rq->prev_mm = oldmm;
2789         }
2790         /*
2791          * Since the runqueue lock will be released by the next
2792          * task (which is an invalid locking op but in the case
2793          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2794          * do an early lockdep release here:
2795          */
2796 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2797         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2798 #endif
2799
2800         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2801         switch_to(prev, next, prev);
2802
2803         barrier();
2804         /*
2805          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2806          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2807          * frame will be invalid.
2808          */
2809         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2810 }
2811
2812 /*
2813  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2814  *
2815  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2816  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2817  * number of context switches performed since bootup.
2818  */
2819 unsigned long nr_running(void)
2820 {
2821         unsigned long i, sum = 0;
2822
2823         for_each_online_cpu(i)
2824                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2825
2826         return sum;
2827 }
2828
2829 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2830 {
2831         unsigned long i, sum = 0;
2832
2833         for_each_possible_cpu(i)
2834                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2835
2836         /*
2837          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2838          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2839          */
2840         if (unlikely((long)sum < 0))
2841                 sum = 0;
2842
2843         return sum;
2844 }
2845
2846 unsigned long long nr_context_switches(void)
2847 {
2848         int i;
2849         unsigned long long sum = 0;
2850
2851         for_each_possible_cpu(i)
2852                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2853
2854         return sum;
2855 }
2856
2857 unsigned long nr_iowait(void)
2858 {
2859         unsigned long i, sum = 0;
2860
2861         for_each_possible_cpu(i)
2862                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2863
2864         return sum;
2865 }
2866
2867 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2868 {
2869         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2870         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2871 }
2872
2873 unsigned long this_cpu_load(void)
2874 {
2875         struct rq *this = this_rq();
2876         return this->cpu_load[0];
2877 }
2878
2879
2880 /* Variables and functions for calc_load */
2881 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2882 static unsigned long calc_load_update;
2883 unsigned long avenrun[3];
2884 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2885
2886 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
2887 {
2888         long nr_active, delta = 0;
2889
2890         nr_active = this_rq->nr_running;
2891         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2892
2893         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2894                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2895                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2896         }
2897
2898         return delta;
2899 }
2900
2901 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2902 /*
2903  * For NO_HZ we delay the active fold to the next LOAD_FREQ update.
2904  *
2905  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
2906  */
2907 static atomic_long_t calc_load_tasks_idle;
2908
2909 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
2910 {
2911         long delta;
2912
2913         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
2914         if (delta)
2915                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks_idle);
2916 }
2917
2918 static long calc_load_fold_idle(void)
2919 {
2920         long delta = 0;
2921
2922         /*
2923          * Its got a race, we don't care...
2924          */
2925         if (atomic_long_read(&calc_load_tasks_idle))
2926                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_tasks_idle, 0);
2927
2928         return delta;
2929 }
2930 #else
2931 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
2932 {
2933 }
2934
2935 static inline long calc_load_fold_idle(void)
2936 {
2937         return 0;
2938 }
2939 #endif
2940
2941 /**
2942  * get_avenrun - get the load average array
2943  * @loads:      pointer to dest load array
2944  * @offset:     offset to add
2945  * @shift:      shift count to shift the result left
2946  *
2947  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2948  */
2949 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2950 {
2951         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2952         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2953         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2954 }
2955
2956 static unsigned long
2957 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2958 {
2959         load *= exp;
2960         load += active * (FIXED_1 - exp);
2961         return load >> FSHIFT;
2962 }
2963
2964 /*
2965  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2966  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2967  */
2968 void calc_global_load(void)
2969 {
2970         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
2971         long active;
2972
2973         if (time_before(jiffies, upd))
2974                 return;
2975
2976         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2977         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2978
2979         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2980         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2981         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2982
2983         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2984 }
2985
2986 /*
2987  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
2988  * active count.
2989  */
2990 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
2991 {
2992         long delta;
2993
2994         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
2995                 return;
2996
2997         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
2998         delta += calc_load_fold_idle();
2999         if (delta)
3000                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3001
3002         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3003 }
3004
3005 /*
3006  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3007  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3008  */
3009 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3010 {
3011         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3012         int i, scale;
3013
3014         this_rq->nr_load_updates++;
3015
3016         /* Update our load: */
3017         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3018                 unsigned long old_load, new_load;
3019
3020                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3021
3022                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3023                 new_load = this_load;
3024                 /*
3025                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3026                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3027                  * example.
3028                  */
3029                 if (new_load > old_load)
3030                         new_load += scale-1;
3031                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3032         }
3033
3034         calc_load_account_active(this_rq);
3035 }
3036
3037 #ifdef CONFIG_SMP
3038
3039 /*
3040  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3041  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3042  */
3043 void sched_exec(void)
3044 {
3045         struct task_struct *p = current;
3046         unsigned long flags;
3047         struct rq *rq;
3048         int dest_cpu;
3049
3050         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3051         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3052         if (dest_cpu == smp_processor_id())
3053                 goto unlock;
3054
3055         /*
3056          * select_task_rq() can race against ->cpus_allowed
3057          */
3058         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed) &&
3059             likely(cpu_active(dest_cpu)) && migrate_task(p, dest_cpu)) {
3060                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
3061
3062                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3063                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
3064                 return;
3065         }
3066 unlock:
3067         task_rq_unlock(rq, &flags);
3068 }
3069
3070 #endif
3071
3072 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3073
3074 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3075
3076 /*
3077  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
3078  * @p in case that task is currently running.
3079  *
3080  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
3081  */
3082 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
3083 {
3084         u64 ns = 0;
3085
3086         if (task_current(rq, p)) {
3087                 update_rq_clock(rq);
3088                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
3089                 if ((s64)ns < 0)
3090                         ns = 0;
3091         }
3092
3093         return ns;
3094 }
3095
3096 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
3097 {
3098         unsigned long flags;
3099         struct rq *rq;
3100         u64 ns = 0;
3101
3102         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3103         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
3104         task_rq_unlock(rq, &flags);
3105
3106         return ns;
3107 }
3108
3109 /*
3110  * Return accounted runtime for the task.
3111  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3112  * pending runtime that have not been accounted yet.
3113  */
3114 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3115 {
3116         unsigned long flags;
3117         struct rq *rq;
3118         u64 ns = 0;
3119
3120         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3121         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3122         task_rq_unlock(rq, &flags);
3123
3124         return ns;
3125 }
3126
3127 /*
3128  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
3129  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
3130  * pending runtime that have not been accounted yet.
3131  *
3132  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
3133  * so the return value not includes other pending runtime that other
3134  * running tasks might have.
3135  */
3136 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
3137 {
3138         struct task_cputime totals;
3139         unsigned long flags;
3140         struct rq *rq;
3141         u64 ns;
3142
3143         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3144         thread_group_cputime(p, &totals);
3145         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3146         task_rq_unlock(rq, &flags);
3147
3148         return ns;
3149 }
3150
3151 /*
3152  * Account user cpu time to a process.
3153  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3154  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3155  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3156  */
3157 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3158                        cputime_t cputime_scaled)
3159 {
3160         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3161         cputime64_t tmp;
3162
3163         /* Add user time to process. */
3164         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3165         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3166         account_group_user_time(p, cputime);
3167
3168         /* Add user time to cpustat. */
3169         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3170         if (TASK_NICE(p) > 0)
3171                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3172         else
3173                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3174
3175         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
3176         /* Account for user time used */
3177         acct_update_integrals(p);
3178 }
3179
3180 /*
3181  * Account guest cpu time to a process.
3182  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3183  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3184  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3185  */
3186 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3187                                cputime_t cputime_scaled)
3188 {
3189         cputime64_t tmp;
3190         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3191
3192         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3193
3194         /* Add guest time to process. */
3195         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3196         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3197         account_group_user_time(p, cputime);
3198         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3199
3200         /* Add guest time to cpustat. */
3201         if (TASK_NICE(p) > 0) {
3202                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3203                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
3204         } else {
3205                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3206                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3207         }
3208 }
3209
3210 /*
3211  * Account system cpu time to a process.
3212  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3213  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3214  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3215  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3216  */
3217 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3218                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
3219 {
3220         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3221         cputime64_t tmp;
3222
3223         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
3224                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
3225                 return;
3226         }
3227
3228         /* Add system time to process. */
3229         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3230         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
3231         account_group_system_time(p, cputime);
3232
3233         /* Add system time to cpustat. */
3234         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3235         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3236                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3237         else if (softirq_count())
3238                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3239         else
3240                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3241
3242         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
3243
3244         /* Account for system time used */
3245         acct_update_integrals(p);
3246 }
3247
3248 /*
3249  * Account for involuntary wait time.
3250  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3251  */
3252 void account_steal_time(cputime_t cputime)
3253 {
3254         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3255         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3256
3257         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
3258 }
3259
3260 /*
3261  * Account for idle time.
3262  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
3263  */
3264 void account_idle_time(cputime_t cputime)
3265 {
3266         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3267         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3268         struct rq *rq = this_rq();
3269
3270         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3271                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
3272         else
3273                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
3274 }
3275
3276 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3277
3278 /*
3279  * Account a single tick of cpu time.
3280  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3281  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
3282  */
3283 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
3284 {
3285         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3286         struct rq *rq = this_rq();
3287
3288         if (user_tick)
3289                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3290         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
3291                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
3292                                     one_jiffy_scaled);
3293         else
3294                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3295 }
3296
3297 /*
3298  * Account multiple ticks of steal time.
3299  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3300  * @ticks: number of stolen ticks
3301  */
3302 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
3303 {
3304         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3305 }
3306
3307 /*
3308  * Account multiple ticks of idle time.
3309  * @ticks: number of stolen ticks
3310  */
3311 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
3312 {
3313         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3314 }
3315
3316 #endif
3317
3318 /*
3319  * Use precise platform statistics if available:
3320  */
3321 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3322 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3323 {
3324         *ut = p->utime;
3325         *st = p->stime;
3326 }
3327
3328 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3329 {
3330         struct task_cputime cputime;
3331
3332         thread_group_cputime(p, &cputime);
3333
3334         *ut = cputime.utime;
3335         *st = cputime.stime;
3336 }
3337 #else
3338
3339 #ifndef nsecs_to_cputime
3340 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
3341 #endif
3342
3343 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3344 {
3345         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
3346
3347         /*
3348          * Use CFS's precise accounting:
3349          */
3350         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
3351
3352         if (total) {
3353                 u64 temp;
3354
3355                 temp = (u64)(rtime * utime);
3356                 do_div(temp, total);
3357                 utime = (cputime_t)temp;
3358         } else
3359                 utime = rtime;
3360
3361         /*
3362          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
3363          */
3364         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
3365         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
3366
3367         *ut = p->prev_utime;
3368         *st = p->prev_stime;
3369 }
3370
3371 /*
3372  * Must be called with siglock held.
3373  */
3374 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3375 {
3376         struct signal_struct *sig = p->signal;
3377         struct task_cputime cputime;
3378         cputime_t rtime, utime, total;
3379
3380         thread_group_cputime(p, &cputime);
3381
3382         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
3383         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
3384
3385         if (total) {
3386                 u64 temp;
3387
3388                 temp = (u64)(rtime * cputime.utime);
3389                 do_div(temp, total);
3390                 utime = (cputime_t)temp;
3391         } else
3392                 utime = rtime;
3393
3394         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
3395         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
3396                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
3397
3398         *ut = sig->prev_utime;
3399         *st = sig->prev_stime;
3400 }
3401 #endif
3402
3403 /*
3404  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3405  * We call it with interrupts disabled.
3406  *
3407  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3408  * timeslices.
3409  */
3410 void scheduler_tick(void)
3411 {
3412         int cpu = smp_processor_id();
3413         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3414         struct task_struct *curr = rq->curr;
3415
3416         sched_clock_tick();
3417
3418         raw_spin_lock(&rq->lock);
3419         update_rq_clock(rq);
3420         update_cpu_load(rq);
3421         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3422         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3423
3424         perf_event_task_tick(curr);
3425
3426 #ifdef CONFIG_SMP
3427         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3428         trigger_load_balance(rq, cpu);
3429 #endif
3430 }
3431
3432 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
3433 {
3434         if (in_lock_functions(addr)) {
3435                 addr = CALLER_ADDR2;
3436                 if (in_lock_functions(addr))
3437                         addr = CALLER_ADDR3;
3438         }
3439         return addr;
3440 }
3441
3442 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3443                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3444
3445 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3446 {
3447 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3448         /*
3449          * Underflow?
3450          */
3451         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3452                 return;
3453 #endif
3454         preempt_count() += val;
3455 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3456         /*
3457          * Spinlock count overflowing soon?
3458          */
3459         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3460                                 PREEMPT_MASK - 10);
3461 #endif
3462         if (preempt_count() == val)
3463                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3464 }
3465 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3466
3467 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3468 {
3469 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3470         /*
3471          * Underflow?
3472          */
3473         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3474                 return;
3475         /*
3476          * Is the spinlock portion underflowing?
3477          */
3478         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3479                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3480                 return;
3481 #endif
3482
3483         if (preempt_count() == val)
3484                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3485         preempt_count() -= val;
3486 }
3487 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3488
3489 #endif
3490
3491 /*
3492  * Print scheduling while atomic bug:
3493  */
3494 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3495 {
3496         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3497
3498         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3499                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3500
3501         debug_show_held_locks(prev);
3502         print_modules();
3503         if (irqs_disabled())
3504                 print_irqtrace_events(prev);
3505
3506         if (regs)
3507                 show_regs(regs);
3508         else
3509                 dump_stack();
3510 }
3511
3512 /*
3513  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3514  */
3515 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3516 {
3517         /*
3518          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3519          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3520          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3521          */
3522         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
3523                 __schedule_bug(prev);
3524
3525         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3526
3527         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3528 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3529         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
3530                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
3531                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
3532         }
3533 #endif
3534 }
3535
3536 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3537 {
3538         if (prev->se.on_rq)
3539                 update_rq_clock(rq);
3540         rq->skip_clock_update = 0;
3541         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3542 }
3543
3544 /*
3545  * Pick up the highest-prio task:
3546  */
3547 static inline struct task_struct *
3548 pick_next_task(struct rq *rq)
3549 {
3550         const struct sched_class *class;
3551         struct task_struct *p;
3552
3553         /*
3554          * Optimization: we know that if all tasks are in
3555          * the fair class we can call that function directly:
3556          */
3557         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
3558                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3559                 if (likely(p))
3560                         return p;
3561         }
3562
3563         class = sched_class_highest;
3564         for ( ; ; ) {
3565                 p = class->pick_next_task(rq);
3566                 if (p)
3567                         return p;
3568                 /*
3569                  * Will never be NULL as the idle class always
3570                  * returns a non-NULL p:
3571                  */
3572                 class = class->next;
3573         }
3574 }
3575
3576 /*
3577  * schedule() is the main scheduler function.
3578  */
3579 asmlinkage void __sched schedule(void)
3580 {
3581         struct task_struct *prev, *next;
3582         unsigned long *switch_count;
3583         struct rq *rq;
3584         int cpu;
3585
3586 need_resched:
3587         preempt_disable();
3588         cpu = smp_processor_id();
3589         rq = cpu_rq(cpu);
3590         rcu_note_context_switch(cpu);
3591         prev = rq->curr;
3592         switch_count = &prev->nivcsw;
3593
3594         release_kernel_lock(prev);
3595 need_resched_nonpreemptible:
3596
3597         schedule_debug(prev);
3598
3599         if (sched_feat(HRTICK))
3600                 hrtick_clear(rq);
3601
3602         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3603         clear_tsk_need_resched(prev);
3604
3605         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3606                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
3607                         prev->state = TASK_RUNNING;
3608                 else
3609                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3610                 switch_count = &prev->nvcsw;
3611         }
3612
3613         pre_schedule(rq, prev);
3614
3615         if (unlikely(!rq->nr_running))
3616                 idle_balance(cpu, rq);
3617
3618         put_prev_task(rq, prev);
3619         next = pick_next_task(rq);
3620
3621         if (likely(prev != next)) {
3622                 sched_info_switch(prev, next);
3623                 perf_event_task_sched_out(prev, next);
3624
3625                 rq->nr_switches++;
3626                 rq->curr = next;
3627                 ++*switch_count;
3628
3629                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3630                 /*
3631                  * the context switch might have flipped the stack from under
3632                  * us, hence refresh the local variables.
3633                  */
3634                 cpu = smp_processor_id();
3635                 rq = cpu_rq(cpu);
3636         } else
3637                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3638
3639         post_schedule(rq);
3640
3641         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0)) {
3642                 prev = rq->curr;
3643                 switch_count = &prev->nivcsw;
3644                 goto need_resched_nonpreemptible;
3645         }
3646
3647         preempt_enable_no_resched();
3648         if (need_resched())
3649                 goto need_resched;
3650 }
3651 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3652
3653 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
3654 /*
3655  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
3656  * access and not reliable.
3657  */
3658 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
3659 {
3660         unsigned int cpu;
3661         struct rq *rq;
3662
3663         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
3664                 return 0;
3665
3666 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
3667         /*
3668          * Need to access the cpu field knowing that
3669          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
3670          * the mutex owner just released it and exited.
3671          */
3672         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
3673                 return 0;
3674 #else
3675         cpu = owner->cpu;
3676 #endif
3677
3678         /*
3679          * Even if the access succeeded (likely case),
3680          * the cpu field may no longer be valid.
3681          */
3682         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
3683                 return 0;
3684
3685         /*
3686          * We need to validate that we can do a
3687          * get_cpu() and that we have the percpu area.
3688          */
3689         if (!cpu_online(cpu))
3690                 return 0;
3691
3692         rq = cpu_rq(cpu);
3693
3694         for (;;) {
3695                 /*
3696                  * Owner changed, break to re-assess state.
3697                  */
3698                 if (lock->owner != owner)
3699                         break;
3700
3701                 /*
3702                  * Is that owner really running on that cpu?
3703                  */
3704                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
3705                         return 0;
3706
3707                 cpu_relax();
3708         }
3709
3710         return 1;
3711 }
3712 #endif
3713
3714 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3715 /*
3716  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3717  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3718  * occur there and call schedule directly.
3719  */
3720 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3721 {
3722         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3723
3724         /*
3725          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3726          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3727          */
3728         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3729                 return;
3730
3731         do {
3732                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3733                 schedule();
3734                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3735
3736                 /*
3737                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3738                  * between schedule and now.
3739                  */
3740                 barrier();
3741         } while (need_resched());
3742 }
3743 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3744
3745 /*
3746  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3747  * off of irq context.
3748  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3749  * protect us against recursive calling from irq.
3750  */
3751 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3752 {
3753         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3754
3755         /* Catch callers which need to be fixed */
3756         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3757
3758         do {
3759                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3760                 local_irq_enable();
3761                 schedule();
3762                 local_irq_disable();
3763                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3764
3765                 /*
3766                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3767                  * between schedule and now.
3768                  */
3769                 barrier();
3770         } while (need_resched());
3771 }
3772
3773 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3774
3775 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3776                           void *key)
3777 {
3778         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3779 }
3780 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3781
3782 /*
3783  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3784  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3785  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3786  *
3787  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3788  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
3789  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3790  */
3791 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3792                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
3793 {
3794         wait_queue_t *curr, *next;
3795
3796         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3797                 unsigned flags = curr->flags;
3798
3799                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
3800                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3801                         break;
3802         }
3803 }
3804
3805 /**
3806  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3807  * @q: the waitqueue
3808  * @mode: which threads
3809  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3810  * @key: is directly passed to the wakeup function
3811  *
3812  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3813  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3814  */
3815 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3816                         int nr_exclusive, void *key)
3817 {
3818         unsigned long flags;
3819
3820         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3821         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3822         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3823 }
3824 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3825
3826 /*
3827  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3828  */
3829 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
3830 {
3831         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
3832 }
3833 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
3834
3835 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
3836 {
3837         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
3838 }
3839
3840 /**
3841  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
3842  * @q: the waitqueue
3843  * @mode: which threads
3844  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3845  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
3846  *
3847  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3848  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3849  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3850  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3851  *
3852  * On UP it can prevent extra preemption.
3853  *
3854  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3855  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3856  */
3857 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3858                         int nr_exclusive, void *key)
3859 {
3860         unsigned long flags;
3861         int wake_flags = WF_SYNC;
3862
3863         if (unlikely(!q))
3864                 return;
3865
3866         if (unlikely(!nr_exclusive))
3867                 wake_flags = 0;
3868
3869         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3870         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
3871         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3872 }
3873 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
3874
3875 /*
3876  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
3877  */
3878 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3879 {
3880         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
3881 }
3882 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3883
3884 /**
3885  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
3886  * @x:  holds the state of this particular completion
3887  *
3888  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
3889  * awakened in the same order in which they were queued.
3890  *
3891  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
3892  *
3893  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3894  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3895  */
3896 void complete(struct completion *x)
3897 {
3898         unsigned long flags;
3899
3900         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3901         x->done++;
3902         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
3903         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3904 }
3905 EXPORT_SYMBOL(complete);
3906
3907 /**
3908  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
3909  * @x:  holds the state of this particular completion
3910  *
3911  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
3912  *
3913  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3914  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3915  */
3916 void complete_all(struct completion *x)
3917 {
3918         unsigned long flags;
3919
3920         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3921         x->done += UINT_MAX/2;
3922         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
3923         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3924 }
3925 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3926
3927 static inline long __sched
3928 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3929 {
3930         if (!x->done) {
3931                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3932
3933                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
3934                 do {
3935                         if (signal_pending_state(state, current)) {
3936                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3937                                 break;
3938                         }
3939                         __set_current_state(state);
3940                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3941                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3942                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3943                 } while (!x->done && timeout);
3944                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3945                 if (!x->done)
3946                         return timeout;
3947         }
3948         x->done--;
3949         return timeout ?: 1;
3950 }
3951
3952 static long __sched
3953 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3954 {
3955         might_sleep();
3956
3957         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3958         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
3959         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3960         return timeout;
3961 }
3962
3963 /**
3964  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
3965  * @x:  holds the state of this particular completion
3966  *
3967  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
3968  * interruptible and there is no timeout.
3969  *
3970  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
3971  * and interrupt capability. Also see complete().
3972  */
3973 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3974 {
3975         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3976 }
3977 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3978
3979 /**
3980  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
3981  * @x:  holds the state of this particular completion
3982  * @timeout:  timeout value in jiffies
3983  *
3984  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3985  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
3986  * interruptible.
3987  */
3988 unsigned long __sched
3989 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3990 {
3991         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3992 }
3993 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3994
3995 /**
3996  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
3997  * @x:  holds the state of this particular completion
3998  *
3999  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4000  * interruptible.
4001  */
4002 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4003 {
4004         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4005         if (t == -ERESTARTSYS)
4006                 return t;
4007         return 0;
4008 }
4009 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4010
4011 /**
4012  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4013  * @x:  holds the state of this particular completion
4014  * @timeout:  timeout value in jiffies
4015  *
4016  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4017  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4018  */
4019 unsigned long __sched
4020 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4021                                           unsigned long timeout)
4022 {
4023         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4024 }
4025 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4026
4027 /**
4028  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4029  * @x:  holds the state of this particular completion
4030  *
4031  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4032  * interrupted by a kill signal.
4033  */
4034 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4035 {
4036         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4037         if (t == -ERESTARTSYS)
4038                 return t;
4039         return 0;
4040 }
4041 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4042
4043 /**
4044  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
4045  * @x:  holds the state of this particular completion
4046  * @timeout:  timeout value in jiffies
4047  *
4048  * This waits for either a completion of a specific task to be
4049  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
4050  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
4051  */
4052 unsigned long __sched
4053 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
4054                                      unsigned long timeout)
4055 {
4056         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
4057 }
4058 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
4059
4060 /**
4061  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4062  *      @x:     completion structure
4063  *
4064  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4065  *               1 if a decrement succeeded.
4066  *
4067  *      If a completion is being used as a counting completion,
4068  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4069  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4070  *      is protecting is not available.
4071  */
4072 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4073 {
4074         unsigned long flags;
4075         int ret = 1;
4076
4077         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4078         if (!x->done)
4079                 ret = 0;
4080         else
4081                 x->done--;
4082         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4083         return ret;
4084 }
4085 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4086
4087 /**
4088  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4089  *      @x:     completion structure
4090  *
4091  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4092  *               1 if there are no waiters.
4093  *
4094  */
4095 bool completion_done(struct completion *x)
4096 {
4097         unsigned long flags;
4098         int ret = 1;
4099
4100         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4101         if (!x->done)
4102                 ret = 0;
4103         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4104         return ret;
4105 }
4106 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4107
4108 static long __sched
4109 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4110 {
4111         unsigned long flags;
4112         wait_queue_t wait;
4113
4114         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4115
4116         __set_current_state(state);
4117
4118         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4119         __add_wait_queue(q, &wait);
4120         spin_unlock(&q->lock);
4121         timeout = schedule_timeout(timeout);
4122         spin_lock_irq(&q->lock);
4123         __remove_wait_queue(q, &wait);
4124         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4125
4126         return timeout;
4127 }
4128
4129 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4130 {
4131         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4132 }
4133 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4134
4135 long __sched
4136 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4137 {
4138         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4139 }
4140 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4141
4142 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4143 {
4144         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4145 }
4146 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4147
4148 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4149 {
4150         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4151 }
4152 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4153
4154 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4155
4156 /*
4157  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4158  * @p: task
4159  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4160  *
4161  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4162  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4163  *
4164  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4165  */
4166 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4167 {
4168         unsigned long flags;
4169         int oldprio, on_rq, running;
4170         struct rq *rq;
4171         const struct sched_class *prev_class;
4172
4173         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4174
4175         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4176
4177         oldprio = p->prio;
4178         prev_class = p->sched_class;
4179         on_rq = p->se.on_rq;
4180         running = task_current(rq, p);
4181         if (on_rq)
4182                 dequeue_task(rq, p, 0);
4183         if (running)
4184                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4185
4186         if (rt_prio(prio))
4187                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4188         else
4189                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4190
4191         p->prio = prio;
4192
4193         if (running)
4194                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4195         if (on_rq) {
4196                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
4197
4198                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4199         }
4200         task_rq_unlock(rq, &flags);
4201 }
4202
4203 #endif
4204
4205 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4206 {
4207         int old_prio, delta, on_rq;
4208         unsigned long flags;
4209         struct rq *rq;
4210
4211         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4212                 return;
4213         /*
4214          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4215          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4216          */
4217         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4218         /*
4219          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4220          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4221          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4222          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4223          */
4224         if (task_has_rt_policy(p)) {
4225                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4226                 goto out_unlock;
4227         }
4228         on_rq = p->se.on_rq;
4229         if (on_rq)
4230                 dequeue_task(rq, p, 0);
4231
4232         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4233         set_load_weight(p);
4234         old_prio = p->prio;
4235         p->prio = effective_prio(p);
4236         delta = p->prio - old_prio;
4237
4238         if (on_rq) {
4239                 enqueue_task(rq, p, 0);
4240                 /*
4241                  * If the task increased its priority or is running and
4242                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4243                  */
4244                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4245                         resched_task(rq->curr);
4246         }
4247 out_unlock:
4248         task_rq_unlock(rq, &flags);
4249 }
4250 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4251
4252 /*
4253  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4254  * @p: task
4255  * @nice: nice value
4256  */
4257 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4258 {
4259         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4260         int nice_rlim = 20 - nice;
4261
4262         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
4263                 capable(CAP_SYS_NICE));
4264 }
4265
4266 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4267
4268 /*
4269  * sys_nice - change the priority of the current process.
4270  * @increment: priority increment
4271  *
4272  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4273  * does similar things.
4274  */
4275 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
4276 {
4277         long nice, retval;
4278
4279         /*
4280          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4281          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4282          * and we have a single winner.
4283          */
4284         if (increment < -40)
4285                 increment = -40;
4286         if (increment > 40)
4287                 increment = 40;
4288
4289         nice = TASK_NICE(current) + increment;
4290         if (nice < -20)
4291                 nice = -20;
4292         if (nice > 19)
4293                 nice = 19;
4294
4295         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4296                 return -EPERM;
4297
4298         retval = security_task_setnice(current, nice);
4299         if (retval)
4300                 return retval;
4301
4302         set_user_nice(current, nice);
4303         return 0;
4304 }
4305
4306 #endif
4307
4308 /**
4309  * task_prio - return the priority value of a given task.
4310  * @p: the task in question.
4311  *
4312  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4313  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4314  * around 0, value goes from -16 to +15.
4315  */
4316 int task_prio(const struct task_struct *p)
4317 {
4318         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4319 }
4320
4321 /**
4322  * task_nice - return the nice value of a given task.
4323  * @p: the task in question.
4324  */
4325 int task_nice(const struct task_struct *p)
4326 {
4327         return TASK_NICE(p);
4328 }
4329 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4330
4331 /**
4332  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4333  * @cpu: the processor in question.
4334  */
4335 int idle_cpu(int cpu)
4336 {
4337         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4338 }
4339
4340 /**
4341  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4342  * @cpu: the processor in question.
4343  */
4344 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4345 {
4346         return cpu_rq(cpu)->idle;
4347 }
4348
4349 /**
4350  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4351  * @pid: the pid in question.
4352  */
4353 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4354 {
4355         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4356 }
4357
4358 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4359 static void
4360 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4361 {
4362         BUG_ON(p->se.on_rq);
4363
4364         p->policy = policy;
4365         p->rt_priority = prio;
4366         p->normal_prio = normal_prio(p);
4367         /* we are holding p->pi_lock already */
4368         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4369         if (rt_prio(p->prio))
4370                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4371         else
4372                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4373         set_load_weight(p);
4374 }
4375
4376 /*
4377  * check the target process has a UID that matches the current process's
4378  */
4379 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4380 {
4381         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4382         bool match;
4383
4384         rcu_read_lock();
4385         pcred = __task_cred(p);
4386         match = (cred->euid == pcred->euid ||
4387                  cred->euid == pcred->uid);
4388         rcu_read_unlock();
4389         return match;
4390 }
4391
4392 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4393                                 struct sched_param *param, bool user)
4394 {
4395         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4396         unsigned long flags;
4397         const struct sched_class *prev_class;
4398         struct rq *rq;
4399         int reset_on_fork;
4400
4401         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4402         BUG_ON(in_interrupt());
4403 recheck:
4404         /* double check policy once rq lock held */
4405         if (policy < 0) {
4406                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4407                 policy = oldpolicy = p->policy;
4408         } else {
4409                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
4410                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4411
4412                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4413                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4414                                 policy != SCHED_IDLE)
4415                         return -EINVAL;
4416         }
4417
4418         /*
4419          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4420          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4421          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4422          */
4423         if (param->sched_priority < 0 ||
4424             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4425             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4426                 return -EINVAL;
4427         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4428                 return -EINVAL;
4429
4430         /*
4431          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4432          */
4433         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4434                 if (rt_policy(policy)) {
4435                         unsigned long rlim_rtprio;
4436
4437                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4438                                 return -ESRCH;
4439                         rlim_rtprio = task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4440                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4441
4442                         /* can't set/change the rt policy */
4443                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4444                                 return -EPERM;
4445
4446                         /* can't increase priority */
4447                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4448                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4449                                 return -EPERM;
4450                 }
4451                 /*
4452                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4453                  * move out of SCHED_IDLE either:
4454                  */
4455                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4456                         return -EPERM;
4457
4458                 /* can't change other user's priorities */
4459                 if (!check_same_owner(p))
4460                         return -EPERM;
4461
4462                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4463                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4464                         return -EPERM;
4465         }
4466
4467         if (user) {
4468                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4469                 if (retval)
4470                         return retval;
4471         }
4472
4473         /*
4474          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4475          * changing the priority of the task:
4476          */
4477         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4478         /*
4479          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4480          * runqueue lock must be held.
4481          */
4482         rq = __task_rq_lock(p);
4483
4484 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4485         if (user) {
4486                 /*
4487                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4488                  * assigned.
4489                  */
4490                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4491                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0) {
4492                         __task_rq_unlock(rq);
4493                         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4494                         return -EPERM;
4495                 }
4496         }
4497 #endif
4498
4499         /* recheck policy now with rq lock held */
4500         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4501                 policy = oldpolicy = -1;
4502                 __task_rq_unlock(rq);
4503                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4504                 goto recheck;
4505         }
4506         on_rq = p->se.on_rq;
4507         running = task_current(rq, p);
4508         if (on_rq)
4509                 deactivate_task(rq, p, 0);
4510         if (running)
4511                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4512
4513         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4514
4515         oldprio = p->prio;
4516         prev_class = p->sched_class;
4517         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4518
4519         if (running)
4520                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4521         if (on_rq) {
4522                 activate_task(rq, p, 0);
4523
4524                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4525         }
4526         __task_rq_unlock(rq);
4527         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4528
4529         rt_mutex_adjust_pi(p);
4530
4531         return 0;
4532 }
4533
4534 /**
4535  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4536  * @p: the task in question.
4537  * @policy: new policy.
4538  * @param: structure containing the new RT priority.
4539  *
4540  * NOTE that the task may be already dead.
4541  */
4542 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4543                        struct sched_param *param)
4544 {
4545         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4546 }
4547 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4548
4549 /**
4550  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4551  * @p: the task in question.
4552  * @policy: new policy.
4553  * @param: structure containing the new RT priority.
4554  *
4555  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4556  * current context has permission.  For example, this is needed in
4557  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4558  * but our caller might not have that capability.
4559  */
4560 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4561                                struct sched_param *param)
4562 {
4563         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4564 }
4565
4566 static int
4567 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4568 {
4569         struct sched_param lparam;
4570         struct task_struct *p;
4571         int retval;
4572
4573         if (!param || pid < 0)
4574                 return -EINVAL;
4575         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4576                 return -EFAULT;
4577
4578         rcu_read_lock();
4579         retval = -ESRCH;
4580         p = find_process_by_pid(pid);
4581         if (p != NULL)
4582                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4583         rcu_read_unlock();
4584
4585         return retval;
4586 }
4587
4588 /**
4589  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4590  * @pid: the pid in question.
4591  * @policy: new policy.
4592  * @param: structure containing the new RT priority.
4593  */
4594 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4595                 struct sched_param __user *, param)
4596 {
4597         /* negative values for policy are not valid */
4598         if (policy < 0)
4599                 return -EINVAL;
4600
4601         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4602 }
4603
4604 /**
4605  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4606  * @pid: the pid in question.
4607  * @param: structure containing the new RT priority.
4608  */
4609 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4610 {
4611         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4612 }
4613
4614 /**
4615  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4616  * @pid: the pid in question.
4617  */
4618 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4619 {
4620         struct task_struct *p;
4621         int retval;
4622
4623         if (pid < 0)
4624                 return -EINVAL;
4625
4626         retval = -ESRCH;
4627         rcu_read_lock();
4628         p = find_process_by_pid(pid);
4629         if (p) {
4630                 retval = security_task_getscheduler(p);
4631                 if (!retval)
4632                         retval = p->policy
4633                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4634         }
4635         rcu_read_unlock();
4636         return retval;
4637 }
4638
4639 /**
4640  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4641  * @pid: the pid in question.
4642  * @param: structure containing the RT priority.
4643  */
4644 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4645 {
4646         struct sched_param lp;
4647         struct task_struct *p;
4648         int retval;
4649
4650         if (!param || pid < 0)
4651                 return -EINVAL;
4652
4653         rcu_read_lock();
4654         p = find_process_by_pid(pid);
4655         retval = -ESRCH;
4656         if (!p)
4657                 goto out_unlock;
4658
4659         retval = security_task_getscheduler(p);
4660         if (retval)
4661                 goto out_unlock;
4662
4663         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4664         rcu_read_unlock();
4665
4666         /*
4667          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4668          */
4669         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4670
4671         return retval;
4672
4673 out_unlock:
4674         rcu_read_unlock();
4675         return retval;
4676 }
4677
4678 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4679 {
4680         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4681         struct task_struct *p;
4682         int retval;
4683
4684         get_online_cpus();
4685         rcu_read_lock();
4686
4687         p = find_process_by_pid(pid);
4688         if (!p) {
4689                 rcu_read_unlock();
4690                 put_online_cpus();
4691                 return -ESRCH;
4692         }
4693
4694         /* Prevent p going away */
4695         get_task_struct(p);
4696         rcu_read_unlock();
4697
4698         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4699                 retval = -ENOMEM;
4700                 goto out_put_task;
4701         }
4702         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4703                 retval = -ENOMEM;
4704                 goto out_free_cpus_allowed;
4705         }
4706         retval = -EPERM;
4707         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
4708                 goto out_unlock;
4709
4710         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4711         if (retval)
4712                 goto out_unlock;
4713
4714         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4715         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4716  again:
4717         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4718
4719         if (!retval) {
4720                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4721                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4722                         /*
4723                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4724                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4725                          * cpuset's cpus_allowed
4726                          */
4727                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4728                         goto again;
4729                 }
4730         }
4731 out_unlock:
4732         free_cpumask_var(new_mask);
4733 out_free_cpus_allowed:
4734         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4735 out_put_task:
4736         put_task_struct(p);
4737         put_online_cpus();
4738         return retval;
4739 }
4740
4741 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4742                              struct cpumask *new_mask)
4743 {
4744         if (len < cpumask_size())
4745                 cpumask_clear(new_mask);
4746         else if (len > cpumask_size())
4747                 len = cpumask_size();
4748
4749         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4750 }
4751
4752 /**
4753  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4754  * @pid: pid of the process
4755  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4756  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4757  */
4758 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4759                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4760 {
4761         cpumask_var_t new_mask;
4762         int retval;
4763
4764         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4765                 return -ENOMEM;
4766
4767         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4768         if (retval == 0)
4769                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4770         free_cpumask_var(new_mask);
4771         return retval;
4772 }
4773
4774 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4775 {
4776         struct task_struct *p;
4777         unsigned long flags;
4778         struct rq *rq;
4779         int retval;
4780
4781         get_online_cpus();
4782         rcu_read_lock();
4783
4784         retval = -ESRCH;
4785         p = find_process_by_pid(pid);
4786         if (!p)
4787                 goto out_unlock;
4788
4789         retval = security_task_getscheduler(p);
4790         if (retval)
4791                 goto out_unlock;
4792
4793         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4794         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
4795         task_rq_unlock(rq, &flags);
4796
4797 out_unlock:
4798         rcu_read_unlock();
4799         put_online_cpus();
4800
4801         return retval;
4802 }
4803
4804 /**
4805  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4806  * @pid: pid of the process
4807  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4808  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4809  */
4810 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4811                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4812 {
4813         int ret;
4814         cpumask_var_t mask;
4815
4816         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4817                 return -EINVAL;
4818         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4819                 return -EINVAL;
4820
4821         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4822                 return -ENOMEM;
4823
4824         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4825         if (ret == 0) {
4826                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4827
4828                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4829                         ret = -EFAULT;
4830                 else
4831                         ret = retlen;
4832         }
4833         free_cpumask_var(mask);
4834
4835         return ret;
4836 }
4837
4838 /**
4839  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4840  *
4841  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4842  * other threads running on this CPU then this function will return.
4843  */
4844 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4845 {
4846         struct rq *rq = this_rq_lock();
4847
4848         schedstat_inc(rq, yld_count);
4849         current->sched_class->yield_task(rq);
4850
4851         /*
4852          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4853          * no need to preempt or enable interrupts:
4854          */
4855         __release(rq->lock);
4856         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4857         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4858         preempt_enable_no_resched();
4859
4860         schedule();
4861
4862         return 0;
4863 }
4864
4865 static inline int should_resched(void)
4866 {
4867         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
4868 }
4869
4870 static void __cond_resched(void)
4871 {
4872         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4873         schedule();
4874         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4875 }
4876
4877 int __sched _cond_resched(void)
4878 {
4879         if (should_resched()) {
4880                 __cond_resched();
4881                 return 1;
4882         }
4883         return 0;
4884 }
4885 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4886
4887 /*
4888  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4889  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4890  *
4891  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4892  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4893  * spin_unlock(), once by hand).
4894  */
4895 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4896 {
4897         int resched = should_resched();
4898         int ret = 0;
4899
4900         lockdep_assert_held(lock);
4901
4902         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4903                 spin_unlock(lock);
4904                 if (resched)
4905                         __cond_resched();
4906                 else
4907                         cpu_relax();
4908                 ret = 1;
4909                 spin_lock(lock);
4910         }
4911         return ret;
4912 }
4913 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4914
4915 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4916 {
4917         BUG_ON(!in_softirq());
4918
4919         if (should_resched()) {
4920                 local_bh_enable();
4921                 __cond_resched();
4922                 local_bh_disable();
4923                 return 1;
4924         }
4925         return 0;
4926 }
4927 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4928
4929 /**
4930  * yield - yield the current processor to other threads.
4931  *
4932  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4933  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4934  */
4935 void __sched yield(void)
4936 {
4937         set_current_state(TASK_RUNNING);
4938         sys_sched_yield();
4939 }
4940 EXPORT_SYMBOL(yield);
4941
4942 /*
4943  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4944  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4945  */
4946 void __sched io_schedule(void)
4947 {
4948         struct rq *rq = raw_rq();
4949
4950         delayacct_blkio_start();
4951         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4952         current->in_iowait = 1;
4953         schedule();
4954         current->in_iowait = 0;
4955         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4956         delayacct_blkio_end();
4957 }
4958 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4959
4960 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4961 {
4962         struct rq *rq = raw_rq();
4963         long ret;
4964
4965         delayacct_blkio_start();
4966         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4967         current->in_iowait = 1;
4968         ret = schedule_timeout(timeout);
4969         current->in_iowait = 0;
4970         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4971         delayacct_blkio_end();
4972         return ret;
4973 }
4974
4975 /**
4976  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4977  * @policy: scheduling class.
4978  *
4979  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4980  * by a given scheduling class.
4981  */
4982 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4983 {
4984         int ret = -EINVAL;
4985
4986         switch (policy) {
4987         case SCHED_FIFO:
4988         case SCHED_RR:
4989                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4990                 break;
4991         case SCHED_NORMAL:
4992         case SCHED_BATCH:
4993         case SCHED_IDLE:
4994                 ret = 0;
4995                 break;
4996         }
4997         return ret;
4998 }
4999
5000 /**
5001  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5002  * @policy: scheduling class.
5003  *
5004  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5005  * by a given scheduling class.
5006  */
5007 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5008 {
5009         int ret = -EINVAL;
5010
5011         switch (policy) {
5012         case SCHED_FIFO:
5013         case SCHED_RR:
5014                 ret = 1;
5015                 break;
5016         case SCHED_NORMAL:
5017         case SCHED_BATCH:
5018         case SCHED_IDLE:
5019                 ret = 0;
5020         }
5021         return ret;
5022 }
5023
5024 /**
5025  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5026  * @pid: pid of the process.
5027  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5028  *
5029  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5030  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5031  */
5032 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5033                 struct timespec __user *, interval)
5034 {
5035         struct task_struct *p;
5036         unsigned int time_slice;
5037         unsigned long flags;
5038         struct rq *rq;
5039         int retval;
5040         struct timespec t;
5041
5042         if (pid < 0)
5043                 return -EINVAL;
5044
5045         retval = -ESRCH;
5046         rcu_read_lock();
5047         p = find_process_by_pid(pid);
5048         if (!p)
5049                 goto out_unlock;
5050
5051         retval = security_task_getscheduler(p);
5052         if (retval)
5053                 goto out_unlock;
5054
5055         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5056         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5057         task_rq_unlock(rq, &flags);
5058
5059         rcu_read_unlock();
5060         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5061         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5062         return retval;
5063
5064 out_unlock:
5065         rcu_read_unlock();
5066         return retval;
5067 }
5068
5069 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5070
5071 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5072 {
5073         unsigned long free = 0;
5074         unsigned state;
5075
5076         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5077         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5078                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5079 #if BITS_PER_LONG == 32
5080         if (state == TASK_RUNNING)
5081                 printk(KERN_CONT " running  ");
5082         else
5083                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5084 #else
5085         if (state == TASK_RUNNING)
5086                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5087         else
5088                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5089 #endif
5090 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5091         free = stack_not_used(p);
5092 #endif
5093         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5094                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
5095                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5096
5097         show_stack(p, NULL);
5098 }
5099
5100 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5101 {
5102         struct task_struct *g, *p;
5103
5104 #if BITS_PER_LONG == 32
5105         printk(KERN_INFO
5106                 "  task                PC stack   pid father\n");
5107 #else
5108         printk(KERN_INFO
5109                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5110 #endif
5111         read_lock(&tasklist_lock);
5112         do_each_thread(g, p) {
5113                 /*
5114                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5115                  * console might take alot of time:
5116                  */
5117                 touch_nmi_watchdog();
5118                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5119                         sched_show_task(p);
5120         } while_each_thread(g, p);
5121
5122         touch_all_softlockup_watchdogs();
5123
5124 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5125         sysrq_sched_debug_show();
5126 #endif
5127         read_unlock(&tasklist_lock);
5128         /*
5129          * Only show locks if all tasks are dumped:
5130          */
5131         if (!state_filter)
5132                 debug_show_all_locks();
5133 }
5134
5135 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5136 {
5137         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5138 }
5139
5140 /**
5141  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5142  * @idle: task in question
5143  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5144  *
5145  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5146  * flag, to make booting more robust.
5147  */
5148 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5149 {
5150         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5151         unsigned long flags;
5152
5153         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5154
5155         __sched_fork(idle);
5156         idle->state = TASK_RUNNING;
5157         idle->se.exec_start = sched_clock();
5158
5159         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
5160         __set_task_cpu(idle, cpu);
5161
5162         rq->curr = rq->idle = idle;
5163 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5164         idle->oncpu = 1;
5165 #endif
5166         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5167
5168         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5169 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5170         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5171 #else
5172         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5173 #endif
5174         /*
5175          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5176          */
5177         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5178         ftrace_graph_init_task(idle);
5179 }
5180
5181 /*
5182  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5183  * indicates which cpus entered this state. This is used
5184  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5185  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5186  * always be CPU_BITS_NONE.
5187  */
5188 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
5189
5190 /*
5191  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5192  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5193  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5194  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5195  * number of CPUs.
5196  *
5197  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5198  */
5199 static int get_update_sysctl_factor(void)
5200 {
5201         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
5202         unsigned int factor;
5203
5204         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
5205         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
5206                 factor = 1;
5207                 break;
5208         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
5209                 factor = cpus;
5210                 break;
5211         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
5212         default:
5213                 factor = 1 + ilog2(cpus);
5214                 break;
5215         }
5216
5217         return factor;
5218 }
5219
5220 static void update_sysctl(void)
5221 {
5222         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
5223
5224 #define SET_SYSCTL(name) \
5225         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
5226         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
5227         SET_SYSCTL(sched_latency);
5228         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
5229         SET_SYSCTL(sched_shares_ratelimit);
5230 #undef SET_SYSCTL
5231 }
5232
5233 static inline void sched_init_granularity(void)
5234 {
5235         update_sysctl();
5236 }
5237
5238 #ifdef CONFIG_SMP
5239 /*
5240  * This is how migration works:
5241  *
5242  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
5243  *    stop_one_cpu().
5244  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
5245  *    off the CPU)
5246  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
5247  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5248  *    it and puts it into the right queue.
5249  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
5250  *    is done.
5251  */
5252
5253 /*
5254  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5255  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5256  * is removed from the allowed bitmask.
5257  *
5258  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5259  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5260  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5261  */
5262 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
5263 {
5264         unsigned long flags;
5265         struct rq *rq;
5266         unsigned int dest_cpu;
5267         int ret = 0;
5268
5269         /*
5270          * Serialize against TASK_WAKING so that ttwu() and wunt() can
5271          * drop the rq->lock and still rely on ->cpus_allowed.
5272          */
5273 again:
5274         while (task_is_waking(p))
5275                 cpu_relax();
5276         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5277         if (task_is_waking(p)) {
5278                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5279                 goto again;
5280         }
5281
5282         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
5283                 ret = -EINVAL;
5284                 goto out;
5285         }
5286
5287         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
5288                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
5289                 ret = -EINVAL;
5290                 goto out;
5291         }
5292
5293         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5294                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5295         else {
5296                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
5297                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
5298         }
5299
5300         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5301         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
5302                 goto out;
5303
5304         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
5305         if (migrate_task(p, dest_cpu)) {
5306                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
5307                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5308                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5309                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
5310                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5311                 return 0;
5312         }
5313 out:
5314         task_rq_unlock(rq, &flags);
5315
5316         return ret;
5317 }
5318 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5319
5320 /*
5321  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5322  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5323  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5324  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5325  *
5326  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5327  * as the task is no longer on this CPU.
5328  *
5329  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5330  */
5331 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5332 {
5333         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5334         int ret = 0;
5335
5336         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
5337                 return ret;
5338
5339         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5340         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5341
5342         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5343         /* Already moved. */
5344         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5345                 goto done;
5346         /* Affinity changed (again). */
5347         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
5348                 goto fail;
5349
5350         /*
5351          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
5352          * placed properly.
5353          */
5354         if (p->se.on_rq) {
5355                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5356                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
5357                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5358                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
5359         }
5360 done:
5361         ret = 1;
5362 fail:
5363         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5364         return ret;
5365 }
5366
5367 /*
5368  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
5369  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
5370  * 'pushing' onto another runqueue.
5371  */
5372 static int migration_cpu_stop(void *data)
5373 {
5374         struct migration_arg *arg = data;
5375
5376         /*
5377          * The original target cpu might have gone down and we might
5378          * be on another cpu but it doesn't matter.
5379          */
5380         local_irq_disable();
5381         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
5382         local_irq_enable();
5383         return 0;
5384 }
5385
5386 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5387 /*
5388  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
5389  */
5390 void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5391 {
5392         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5393         int needs_cpu, uninitialized_var(dest_cpu);
5394         unsigned long flags;
5395
5396         local_irq_save(flags);
5397
5398         raw_spin_lock(&rq->lock);
5399         needs_cpu = (task_cpu(p) == dead_cpu) && (p->state != TASK_WAKING);
5400         if (needs_cpu)
5401                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, p);
5402         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5403         /*
5404          * It can only fail if we race with set_cpus_allowed(),
5405          * in the racer should migrate the task anyway.
5406          */
5407         if (needs_cpu)
5408                 __migrate_task(p, dead_cpu, dest_cpu);
5409         local_irq_restore(flags);
5410 }
5411
5412 /*
5413  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5414  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5415  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5416  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5417  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5418  */
5419 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5420 {
5421         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
5422         unsigned long flags;
5423
5424         local_irq_save(flags);
5425         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5426         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5427         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5428         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5429         local_irq_restore(flags);
5430 }
5431
5432 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5433 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5434 {
5435         struct task_struct *p, *t;
5436
5437         read_lock(&tasklist_lock);
5438
5439         do_each_thread(t, p) {
5440                 if (p == current)
5441                         continue;
5442
5443                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5444                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5445         } while_each_thread(t, p);
5446
5447         read_unlock(&tasklist_lock);
5448 }
5449
5450 /*
5451  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5452  * It does so by boosting its priority to highest possible.
5453  * Used by CPU offline code.
5454  */
5455 void sched_idle_next(void)
5456 {
5457         int this_cpu = smp_processor_id();
5458         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5459         struct task_struct *p = rq->idle;
5460         unsigned long flags;
5461
5462         /* cpu has to be offline */
5463         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5464
5465         /*
5466          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5467          * and interrupts disabled on the current cpu.
5468          */
5469         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5470
5471         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5472
5473         activate_task(rq, p, 0);
5474
5475         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5476 }
5477
5478 /*
5479  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5480  * offline.
5481  */
5482 void idle_task_exit(void)
5483 {
5484         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5485
5486         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5487
5488         if (mm != &init_mm)
5489                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5490         mmdrop(mm);
5491 }
5492
5493 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5494 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5495 {
5496         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5497
5498         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5499         BUG_ON(!p->exit_state);
5500
5501         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5502         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5503
5504         get_task_struct(p);
5505
5506         /*
5507          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5508          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
5509          * fine.
5510          */
5511         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5512         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5513         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5514
5515         put_task_struct(p);
5516 }
5517
5518 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5519 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5520 {
5521         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5522         struct task_struct *next;
5523
5524         for ( ; ; ) {
5525                 if (!rq->nr_running)
5526                         break;
5527                 next = pick_next_task(rq);
5528                 if (!next)
5529                         break;
5530                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5531                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5532
5533         }
5534 }
5535
5536 /*
5537  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
5538  */
5539 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
5540 {
5541         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
5542         rq->calc_load_active = 0;
5543 }
5544 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5545
5546 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5547
5548 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5549         {
5550                 .procname       = "sched_domain",
5551                 .mode           = 0555,
5552         },
5553         {}
5554 };
5555
5556 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5557         {
5558                 .procname       = "kernel",
5559                 .mode           = 0555,
5560                 .child          = sd_ctl_dir,
5561         },
5562         {}
5563 };
5564
5565 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5566 {
5567         struct ctl_table *entry =
5568                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5569
5570         return entry;
5571 }
5572
5573 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5574 {
5575         struct ctl_table *entry;
5576
5577         /*
5578          * In the intermediate directories, both the child directory and
5579          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5580          * will always be set. In the lowest directory the names are
5581          * static strings and all have proc handlers.
5582          */
5583         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5584                 if (entry->child)
5585                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5586                 if (entry->proc_handler == NULL)
5587                         kfree(entry->procname);
5588         }
5589
5590         kfree(*tablep);
5591         *tablep = NULL;
5592 }
5593
5594 static void
5595 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5596                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5597                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5598 {
5599         entry->procname = procname;
5600         entry->data = data;
5601         entry->maxlen = maxlen;
5602         entry->mode = mode;
5603         entry->proc_handler = proc_handler;
5604 }
5605
5606 static struct ctl_table *
5607 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5608 {
5609         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
5610
5611         if (table == NULL)
5612                 return NULL;
5613
5614         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5615                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5616         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5617                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5618         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5619                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5620         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5621                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5622         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5623                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5624         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5625                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5626         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5627                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5628         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5629                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5630         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5631                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5632         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5633                 &sd->cache_nice_tries,
5634                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5635         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5636                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5637         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
5638                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
5639         /* &table[12] is terminator */
5640
5641         return table;
5642 }
5643
5644 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5645 {
5646         struct ctl_table *entry, *table;
5647         struct sched_domain *sd;
5648         int domain_num = 0, i;
5649         char buf[32];
5650
5651         for_each_domain(cpu, sd)
5652                 domain_num++;
5653         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5654         if (table == NULL)
5655                 return NULL;
5656
5657         i = 0;
5658         for_each_domain(cpu, sd) {
5659                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5660                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5661                 entry->mode = 0555;
5662                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5663                 entry++;
5664                 i++;
5665         }
5666         return table;
5667 }
5668
5669 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5670 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5671 {
5672         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5673         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5674         char buf[32];
5675
5676         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5677         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5678
5679         if (entry == NULL)
5680                 return;
5681
5682         for_each_possible_cpu(i) {
5683                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5684                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5685                 entry->mode = 0555;
5686                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5687                 entry++;
5688         }
5689
5690         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5691         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5692 }
5693
5694 /* may be called multiple times per register */
5695 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5696 {
5697         if (sd_sysctl_header)
5698                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5699         sd_sysctl_header = NULL;
5700         if (sd_ctl_dir[0].child)
5701                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5702 }
5703 #else
5704 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5705 {
5706 }
5707 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5708 {
5709 }
5710 #endif
5711
5712 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5713 {
5714         if (!rq->online) {
5715                 const struct sched_class *class;
5716
5717                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5718                 rq->online = 1;
5719
5720                 for_each_class(class) {
5721                         if (class->rq_online)
5722                                 class->rq_online(rq);
5723                 }
5724         }
5725 }
5726
5727 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5728 {
5729         if (rq->online) {
5730                 const struct sched_class *class;
5731
5732                 for_each_class(class) {
5733                         if (class->rq_offline)
5734                                 class->rq_offline(rq);
5735                 }
5736
5737                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5738                 rq->online = 0;
5739         }
5740 }
5741
5742 /*
5743  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5744  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5745  */
5746 static int __cpuinit
5747 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5748 {
5749         int cpu = (long)hcpu;
5750         unsigned long flags;
5751         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5752
5753         switch (action) {
5754
5755         case CPU_UP_PREPARE:
5756         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
5757                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5758                 break;
5759
5760         case CPU_ONLINE:
5761         case CPU_ONLINE_FROZEN:
5762                 /* Update our root-domain */
5763                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5764                 if (rq->rd) {
5765                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5766
5767                         set_rq_online(rq);
5768                 }
5769                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5770                 break;
5771
5772 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5773         case CPU_DEAD:
5774         case CPU_DEAD_FROZEN:
5775                 migrate_live_tasks(cpu);
5776                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5777                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5778                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
5779                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5780                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
5781                 migrate_dead_tasks(cpu);
5782                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5783                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5784                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5785                 calc_global_load_remove(rq);
5786                 break;
5787
5788         case CPU_DYING:
5789         case CPU_DYING_FROZEN:
5790                 /* Update our root-domain */
5791                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5792                 if (rq->rd) {
5793                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5794                         set_rq_offline(rq);
5795                 }
5796                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5797                 break;
5798 #endif
5799         }
5800         return NOTIFY_OK;
5801 }
5802
5803 /*
5804  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5805  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5806  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5807  */
5808 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5809         .notifier_call = migration_call,
5810         .priority = 10
5811 };
5812
5813 static int __init migration_init(void)
5814 {
5815         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5816         int err;
5817
5818         /* Start one for the boot CPU: */
5819         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5820         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5821         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5822         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5823
5824         return 0;
5825 }
5826 early_initcall(migration_init);
5827 #endif
5828
5829 #ifdef CONFIG_SMP
5830
5831 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5832
5833 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
5834
5835 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
5836 {
5837         sched_domain_debug_enabled = 1;
5838
5839         return 0;
5840 }
5841 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
5842
5843 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5844                                   struct cpumask *groupmask)
5845 {
5846         struct sched_group *group = sd->groups;
5847         char str[256];
5848
5849         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5850         cpumask_clear(groupmask);
5851
5852         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5853
5854         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5855                 printk("does not load-balance\n");
5856                 if (sd->parent)
5857                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5858                                         " has parent");
5859                 return -1;
5860         }
5861
5862         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5863
5864         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5865                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5866                                 "CPU%d\n", cpu);
5867         }
5868         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5869                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5870                                 " CPU%d\n", cpu);
5871         }
5872
5873         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5874         do {
5875                 if (!group) {
5876                         printk("\n");
5877                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5878                         break;
5879                 }
5880
5881                 if (!group->cpu_power) {
5882                         printk(KERN_CONT "\n");
5883                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5884                                         "set\n");
5885                         break;
5886                 }
5887
5888                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5889                         printk(KERN_CONT "\n");
5890                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5891                         break;
5892                 }
5893
5894                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5895                         printk(KERN_CONT "\n");
5896                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5897                         break;
5898                 }
5899
5900                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5901
5902                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5903
5904                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5905                 if (group->cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
5906                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
5907                                 group->cpu_power);
5908                 }
5909
5910                 group = group->next;
5911         } while (group != sd->groups);
5912         printk(KERN_CONT "\n");
5913
5914         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5915                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5916
5917         if (sd->parent &&
5918             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5919                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5920                         "of domain->span\n");
5921         return 0;
5922 }
5923
5924 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5925 {
5926         cpumask_var_t groupmask;
5927         int level = 0;
5928
5929         if (!sched_domain_debug_enabled)
5930                 return;
5931
5932         if (!sd) {
5933                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5934                 return;
5935         }
5936
5937         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5938
5939         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
5940                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
5941                 return;
5942         }
5943
5944         for (;;) {
5945                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
5946                         break;
5947                 level++;
5948                 sd = sd->parent;
5949                 if (!sd)
5950                         break;
5951         }
5952         free_cpumask_var(groupmask);
5953 }
5954 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5955 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5956 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5957
5958 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5959 {
5960         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5961                 return 1;
5962
5963         /* Following flags need at least 2 groups */
5964         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5965                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5966                          SD_BALANCE_FORK |
5967                          SD_BALANCE_EXEC |
5968                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5969                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5970                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5971                         return 0;
5972         }
5973
5974         /* Following flags don't use groups */
5975         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5976                 return 0;
5977
5978         return 1;
5979 }
5980
5981 static int
5982 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5983 {
5984         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5985
5986         if (sd_degenerate(parent))
5987                 return 1;
5988
5989         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5990                 return 0;
5991
5992         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5993         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5994                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5995                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5996                                 SD_BALANCE_FORK |
5997                                 SD_BALANCE_EXEC |
5998                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5999                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6000                 if (nr_node_ids == 1)
6001                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
6002         }
6003         if (~cflags & pflags)
6004                 return 0;
6005
6006         return 1;
6007 }
6008
6009 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
6010 {
6011         synchronize_sched();
6012
6013         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
6014
6015         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6016         free_cpumask_var(rd->online);
6017         free_cpumask_var(rd->span);
6018         kfree(rd);
6019 }
6020
6021 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6022 {
6023         struct root_domain *old_rd = NULL;
6024         unsigned long flags;
6025
6026         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6027
6028         if (rq->rd) {
6029                 old_rd = rq->rd;
6030
6031                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
6032                         set_rq_offline(rq);
6033
6034                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
6035
6036                 /*
6037                  * If we dont want to free the old_rt yet then
6038                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
6039                  * in this function:
6040                  */
6041                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6042                         old_rd = NULL;
6043         }
6044
6045         atomic_inc(&rd->refcount);
6046         rq->rd = rd;
6047
6048         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
6049         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
6050                 set_rq_online(rq);
6051
6052         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6053
6054         if (old_rd)
6055                 free_rootdomain(old_rd);
6056 }
6057
6058 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
6059 {
6060         gfp_t gfp = GFP_KERNEL;
6061
6062         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6063
6064         if (bootmem)
6065                 gfp = GFP_NOWAIT;
6066
6067         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, gfp))
6068                 goto out;
6069         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, gfp))
6070                 goto free_span;
6071         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, gfp))
6072                 goto free_online;
6073
6074         if (cpupri_init(&rd->cpupri, bootmem) != 0)
6075                 goto free_rto_mask;
6076         return 0;
6077
6078 free_rto_mask:
6079         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6080 free_online:
6081         free_cpumask_var(rd->online);
6082 free_span:
6083         free_cpumask_var(rd->span);
6084 out:
6085         return -ENOMEM;
6086 }
6087
6088 static void init_defrootdomain(void)
6089 {
6090         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
6091
6092         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6093 }
6094
6095 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6096 {
6097         struct root_domain *rd;
6098
6099         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6100         if (!rd)
6101                 return NULL;
6102
6103         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
6104                 kfree(rd);
6105                 return NULL;
6106         }
6107
6108         return rd;
6109 }
6110
6111 /*
6112  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6113  * hold the hotplug lock.
6114  */
6115 static void
6116 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6117 {
6118         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6119         struct sched_domain *tmp;
6120
6121         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent)
6122                 tmp->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(tmp));
6123
6124         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6125         for (tmp = sd; tmp; ) {
6126                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6127                 if (!parent)
6128                         break;
6129
6130                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6131                         tmp->parent = parent->parent;
6132                         if (parent->parent)
6133                                 parent->parent->child = tmp;
6134                 } else
6135                         tmp = tmp->parent;
6136         }
6137
6138         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6139                 sd = sd->parent;
6140                 if (sd)
6141                         sd->child = NULL;
6142         }
6143
6144         sched_domain_debug(sd, cpu);
6145
6146         rq_attach_root(rq, rd);
6147         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6148 }
6149
6150 /* cpus with isolated domains */
6151 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
6152
6153 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6154 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6155 {
6156         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6157         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6158         return 1;
6159 }
6160
6161 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6162
6163 /*
6164  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6165  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6166  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
6167  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
6168  *
6169  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6170  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6171  * and ->cpu_power to 0.
6172  */
6173 static void
6174 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
6175                         const struct cpumask *cpu_map,
6176                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6177                                         struct sched_group **sg,
6178                                         struct cpumask *tmpmask),
6179                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
6180 {
6181         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6182         int i;
6183
6184         cpumask_clear(covered);
6185
6186         for_each_cpu(i, span) {
6187                 struct sched_group *sg;
6188                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6189                 int j;
6190
6191                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6192                         continue;
6193
6194                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
6195                 sg->cpu_power = 0;
6196
6197                 for_each_cpu(j, span) {
6198                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
6199                                 continue;
6200
6201                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6202                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6203                 }
6204                 if (!first)
6205                         first = sg;
6206                 if (last)
6207                         last->next = sg;
6208                 last = sg;
6209         }
6210         last->next = first;
6211 }
6212
6213 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6214
6215 #ifdef CONFIG_NUMA
6216
6217 /**
6218  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6219  * @node: node whose sched_domain we're building
6220  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6221  *
6222  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6223  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6224  *
6225  * Should use nodemask_t.
6226  */
6227 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6228 {
6229         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6230
6231         min_val = INT_MAX;
6232
6233         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6234                 /* Start at @node */
6235                 n = (node + i) % nr_node_ids;
6236
6237                 if (!nr_cpus_node(n))
6238                         continue;
6239
6240                 /* Skip already used nodes */
6241                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6242                         continue;
6243
6244                 /* Simple min distance search */
6245                 val = node_distance(node, n);
6246
6247                 if (val < min_val) {
6248                         min_val = val;
6249                         best_node = n;
6250                 }
6251         }
6252
6253         node_set(best_node, *used_nodes);
6254         return best_node;
6255 }
6256
6257 /**
6258  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6259  * @node: node whose cpumask we're constructing
6260  * @span: resulting cpumask
6261  *
6262  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6263  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6264  * out optimally.
6265  */
6266 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
6267 {
6268         nodemask_t used_nodes;
6269         int i;
6270
6271         cpumask_clear(span);
6272         nodes_clear(used_nodes);
6273
6274         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
6275         node_set(node, used_nodes);
6276
6277         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6278                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6279
6280                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
6281         }
6282 }
6283 #endif /* CONFIG_NUMA */
6284
6285 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6286
6287 /*
6288  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
6289  *
6290  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
6291  *   and struct sched_domain. )
6292  */
6293 struct static_sched_group {
6294         struct sched_group sg;
6295         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
6296 };
6297
6298 struct static_sched_domain {
6299         struct sched_domain sd;
6300         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
6301 };
6302
6303 struct s_data {
6304 #ifdef CONFIG_NUMA
6305         int                     sd_allnodes;
6306         cpumask_var_t           domainspan;
6307         cpumask_var_t           covered;
6308         cpumask_var_t           notcovered;
6309 #endif
6310         cpumask_var_t           nodemask;
6311         cpumask_var_t           this_sibling_map;
6312         cpumask_var_t           this_core_map;
6313         cpumask_var_t           send_covered;
6314         cpumask_var_t           tmpmask;
6315         struct sched_group      **sched_group_nodes;
6316         struct root_domain      *rd;
6317 };
6318
6319 enum s_alloc {
6320         sa_sched_groups = 0,
6321         sa_rootdomain,
6322         sa_tmpmask,
6323         sa_send_covered,
6324         sa_this_core_map,
6325         sa_this_sibling_map,
6326         sa_nodemask,
6327         sa_sched_group_nodes,
6328 #ifdef CONFIG_NUMA
6329         sa_notcovered,
6330         sa_covered,
6331         sa_domainspan,
6332 #endif
6333         sa_none,
6334 };
6335
6336 /*
6337  * SMT sched-domains:
6338  */
6339 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6340 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
6341 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_groups);
6342
6343 static int
6344 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6345                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
6346 {
6347         if (sg)
6348                 *sg = &per_cpu(sched_groups, cpu).sg;
6349         return cpu;
6350 }
6351 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
6352
6353 /*
6354  * multi-core sched-domains:
6355  */
6356 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6357 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
6358 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
6359 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
6360
6361 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6362 static int
6363 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6364                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6365 {
6366         int group;
6367
6368         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6369         group = cpumask_first(mask);
6370         if (sg)
6371                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
6372         return group;
6373 }
6374 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6375 static int
6376 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6377                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
6378 {
6379         if (sg)
6380                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
6381         return cpu;
6382 }
6383 #endif
6384
6385 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
6386 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
6387
6388 static int
6389 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6390                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6391 {
6392         int group;
6393 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6394         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
6395         group = cpumask_first(mask);
6396 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6397         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6398         group = cpumask_first(mask);
6399 #else
6400         group = cpu;
6401 #endif
6402         if (sg)
6403                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
6404         return group;
6405 }
6406
6407 #ifdef CONFIG_NUMA
6408 /*
6409  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6410  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6411  * gets dynamically allocated.
6412  */
6413 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
6414 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
6415
6416 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
6417 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
6418
6419 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6420                                  struct sched_group **sg,
6421                                  struct cpumask *nodemask)
6422 {
6423         int group;
6424
6425         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
6426         group = cpumask_first(nodemask);
6427
6428         if (sg)
6429                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
6430         return group;
6431 }
6432
6433 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6434 {
6435         struct sched_group *sg = group_head;
6436         int j;
6437
6438         if (!sg)
6439                 return;
6440         do {
6441                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
6442                         struct sched_domain *sd;
6443
6444                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
6445                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
6446                                 /*
6447                                  * Only add "power" once for each
6448                                  * physical package.
6449                                  */
6450                                 continue;
6451                         }
6452
6453                         sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
6454                 }
6455                 sg = sg->next;
6456         } while (sg != group_head);
6457 }
6458
6459 static int build_numa_sched_groups(struct s_data *d,
6460                                    const struct cpumask *cpu_map, int num)
6461 {
6462         struct sched_domain *sd;
6463         struct sched_group *sg, *prev;
6464         int n, j;
6465
6466         cpumask_clear(d->covered);
6467         cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(num), cpu_map);
6468         if (cpumask_empty(d->nodemask)) {
6469                 d->sched_group_nodes[num] = NULL;
6470                 goto out;
6471         }
6472
6473         sched_domain_node_span(num, d->domainspan);
6474         cpumask_and(d->domainspan, d->domainspan, cpu_map);
6475
6476         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6477                           GFP_KERNEL, num);
6478         if (!sg) {
6479                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for node %d\n",
6480                        num);
6481                 return -ENOMEM;
6482         }
6483         d->sched_group_nodes[num] = sg;
6484
6485         for_each_cpu(j, d->nodemask) {
6486                 sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
6487                 sd->groups = sg;
6488         }
6489
6490         sg->cpu_power = 0;
6491         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->nodemask);
6492         sg->next = sg;
6493         cpumask_or(d->covered, d->covered, d->nodemask);
6494
6495         prev = sg;
6496         for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6497                 n = (num + j) % nr_node_ids;
6498                 cpumask_complement(d->notcovered, d->covered);
6499                 cpumask_and(d->tmpmask, d->notcovered, cpu_map);
6500                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, d->domainspan);
6501                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
6502                         break;
6503                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, cpumask_of_node(n));
6504                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
6505                         continue;
6506                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6507                                   GFP_KERNEL, num);
6508                 if (!sg) {
6509                         printk(KERN_WARNING
6510                                "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6511                         return -ENOMEM;
6512                 }
6513                 sg->cpu_power = 0;
6514                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->tmpmask);
6515                 sg->next = prev->next;
6516                 cpumask_or(d->covered, d->covered, d->tmpmask);
6517                 prev->next = sg;
6518                 prev = sg;
6519         }
6520 out:
6521         return 0;
6522 }
6523 #endif /* CONFIG_NUMA */
6524
6525 #ifdef CONFIG_NUMA
6526 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6527 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
6528                               struct cpumask *nodemask)
6529 {
6530         int cpu, i;
6531
6532         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
6533                 struct sched_group **sched_group_nodes
6534                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6535
6536                 if (!sched_group_nodes)
6537                         continue;
6538
6539                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6540                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6541
6542                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
6543                         if (cpumask_empty(nodemask))
6544                                 continue;
6545
6546                         if (sg == NULL)
6547                                 continue;
6548                         sg = sg->next;
6549 next_sg:
6550                         oldsg = sg;
6551                         sg = sg->next;
6552                         kfree(oldsg);
6553                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6554                                 goto next_sg;
6555                 }
6556                 kfree(sched_group_nodes);
6557                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6558         }
6559 }
6560 #else /* !CONFIG_NUMA */
6561 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
6562                               struct cpumask *nodemask)
6563 {
6564 }
6565 #endif /* CONFIG_NUMA */
6566
6567 /*
6568  * Initialize sched groups cpu_power.
6569  *
6570  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6571  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6572  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6573  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6574  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6575  * less cpu_power.
6576  */
6577 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6578 {
6579         struct sched_domain *child;
6580         struct sched_group *group;
6581         long power;
6582         int weight;
6583
6584         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6585
6586         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
6587                 return;
6588
6589         child = sd->child;
6590
6591         sd->groups->cpu_power = 0;
6592
6593         if (!child) {
6594                 power = SCHED_LOAD_SCALE;
6595                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6596                 /*
6597                  * SMT siblings share the power of a single core.
6598                  * Usually multiple threads get a better yield out of
6599                  * that one core than a single thread would have,
6600                  * reflect that in sd->smt_gain.
6601                  */
6602                 if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
6603                         power *= sd->smt_gain;
6604                         power /= weight;
6605                         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
6606                 }
6607                 sd->groups->cpu_power += power;
6608                 return;
6609         }
6610
6611         /*
6612          * Add cpu_power of each child group to this groups cpu_power.
6613          */
6614         group = child->groups;
6615         do {
6616                 sd->groups->cpu_power += group->cpu_power;
6617                 group = group->next;
6618         } while (group != child->groups);
6619 }
6620
6621 /*
6622  * Initializers for schedule domains
6623  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6624  */
6625
6626 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6627 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
6628 #else
6629 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
6630 #endif
6631
6632 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
6633
6634 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
6635 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
6636 {                                                               \
6637         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
6638         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
6639         sd->level = SD_LV_##type;                               \
6640         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
6641 }
6642
6643 SD_INIT_FUNC(CPU)
6644 #ifdef CONFIG_NUMA
6645  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
6646  SD_INIT_FUNC(NODE)
6647 #endif
6648 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6649  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
6650 #endif
6651 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6652  SD_INIT_FUNC(MC)
6653 #endif
6654
6655 static int default_relax_domain_level = -1;
6656
6657 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6658 {
6659         unsigned long val;
6660
6661         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
6662         if (val < SD_LV_MAX)
6663                 default_relax_domain_level = val;
6664
6665         return 1;
6666 }
6667 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6668
6669 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6670                                  struct sched_domain_attr *attr)
6671 {
6672         int request;
6673
6674         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6675                 if (default_relax_domain_level < 0)
6676                         return;
6677                 else
6678                         request = default_relax_domain_level;
6679         } else
6680                 request = attr->relax_domain_level;
6681         if (request < sd->level) {
6682                 /* turn off idle balance on this domain */
6683                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6684         } else {
6685                 /* turn on idle balance on this domain */
6686                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6687         }
6688 }
6689
6690 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6691                                  const struct cpumask *cpu_map)
6692 {
6693         switch (what) {
6694         case sa_sched_groups:
6695                 free_sched_groups(cpu_map, d->tmpmask); /* fall through */
6696                 d->sched_group_nodes = NULL;
6697         case sa_rootdomain:
6698                 free_rootdomain(d->rd); /* fall through */
6699         case sa_tmpmask:
6700                 free_cpumask_var(d->tmpmask); /* fall through */
6701         case sa_send_covered:
6702                 free_cpumask_var(d->send_covered); /* fall through */
6703         case sa_this_core_map:
6704                 free_cpumask_var(d->this_core_map); /* fall through */
6705         case sa_this_sibling_map:
6706                 free_cpumask_var(d->this_sibling_map); /* fall through */
6707         case sa_nodemask:
6708                 free_cpumask_var(d->nodemask); /* fall through */
6709         case sa_sched_group_nodes:
6710 #ifdef CONFIG_NUMA
6711                 kfree(d->sched_group_nodes); /* fall through */
6712         case sa_notcovered:
6713                 free_cpumask_var(d->notcovered); /* fall through */
6714         case sa_covered:
6715                 free_cpumask_var(d->covered); /* fall through */
6716         case sa_domainspan:
6717                 free_cpumask_var(d->domainspan); /* fall through */
6718 #endif
6719         case sa_none:
6720                 break;
6721         }
6722 }
6723
6724 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6725                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6726 {
6727 #ifdef CONFIG_NUMA
6728         if (!alloc_cpumask_var(&d->domainspan, GFP_KERNEL))
6729                 return sa_none;
6730         if (!alloc_cpumask_var(&d->covered, GFP_KERNEL))
6731                 return sa_domainspan;
6732         if (!alloc_cpumask_var(&d->notcovered, GFP_KERNEL))
6733                 return sa_covered;
6734         /* Allocate the per-node list of sched groups */
6735         d->sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids,
6736                                       sizeof(struct sched_group *), GFP_KERNEL);
6737         if (!d->sched_group_nodes) {
6738                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6739                 return sa_notcovered;
6740         }
6741         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = d->sched_group_nodes;
6742 #endif
6743         if (!alloc_cpumask_var(&d->nodemask, GFP_KERNEL))
6744                 return sa_sched_group_nodes;
6745         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_sibling_map, GFP_KERNEL))
6746                 return sa_nodemask;
6747         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_core_map, GFP_KERNEL))
6748                 return sa_this_sibling_map;
6749         if (!alloc_cpumask_var(&d->send_covered, GFP_KERNEL))
6750                 return sa_this_core_map;
6751         if (!alloc_cpumask_var(&d->tmpmask, GFP_KERNEL))
6752                 return sa_send_covered;
6753         d->rd = alloc_rootdomain();
6754         if (!d->rd) {
6755                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
6756                 return sa_tmpmask;
6757         }
6758         return sa_rootdomain;
6759 }
6760
6761 static struct sched_domain *__build_numa_sched_domains(struct s_data *d,
6762         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr, int i)
6763 {
6764         struct sched_domain *sd = NULL;
6765 #ifdef CONFIG_NUMA
6766         struct sched_domain *parent;
6767
6768         d->sd_allnodes = 0;
6769         if (cpumask_weight(cpu_map) >
6770             SD_NODES_PER_DOMAIN * cpumask_weight(d->nodemask)) {
6771                 sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
6772                 SD_INIT(sd, ALLNODES);
6773                 set_domain_attribute(sd, attr);
6774                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
6775                 cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6776                 d->sd_allnodes = 1;
6777         }
6778         parent = sd;
6779
6780         sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
6781         SD_INIT(sd, NODE);
6782         set_domain_attribute(sd, attr);
6783         sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
6784         sd->parent = parent;
6785         if (parent)
6786                 parent->child = sd;
6787         cpumask_and(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(sd), cpu_map);
6788 #endif
6789         return sd;
6790 }
6791
6792 static struct sched_domain *__build_cpu_sched_domain(struct s_data *d,
6793         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6794         struct sched_domain *parent, int i)
6795 {
6796         struct sched_domain *sd;
6797         sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
6798         SD_INIT(sd, CPU);
6799         set_domain_attribute(sd, attr);
6800         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), d->nodemask);
6801         sd->parent = parent;
6802         if (parent)
6803                 parent->child = sd;
6804         cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6805         return sd;
6806 }
6807
6808 static struct sched_domain *__build_mc_sched_domain(struct s_data *d,
6809         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6810         struct sched_domain *parent, int i)
6811 {
6812         struct sched_domain *sd = parent;
6813 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6814         sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
6815         SD_INIT(sd, MC);
6816         set_domain_attribute(sd, attr);
6817         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_coregroup_mask(i));
6818         sd->parent = parent;
6819         parent->child = sd;
6820         cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6821 #endif
6822         return sd;
6823 }
6824
6825 static struct sched_domain *__build_smt_sched_domain(struct s_data *d,
6826         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6827         struct sched_domain *parent, int i)
6828 {
6829         struct sched_domain *sd = parent;
6830 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6831         sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
6832         SD_INIT(sd, SIBLING);
6833         set_domain_attribute(sd, attr);
6834         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, topology_thread_cpumask(i));
6835         sd->parent = parent;
6836         parent->child = sd;
6837         cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6838 #endif
6839         return sd;
6840 }
6841
6842 static void build_sched_groups(struct s_data *d, enum sched_domain_level l,
6843                                const struct cpumask *cpu_map, int cpu)
6844 {
6845         switch (l) {
6846 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6847         case SD_LV_SIBLING: /* set up CPU (sibling) groups */
6848                 cpumask_and(d->this_sibling_map, cpu_map,
6849                             topology_thread_cpumask(cpu));
6850                 if (cpu == cpumask_first(d->this_sibling_map))
6851                         init_sched_build_groups(d->this_sibling_map, cpu_map,
6852                                                 &cpu_to_cpu_group,
6853                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
6854                 break;
6855 #endif
6856 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6857         case SD_LV_MC: /* set up multi-core groups */
6858                 cpumask_and(d->this_core_map, cpu_map, cpu_coregroup_mask(cpu));
6859                 if (cpu == cpumask_first(d->this_core_map))
6860                         init_sched_build_groups(d->this_core_map, cpu_map,
6861                                                 &cpu_to_core_group,
6862                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
6863                 break;
6864 #endif
6865         case SD_LV_CPU: /* set up physical groups */
6866                 cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(cpu), cpu_map);
6867                 if (!cpumask_empty(d->nodemask))
6868                         init_sched_build_groups(d->nodemask, cpu_map,
6869                                                 &cpu_to_phys_group,
6870                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
6871                 break;
6872 #ifdef CONFIG_NUMA
6873         case SD_LV_ALLNODES:
6874                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group,
6875                                         d->send_covered, d->tmpmask);
6876                 break;
6877 #endif
6878         default:
6879                 break;
6880         }
6881 }
6882
6883 /*
6884  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6885  * to the individual cpus
6886  */
6887 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6888                                  struct sched_domain_attr *attr)
6889 {
6890         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
6891         struct s_data d;
6892         struct sched_domain *sd;
6893         int i;
6894 #ifdef CONFIG_NUMA
6895         d.sd_allnodes = 0;
6896 #endif
6897
6898         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6899         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6900                 goto error;
6901         alloc_state = sa_sched_groups;
6902
6903         /*
6904          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
6905          */
6906         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6907                 cpumask_and(d.nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)),
6908                             cpu_map);
6909
6910                 sd = __build_numa_sched_domains(&d, cpu_map, attr, i);
6911                 sd = __build_cpu_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
6912                 sd = __build_mc_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
6913                 sd = __build_smt_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
6914         }
6915
6916         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6917                 build_sched_groups(&d, SD_LV_SIBLING, cpu_map, i);
6918                 build_sched_groups(&d, SD_LV_MC, cpu_map, i);
6919         }
6920
6921         /* Set up physical groups */
6922         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
6923                 build_sched_groups(&d, SD_LV_CPU, cpu_map, i);
6924
6925 #ifdef CONFIG_NUMA
6926         /* Set up node groups */
6927         if (d.sd_allnodes)
6928                 build_sched_groups(&d, SD_LV_ALLNODES, cpu_map, 0);
6929
6930         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
6931                 if (build_numa_sched_groups(&d, cpu_map, i))
6932                         goto error;
6933 #endif
6934
6935         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6936 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6937         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6938                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
6939                 init_sched_groups_power(i, sd);
6940         }
6941 #endif
6942 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6943         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6944                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
6945                 init_sched_groups_power(i, sd);
6946         }
6947 #endif
6948
6949         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6950                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
6951                 init_sched_groups_power(i, sd);
6952         }
6953
6954 #ifdef CONFIG_NUMA
6955         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
6956                 init_numa_sched_groups_power(d.sched_group_nodes[i]);
6957
6958         if (d.sd_allnodes) {
6959                 struct sched_group *sg;
6960
6961                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
6962                                                                 d.tmpmask);
6963                 init_numa_sched_groups_power(sg);
6964         }
6965 #endif
6966
6967         /* Attach the domains */
6968         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6969 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6970                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
6971 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6972                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
6973 #else
6974                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
6975 #endif
6976                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6977         }
6978
6979         d.sched_group_nodes = NULL; /* don't free this we still need it */
6980         __free_domain_allocs(&d, sa_tmpmask, cpu_map);
6981         return 0;
6982
6983 error:
6984         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6985         return -ENOMEM;
6986 }
6987
6988 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6989 {
6990         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
6991 }
6992
6993 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6994 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6995 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6996                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6997
6998 /*
6999  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7000  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7001  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7002  */
7003 static cpumask_var_t fallback_doms;
7004
7005 /*
7006  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7007  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7008  * or 0 if it stayed the same.
7009  */
7010 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7011 {
7012         return 0;
7013 }
7014
7015 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7016 {
7017         int i;
7018         cpumask_var_t *doms;
7019
7020         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7021         if (!doms)
7022                 return NULL;
7023         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7024                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7025                         free_sched_domains(doms, i);
7026                         return NULL;
7027                 }
7028         }
7029         return doms;
7030 }
7031
7032 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7033 {
7034         unsigned int i;
7035         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7036                 free_cpumask_var(doms[i]);
7037         kfree(doms);
7038 }
7039
7040 /*
7041  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7042  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7043  * exclude other special cases in the future.
7044  */
7045 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7046 {
7047         int err;
7048
7049         arch_update_cpu_topology();
7050         ndoms_cur = 1;
7051         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7052         if (!doms_cur)
7053                 doms_cur = &fallback_doms;
7054         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7055         dattr_cur = NULL;
7056         err = build_sched_domains(doms_cur[0]);
7057         register_sched_domain_sysctl();
7058
7059         return err;
7060 }
7061
7062 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7063                                        struct cpumask *tmpmask)
7064 {
7065         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7066 }
7067
7068 /*
7069  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7070  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7071  */
7072 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7073 {
7074         /* Save because hotplug lock held. */
7075         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
7076         int i;
7077
7078         for_each_cpu(i, cpu_map)
7079                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7080         synchronize_sched();
7081         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
7082 }
7083
7084 /* handle null as "default" */
7085 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7086                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7087 {
7088         struct sched_domain_attr tmp;
7089
7090         /* fast path */
7091         if (!new && !cur)
7092                 return 1;
7093
7094         tmp = SD_ATTR_INIT;
7095         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7096                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7097                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7098 }
7099
7100 /*
7101  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7102  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7103  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7104  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7105  *
7106  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7107  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7108  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7109  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7110  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7111  * it as it is.
7112  *
7113  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7114  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7115  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7116  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7117  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7118  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7119  *
7120  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7121  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7122  * and it will not create the default domain.
7123  *
7124  * Call with hotplug lock held
7125  */
7126 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7127                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7128 {
7129         int i, j, n;
7130         int new_topology;
7131
7132         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7133
7134         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7135         unregister_sched_domain_sysctl();
7136
7137         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7138         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7139
7140         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7141
7142         /* Destroy deleted domains */
7143         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7144                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7145                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7146                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7147                                 goto match1;
7148                 }
7149                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7150                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7151 match1:
7152                 ;
7153         }
7154
7155         if (doms_new == NULL) {
7156                 ndoms_cur = 0;
7157                 doms_new = &fallback_doms;
7158                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7159                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7160         }
7161
7162         /* Build new domains */
7163         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7164                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
7165                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7166                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7167                                 goto match2;
7168                 }
7169                 /* no match - add a new doms_new */
7170                 __build_sched_domains(doms_new[i],
7171                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7172 match2:
7173                 ;
7174         }
7175
7176         /* Remember the new sched domains */
7177         if (doms_cur != &fallback_doms)
7178                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7179         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7180         doms_cur = doms_new;
7181         dattr_cur = dattr_new;
7182         ndoms_cur = ndoms_new;
7183
7184         register_sched_domain_sysctl();
7185
7186         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7187 }
7188
7189 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7190 static void arch_reinit_sched_domains(void)
7191 {
7192         get_online_cpus();
7193
7194         /* Destroy domains first to force the rebuild */
7195         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
7196
7197         rebuild_sched_domains();
7198         put_online_cpus();
7199 }
7200
7201 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7202 {
7203         unsigned int level = 0;
7204
7205         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
7206                 return -EINVAL;
7207
7208         /*
7209          * level is always be positive so don't check for
7210          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
7211          * What happens on 0 or 1 byte write,
7212          * need to check for count as well?
7213          */
7214
7215         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
7216                 return -EINVAL;
7217
7218         if (smt)
7219                 sched_smt_power_savings = level;
7220         else
7221                 sched_mc_power_savings = level;
7222
7223         arch_reinit_sched_domains();
7224
7225         return count;
7226 }
7227
7228 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7229 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
7230                                            struct sysdev_class_attribute *attr,
7231                                            char *page)
7232 {
7233         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7234 }
7235 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
7236                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7237                                             const char *buf, size_t count)
7238 {
7239         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7240 }
7241 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
7242                          sched_mc_power_savings_show,
7243                          sched_mc_power_savings_store);
7244 #endif
7245
7246 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7247 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
7248                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7249                                             char *page)
7250 {
7251         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7252 }
7253 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
7254                                              struct sysdev_class_attribute *attr,
7255                                              const char *buf, size_t count)
7256 {
7257         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7258 }
7259 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
7260                    sched_smt_power_savings_show,
7261                    sched_smt_power_savings_store);
7262 #endif
7263
7264 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7265 {
7266         int err = 0;
7267
7268 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7269         if (smt_capable())
7270                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7271                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7272 #endif
7273 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7274         if (!err && mc_capable())
7275                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7276                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7277 #endif
7278         return err;
7279 }
7280 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
7281
7282 #ifndef CONFIG_CPUSETS
7283 /*
7284  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
7285  * When cpusets are enabled they take over this function.
7286  */
7287 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
7288                                 unsigned long action, void *hcpu)
7289 {
7290         switch (action) {
7291         case CPU_ONLINE:
7292         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7293         case CPU_DOWN_PREPARE:
7294         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7295         case CPU_DOWN_FAILED:
7296         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7297                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7298                 return NOTIFY_OK;
7299
7300         default:
7301                 return NOTIFY_DONE;
7302         }
7303 }
7304 #endif
7305
7306 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
7307                                 unsigned long action, void *hcpu)
7308 {
7309         int cpu = (int)(long)hcpu;
7310
7311         switch (action) {
7312         case CPU_DOWN_PREPARE:
7313         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7314                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
7315                 return NOTIFY_OK;
7316
7317         case CPU_DOWN_FAILED:
7318         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7319         case CPU_ONLINE:
7320         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7321                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
7322                 return NOTIFY_OK;
7323
7324         default:
7325                 return NOTIFY_DONE;
7326         }
7327 }
7328
7329 void __init sched_init_smp(void)
7330 {
7331         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7332
7333         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7334         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7335
7336 #if defined(CONFIG_NUMA)
7337         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
7338                                                                 GFP_KERNEL);
7339         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
7340 #endif
7341         get_online_cpus();
7342         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7343         arch_init_sched_domains(cpu_active_mask);
7344         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7345         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7346                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7347         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7348         put_online_cpus();
7349
7350 #ifndef CONFIG_CPUSETS
7351         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
7352         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
7353 #endif
7354
7355         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
7356         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
7357
7358         init_hrtick();
7359
7360         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7361         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7362                 BUG();
7363         sched_init_granularity();
7364         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7365
7366         init_sched_rt_class();
7367 }
7368 #else
7369 void __init sched_init_smp(void)
7370 {
7371         sched_init_granularity();
7372 }
7373 #endif /* CONFIG_SMP */
7374
7375 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
7376
7377 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7378 {
7379         return in_lock_functions(addr) ||
7380                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7381                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7382 }
7383
7384 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
7385 {
7386         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7387         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
7388 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7389         cfs_rq->rq = rq;
7390 #endif
7391         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7392 }
7393
7394 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
7395 {
7396         struct rt_prio_array *array;
7397         int i;
7398
7399         array = &rt_rq->active;
7400         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
7401                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
7402                 __clear_bit(i, array->bitmap);
7403         }
7404         /* delimiter for bitsearch: */
7405         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
7406
7407 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7408         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
7409 #ifdef CONFIG_SMP
7410         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
7411 #endif
7412 #endif
7413 #ifdef CONFIG_SMP
7414         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
7415         rt_rq->overloaded = 0;
7416         plist_head_init_raw(&rt_rq->pushable_tasks, &rq->lock);
7417 #endif
7418
7419         rt_rq->rt_time = 0;
7420         rt_rq->rt_throttled = 0;
7421         rt_rq->rt_runtime = 0;
7422         raw_spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7423
7424 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7425         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
7426         rt_rq->rq = rq;
7427 #endif
7428 }
7429
7430 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7431 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
7432                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
7433                                 struct sched_entity *parent)
7434 {
7435         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7436         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
7437         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
7438         cfs_rq->tg = tg;
7439         if (add)
7440                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7441
7442         tg->se[cpu] = se;
7443         /* se could be NULL for init_task_group */
7444         if (!se)
7445                 return;
7446
7447         if (!parent)
7448                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
7449         else
7450                 se->cfs_rq = parent->my_q;
7451
7452         se->my_q = cfs_rq;
7453         se->load.weight = tg->shares;
7454         se->load.inv_weight = 0;
7455         se->parent = parent;
7456 }
7457 #endif
7458
7459 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7460 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
7461                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
7462                 struct sched_rt_entity *parent)
7463 {
7464         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7465
7466         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
7467         init_rt_rq(rt_rq, rq);
7468         rt_rq->tg = tg;
7469         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7470         if (add)
7471                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
7472
7473         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
7474         if (!rt_se)
7475                 return;
7476
7477         if (!parent)
7478                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
7479         else
7480                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
7481
7482         rt_se->my_q = rt_rq;
7483         rt_se->parent = parent;
7484         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
7485 }
7486 #endif
7487
7488 void __init sched_init(void)
7489 {
7490         int i, j;
7491         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7492
7493 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7494         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7495 #endif
7496 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7497         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7498 #endif
7499 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7500         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
7501 #endif
7502         if (alloc_size) {
7503                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7504
7505 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7506                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7507                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7508
7509                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7510                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7511
7512 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7513 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7514                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7515                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7516
7517                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7518                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7519
7520 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7521 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7522                 for_each_possible_cpu(i) {
7523                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
7524                         ptr += cpumask_size();
7525                 }
7526 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7527         }
7528
7529 #ifdef CONFIG_SMP
7530         init_defrootdomain();
7531 #endif
7532
7533         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7534                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7535
7536 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7537         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
7538                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7539 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7540
7541 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7542         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
7543         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
7544
7545 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7546
7547 #if defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED && defined CONFIG_SMP
7548         update_shares_data = __alloc_percpu(nr_cpu_ids * sizeof(unsigned long),
7549                                             __alignof__(unsigned long));
7550 #endif
7551         for_each_possible_cpu(i) {
7552                 struct rq *rq;
7553
7554                 rq = cpu_rq(i);
7555                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7556                 rq->nr_running = 0;
7557                 rq->calc_load_active = 0;
7558                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7559                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
7560                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
7561 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7562                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
7563                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7564 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7565                 /*
7566                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
7567                  *
7568                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7569                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7570                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7571                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7572                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7573                  * (se->load.weight).
7574                  *
7575                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
7576                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7577                  * then A0's share of the cpu resource is:
7578                  *
7579                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7580                  *
7581                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
7582                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
7583                  */
7584                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
7585 #endif
7586 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7587
7588                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7589 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7590                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
7591 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7592                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
7593 #endif
7594 #endif
7595
7596                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7597                         rq->cpu_load[j] = 0;
7598 #ifdef CONFIG_SMP
7599                 rq->sd = NULL;
7600                 rq->rd = NULL;
7601                 rq->cpu_power = SCHED_LOAD_SCALE;
7602                 rq->post_schedule = 0;
7603                 rq->active_balance = 0;
7604                 rq->next_balance = jiffies;
7605                 rq->push_cpu = 0;
7606                 rq->cpu = i;
7607                 rq->online = 0;
7608                 rq->idle_stamp = 0;
7609                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7610                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7611 #endif
7612                 init_rq_hrtick(rq);
7613                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7614         }
7615
7616         set_load_weight(&init_task);
7617
7618 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7619         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7620 #endif
7621
7622 #ifdef CONFIG_SMP
7623         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
7624 #endif
7625
7626 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
7627         plist_head_init_raw(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
7628 #endif
7629
7630         /*
7631          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7632          */
7633         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7634         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7635
7636         /*
7637          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7638          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7639          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7640          * when this runqueue becomes "idle".
7641          */
7642         init_idle(current, smp_processor_id());
7643
7644         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7645
7646         /*
7647          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7648          */
7649         current->sched_class = &fair_sched_class;
7650
7651         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7652         zalloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
7653 #ifdef CONFIG_SMP
7654 #ifdef CONFIG_NO_HZ
7655         zalloc_cpumask_var(&nohz.cpu_mask, GFP_NOWAIT);
7656         alloc_cpumask_var(&nohz.ilb_grp_nohz_mask, GFP_NOWAIT);
7657 #endif
7658         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7659         if (cpu_isolated_map == NULL)
7660                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7661 #endif /* SMP */
7662
7663         perf_event_init();
7664
7665         scheduler_running = 1;
7666 }
7667
7668 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
7669 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7670 {
7671         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7672
7673         return (nested == PREEMPT_INATOMIC_BASE + preempt_offset);
7674 }
7675
7676 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7677 {
7678 #ifdef in_atomic
7679         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7680
7681         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
7682             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7683                 return;
7684         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7685                 return;
7686         prev_jiffy = jiffies;
7687
7688         printk(KERN_ERR
7689                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7690                         file, line);
7691         printk(KERN_ERR
7692                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7693                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7694                         current->pid, current->comm);
7695
7696         debug_show_held_locks(current);
7697         if (irqs_disabled())
7698                 print_irqtrace_events(current);
7699         dump_stack();
7700 #endif
7701 }
7702 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7703 #endif
7704
7705 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7706 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7707 {
7708         int on_rq;
7709
7710         on_rq = p->se.on_rq;
7711         if (on_rq)
7712                 deactivate_task(rq, p, 0);
7713         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7714         if (on_rq) {
7715                 activate_task(rq, p, 0);
7716                 resched_task(rq->curr);
7717         }
7718 }
7719
7720 void normalize_rt_tasks(void)
7721 {
7722         struct task_struct *g, *p;
7723         unsigned long flags;
7724         struct rq *rq;
7725
7726         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7727         do_each_thread(g, p) {
7728                 /*
7729                  * Only normalize user tasks:
7730                  */
7731                 if (!p->mm)
7732                         continue;
7733
7734                 p->se.exec_start                = 0;
7735 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7736                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7737                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7738                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7739 #endif
7740
7741                 if (!rt_task(p)) {
7742                         /*
7743                          * Renice negative nice level userspace
7744                          * tasks back to 0:
7745                          */
7746                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7747                                 set_user_nice(p, 0);
7748                         continue;
7749                 }
7750
7751                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7752                 rq = __task_rq_lock(p);
7753
7754                 normalize_task(rq, p);
7755
7756                 __task_rq_unlock(rq);
7757                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7758         } while_each_thread(g, p);
7759
7760         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7761 }
7762
7763 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7764
7765 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7766 /*
7767  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7768  *
7769  * They can only be called when the whole system has been
7770  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7771  * activity can take place. Using them for anything else would
7772  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7773  * under any other configuration.
7774  */
7775
7776 /**
7777  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7778  * @cpu: the processor in question.
7779  *
7780  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7781  */
7782 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7783 {
7784         return cpu_curr(cpu);
7785 }
7786
7787 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7788
7789 #ifdef CONFIG_IA64
7790 /**
7791  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7792  * @cpu: the processor in question.
7793  * @p: the task pointer to set.
7794  *
7795  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7796  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7797  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7798  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7799  * and caller must save the original value of the current task (see
7800  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7801  * re-starting the system.
7802  *
7803  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7804  */
7805 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7806 {
7807         cpu_curr(cpu) = p;
7808 }
7809
7810 #endif
7811
7812 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7813 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7814 {
7815         int i;
7816
7817         for_each_possible_cpu(i) {
7818                 if (tg->cfs_rq)
7819                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
7820                 if (tg->se)
7821                         kfree(tg->se[i]);
7822         }
7823
7824         kfree(tg->cfs_rq);
7825         kfree(tg->se);
7826 }
7827
7828 static
7829 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7830 {
7831         struct cfs_rq *cfs_rq;
7832         struct sched_entity *se;
7833         struct rq *rq;
7834         int i;
7835
7836         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7837         if (!tg->cfs_rq)
7838                 goto err;
7839         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7840         if (!tg->se)
7841                 goto err;
7842
7843         tg->shares = NICE_0_LOAD;
7844
7845         for_each_possible_cpu(i) {
7846                 rq = cpu_rq(i);
7847
7848                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
7849                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7850                 if (!cfs_rq)
7851                         goto err;
7852
7853                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
7854                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7855                 if (!se)
7856                         goto err_free_rq;
7857
7858                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
7859         }
7860
7861         return 1;
7862
7863  err_free_rq:
7864         kfree(cfs_rq);
7865  err:
7866         return 0;
7867 }
7868
7869 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7870 {
7871         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
7872                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
7873 }
7874
7875 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7876 {
7877         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
7878 }
7879 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
7880 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7881 {
7882 }
7883
7884 static inline
7885 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7886 {
7887         return 1;
7888 }
7889
7890 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7891 {
7892 }
7893
7894 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7895 {
7896 }
7897 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7898
7899 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7900 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
7901 {
7902         int i;
7903
7904         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
7905
7906         for_each_possible_cpu(i) {
7907                 if (tg->rt_rq)
7908                         kfree(tg->rt_rq[i]);
7909                 if (tg->rt_se)
7910                         kfree(tg->rt_se[i]);
7911         }
7912
7913         kfree(tg->rt_rq);
7914         kfree(tg->rt_se);
7915 }
7916
7917 static
7918 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7919 {
7920         struct rt_rq *rt_rq;
7921         struct sched_rt_entity *rt_se;
7922         struct rq *rq;
7923         int i;
7924
7925         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7926         if (!tg->rt_rq)
7927                 goto err;
7928         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7929         if (!tg->rt_se)
7930                 goto err;
7931
7932         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
7933                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
7934
7935         for_each_possible_cpu(i) {
7936                 rq = cpu_rq(i);
7937
7938                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
7939                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7940                 if (!rt_rq)
7941                         goto err;
7942
7943                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
7944                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7945                 if (!rt_se)
7946                         goto err_free_rq;
7947
7948                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
7949         }
7950
7951         return 1;
7952
7953  err_free_rq:
7954         kfree(rt_rq);
7955  err:
7956         return 0;
7957 }
7958
7959 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7960 {
7961         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
7962                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
7963 }
7964
7965 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7966 {
7967         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
7968 }
7969 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7970 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
7971 {
7972 }
7973
7974 static inline
7975 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7976 {
7977         return 1;
7978 }
7979
7980 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7981 {
7982 }
7983
7984 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7985 {
7986 }
7987 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7988
7989 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7990 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7991 {
7992         free_fair_sched_group(tg);
7993         free_rt_sched_group(tg);
7994         kfree(tg);
7995 }
7996
7997 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7998 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7999 {
8000         struct task_group *tg;
8001         unsigned long flags;
8002         int i;
8003
8004         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8005         if (!tg)
8006                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8007
8008         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8009                 goto err;
8010
8011         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8012                 goto err;
8013
8014         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8015         for_each_possible_cpu(i) {
8016                 register_fair_sched_group(tg, i);
8017                 register_rt_sched_group(tg, i);
8018         }
8019         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8020
8021         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8022
8023         tg->parent = parent;
8024         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8025         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8026         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8027
8028         return tg;
8029
8030 err:
8031         free_sched_group(tg);
8032         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8033 }
8034
8035 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8036 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8037 {
8038         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8039         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8040 }
8041
8042 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8043 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8044 {
8045         unsigned long flags;
8046         int i;
8047
8048         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8049         for_each_possible_cpu(i) {
8050                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8051                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
8052         }
8053         list_del_rcu(&tg->list);
8054         list_del_rcu(&tg->siblings);
8055         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8056
8057         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8058         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8059 }
8060
8061 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8062  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8063  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8064  *      reflect its new group.
8065  */
8066 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8067 {
8068         int on_rq, running;
8069         unsigned long flags;
8070         struct rq *rq;
8071
8072         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8073
8074         running = task_current(rq, tsk);
8075         on_rq = tsk->se.on_rq;
8076
8077         if (on_rq)
8078                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8079         if (unlikely(running))
8080                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8081
8082         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8083
8084 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8085         if (tsk->sched_class->moved_group)
8086                 tsk->sched_class->moved_group(tsk, on_rq);
8087 #endif
8088
8089         if (unlikely(running))
8090                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8091         if (on_rq)
8092                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8093
8094         task_rq_unlock(rq, &flags);
8095 }
8096 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8097
8098 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8099 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8100 {
8101         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8102         int on_rq;
8103
8104         on_rq = se->on_rq;
8105         if (on_rq)
8106                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
8107
8108         se->load.weight = shares;
8109         se->load.inv_weight = 0;
8110
8111         if (on_rq)
8112                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
8113 }
8114
8115 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8116 {
8117         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8118         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8119         unsigned long flags;
8120
8121         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8122         __set_se_shares(se, shares);
8123         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8124 }
8125
8126 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8127
8128 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8129 {
8130         int i;
8131         unsigned long flags;
8132
8133         /*
8134          * We can't change the weight of the root cgroup.
8135          */
8136         if (!tg->se[0])
8137                 return -EINVAL;
8138
8139         if (shares < MIN_SHARES)
8140                 shares = MIN_SHARES;
8141         else if (shares > MAX_SHARES)
8142                 shares = MAX_SHARES;
8143
8144         mutex_lock(&shares_mutex);
8145         if (tg->shares == shares)
8146                 goto done;
8147
8148         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8149         for_each_possible_cpu(i)
8150                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8151         list_del_rcu(&tg->siblings);
8152         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8153
8154         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
8155         synchronize_sched();
8156
8157         /*
8158          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
8159          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
8160          */
8161         tg->shares = shares;
8162         for_each_possible_cpu(i) {
8163                 /*
8164                  * force a rebalance
8165                  */
8166                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
8167                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
8168         }
8169
8170         /*
8171          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
8172          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
8173          */
8174         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8175         for_each_possible_cpu(i)
8176                 register_fair_sched_group(tg, i);
8177         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
8178         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8179 done:
8180         mutex_unlock(&shares_mutex);
8181         return 0;
8182 }
8183
8184 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8185 {
8186         return tg->shares;
8187 }
8188 #endif
8189
8190 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8191 /*
8192  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8193  */
8194 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8195
8196 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8197 {
8198         if (runtime == RUNTIME_INF)
8199                 return 1ULL << 20;
8200
8201         return div64_u64(runtime << 20, period);
8202 }
8203
8204 /* Must be called with tasklist_lock held */
8205 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8206 {
8207         struct task_struct *g, *p;
8208
8209         do_each_thread(g, p) {
8210                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8211                         return 1;
8212         } while_each_thread(g, p);
8213
8214         return 0;
8215 }
8216
8217 struct rt_schedulable_data {
8218         struct task_group *tg;
8219         u64 rt_period;
8220         u64 rt_runtime;
8221 };
8222
8223 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
8224 {
8225         struct rt_schedulable_data *d = data;
8226         struct task_group *child;
8227         unsigned long total, sum = 0;
8228         u64 period, runtime;
8229
8230         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8231         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8232
8233         if (tg == d->tg) {
8234                 period = d->rt_period;
8235                 runtime = d->rt_runtime;
8236         }
8237
8238         /*
8239          * Cannot have more runtime than the period.
8240          */
8241         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8242                 return -EINVAL;
8243
8244         /*
8245          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
8246          */
8247         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
8248                 return -EBUSY;
8249
8250         total = to_ratio(period, runtime);
8251
8252         /*
8253          * Nobody can have more than the global setting allows.
8254          */
8255         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
8256                 return -EINVAL;
8257
8258         /*
8259          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
8260          */
8261         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
8262                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
8263                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
8264
8265                 if (child == d->tg) {
8266                         period = d->rt_period;
8267                         runtime = d->rt_runtime;
8268                 }
8269
8270                 sum += to_ratio(period, runtime);
8271         }
8272
8273         if (sum > total)
8274                 return -EINVAL;
8275
8276         return 0;
8277 }
8278
8279 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8280 {
8281         struct rt_schedulable_data data = {
8282                 .tg = tg,
8283                 .rt_period = period,
8284                 .rt_runtime = runtime,
8285         };
8286
8287         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
8288 }
8289
8290 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
8291                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8292 {
8293         int i, err = 0;
8294
8295         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8296         read_lock(&tasklist_lock);
8297         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
8298         if (err)
8299                 goto unlock;
8300
8301         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8302         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8303         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8304
8305         for_each_possible_cpu(i) {
8306                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8307
8308                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8309                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8310                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8311         }
8312         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8313  unlock:
8314         read_unlock(&tasklist_lock);
8315         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8316
8317         return err;
8318 }
8319
8320 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8321 {
8322         u64 rt_runtime, rt_period;
8323
8324         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8325         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8326         if (rt_runtime_us < 0)
8327                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8328
8329         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8330 }
8331
8332 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8333 {
8334         u64 rt_runtime_us;
8335
8336         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8337                 return -1;
8338
8339         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8340         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8341         return rt_runtime_us;
8342 }
8343
8344 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8345 {
8346         u64 rt_runtime, rt_period;
8347
8348         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8349         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8350
8351         if (rt_period == 0)
8352                 return -EINVAL;
8353
8354         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8355 }
8356
8357 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8358 {
8359         u64 rt_period_us;
8360
8361         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8362         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8363         return rt_period_us;
8364 }
8365
8366 static int sched_rt_global_constraints(void)
8367 {
8368         u64 runtime, period;
8369         int ret = 0;
8370
8371         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8372                 return -EINVAL;
8373
8374         runtime = global_rt_runtime();
8375         period = global_rt_period();
8376
8377         /*
8378          * Sanity check on the sysctl variables.
8379          */
8380         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8381                 return -EINVAL;
8382
8383         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8384         read_lock(&tasklist_lock);
8385         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8386         read_unlock(&tasklist_lock);
8387         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8388
8389         return ret;
8390 }
8391
8392 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
8393 {
8394         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8395         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8396                 return 0;
8397
8398         return 1;
8399 }
8400
8401 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8402 static int sched_rt_global_constraints(void)
8403 {
8404         unsigned long flags;
8405         int i;
8406
8407         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8408                 return -EINVAL;
8409
8410         /*
8411          * There's always some RT tasks in the root group
8412          * -- migration, kstopmachine etc..
8413          */
8414         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
8415                 return -EBUSY;
8416
8417         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8418         for_each_possible_cpu(i) {
8419                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8420
8421                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8422                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8423                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8424         }
8425         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8426
8427         return 0;
8428 }
8429 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8430
8431 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8432                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8433                 loff_t *ppos)
8434 {
8435         int ret;
8436         int old_period, old_runtime;
8437         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8438
8439         mutex_lock(&mutex);
8440         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8441         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8442
8443         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8444
8445         if (!ret && write) {
8446                 ret = sched_rt_global_constraints();
8447                 if (ret) {
8448                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
8449                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8450                 } else {
8451                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8452                         def_rt_bandwidth.rt_period =
8453                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
8454                 }
8455         }
8456         mutex_unlock(&mutex);
8457
8458         return ret;
8459 }
8460
8461 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8462
8463 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
8464 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
8465 {
8466         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
8467                             struct task_group, css);
8468 }
8469
8470 static struct cgroup_subsys_state *
8471 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8472 {
8473         struct task_group *tg, *parent;
8474
8475         if (!cgrp->parent) {
8476                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8477                 return &init_task_group.css;
8478         }
8479
8480         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
8481         tg = sched_create_group(parent);
8482         if (IS_ERR(tg))
8483                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8484
8485         return &tg->css;
8486 }
8487
8488 static void
8489 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8490 {
8491         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8492
8493         sched_destroy_group(tg);
8494 }
8495
8496 static int
8497 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
8498 {
8499 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8500         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
8501                 return -EINVAL;
8502 #else
8503         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8504         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
8505                 return -EINVAL;
8506 #endif
8507         return 0;
8508 }
8509
8510 static int
8511 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8512                       struct task_struct *tsk, bool threadgroup)
8513 {
8514         int retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, tsk);
8515         if (retval)
8516                 return retval;
8517         if (threadgroup) {
8518                 struct task_struct *c;
8519                 rcu_read_lock();
8520                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
8521                         retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, c);
8522                         if (retval) {
8523                                 rcu_read_unlock();
8524                                 return retval;
8525                         }
8526                 }
8527                 rcu_read_unlock();
8528         }
8529         return 0;
8530 }
8531
8532 static void
8533 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8534                   struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk,
8535                   bool threadgroup)
8536 {
8537         sched_move_task(tsk);
8538         if (threadgroup) {
8539                 struct task_struct *c;
8540                 rcu_read_lock();
8541                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
8542                         sched_move_task(c);
8543                 }
8544                 rcu_read_unlock();
8545         }
8546 }
8547
8548 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8549 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8550                                 u64 shareval)
8551 {
8552         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
8553 }
8554
8555 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8556 {
8557         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8558
8559         return (u64) tg->shares;
8560 }
8561 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8562
8563 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8564 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8565                                 s64 val)
8566 {
8567         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
8568 }
8569
8570 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8571 {
8572         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
8573 }
8574
8575 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8576                 u64 rt_period_us)
8577 {
8578         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
8579 }
8580
8581 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8582 {
8583         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
8584 }
8585 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8586
8587 static struct cftype cpu_files[] = {
8588 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8589         {
8590                 .name = "shares",
8591                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8592                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8593         },
8594 #endif
8595 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8596         {
8597                 .name = "rt_runtime_us",
8598                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8599                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8600         },
8601         {
8602                 .name = "rt_period_us",
8603                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8604                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8605         },
8606 #endif
8607 };
8608
8609 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
8610 {
8611         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
8612 }
8613
8614 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
8615         .name           = "cpu",
8616         .create         = cpu_cgroup_create,
8617         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
8618         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8619         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8620         .populate       = cpu_cgroup_populate,
8621         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
8622         .early_init     = 1,
8623 };
8624
8625 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8626
8627 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
8628
8629 /*
8630  * CPU accounting code for task groups.
8631  *
8632  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
8633  * (balbir@in.ibm.com).
8634  */
8635
8636 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
8637 struct cpuacct {
8638         struct cgroup_subsys_state css;
8639         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
8640         u64 __percpu *cpuusage;
8641         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
8642         struct cpuacct *parent;
8643 };
8644
8645 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
8646
8647 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
8648 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
8649 {
8650         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
8651                             struct cpuacct, css);
8652 }
8653
8654 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
8655 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
8656 {
8657         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
8658                             struct cpuacct, css);
8659 }
8660
8661 /* create a new cpu accounting group */
8662 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
8663         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8664 {
8665         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
8666         int i;
8667
8668         if (!ca)
8669                 goto out;
8670
8671         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
8672         if (!ca->cpuusage)
8673                 goto out_free_ca;
8674
8675         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
8676                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
8677                         goto out_free_counters;
8678
8679         if (cgrp->parent)
8680                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
8681
8682         return &ca->css;
8683
8684 out_free_counters:
8685         while (--i >= 0)
8686                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
8687         free_percpu(ca->cpuusage);
8688 out_free_ca:
8689         kfree(ca);
8690 out:
8691         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8692 }
8693
8694 /* destroy an existing cpu accounting group */
8695 static void
8696 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8697 {
8698         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8699         int i;
8700
8701         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
8702                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
8703         free_percpu(ca->cpuusage);
8704         kfree(ca);
8705 }
8706
8707 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
8708 {
8709         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8710         u64 data;
8711
8712 #ifndef CONFIG_64BIT
8713         /*
8714          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
8715          */
8716         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8717         data = *cpuusage;
8718         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8719 #else
8720         data = *cpuusage;
8721 #endif
8722
8723         return data;
8724 }
8725
8726 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
8727 {
8728         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8729
8730 #ifndef CONFIG_64BIT
8731         /*
8732          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
8733          */
8734         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8735         *cpuusage = val;
8736         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8737 #else
8738         *cpuusage = val;
8739 #endif
8740 }
8741
8742 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
8743 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8744 {
8745         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8746         u64 totalcpuusage = 0;
8747         int i;
8748
8749         for_each_present_cpu(i)
8750                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8751
8752         return totalcpuusage;
8753 }
8754
8755 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8756                                                                 u64 reset)
8757 {
8758         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8759         int err = 0;
8760         int i;
8761
8762         if (reset) {
8763                 err = -EINVAL;
8764                 goto out;
8765         }
8766
8767         for_each_present_cpu(i)
8768                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
8769
8770 out:
8771         return err;
8772 }
8773
8774 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
8775                                    struct seq_file *m)
8776 {
8777         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
8778         u64 percpu;
8779         int i;
8780
8781         for_each_present_cpu(i) {
8782                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8783                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
8784         }
8785         seq_printf(m, "\n");
8786         return 0;
8787 }
8788
8789 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
8790         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
8791         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
8792 };
8793
8794 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8795                 struct cgroup_map_cb *cb)
8796 {
8797         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8798         int i;
8799
8800         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
8801                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
8802                 val = cputime64_to_clock_t(val);
8803                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
8804         }
8805         return 0;
8806 }
8807
8808 static struct cftype files[] = {
8809         {
8810                 .name = "usage",
8811                 .read_u64 = cpuusage_read,
8812                 .write_u64 = cpuusage_write,
8813         },
8814         {
8815                 .name = "usage_percpu",
8816                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
8817         },
8818         {
8819                 .name = "stat",
8820                 .read_map = cpuacct_stats_show,
8821         },
8822 };
8823
8824 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8825 {
8826         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
8827 }
8828
8829 /*
8830  * charge this task's execution time to its accounting group.
8831  *
8832  * called with rq->lock held.
8833  */
8834 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
8835 {
8836         struct cpuacct *ca;
8837         int cpu;
8838
8839         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
8840                 return;
8841
8842         cpu = task_cpu(tsk);
8843
8844         rcu_read_lock();
8845
8846         ca = task_ca(tsk);
8847
8848         for (; ca; ca = ca->parent) {
8849                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8850                 *cpuusage += cputime;
8851         }
8852
8853         rcu_read_unlock();
8854 }
8855
8856 /*
8857  * When CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING is enabled one jiffy can be very large
8858  * in cputime_t units. As a result, cpuacct_update_stats calls
8859  * percpu_counter_add with values large enough to always overflow the
8860  * per cpu batch limit causing bad SMP scalability.
8861  *
8862  * To fix this we scale percpu_counter_batch by cputime_one_jiffy so we
8863  * batch the same amount of time with CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING disabled
8864  * and enabled. We cap it at INT_MAX which is the largest allowed batch value.
8865  */
8866 #ifdef CONFIG_SMP
8867 #define CPUACCT_BATCH   \
8868         min_t(long, percpu_counter_batch * cputime_one_jiffy, INT_MAX)
8869 #else
8870 #define CPUACCT_BATCH   0
8871 #endif
8872
8873 /*
8874  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
8875  */
8876 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
8877                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
8878 {
8879         struct cpuacct *ca;
8880         int batch = CPUACCT_BATCH;
8881
8882         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
8883                 return;
8884
8885         rcu_read_lock();
8886         ca = task_ca(tsk);
8887
8888         do {
8889                 __percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val, batch);
8890                 ca = ca->parent;
8891         } while (ca);
8892         rcu_read_unlock();
8893 }
8894
8895 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
8896         .name = "cpuacct",
8897         .create = cpuacct_create,
8898         .destroy = cpuacct_destroy,
8899         .populate = cpuacct_populate,
8900         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
8901 };
8902 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */
8903
8904 #ifndef CONFIG_SMP
8905
8906 void synchronize_sched_expedited(void)
8907 {
8908         barrier();
8909 }
8910 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
8911
8912 #else /* #ifndef CONFIG_SMP */
8913
8914 static atomic_t synchronize_sched_expedited_count = ATOMIC_INIT(0);
8915
8916 static int synchronize_sched_expedited_cpu_stop(void *data)
8917 {
8918         /*
8919          * There must be a full memory barrier on each affected CPU
8920          * between the time that try_stop_cpus() is called and the
8921          * time that it returns.
8922          *
8923          * In the current initial implementation of cpu_stop, the
8924          * above condition is already met when the control reaches
8925          * this point and the following smp_mb() is not strictly
8926          * necessary.  Do smp_mb() anyway for documentation and
8927          * robustness against future implementation changes.
8928          */
8929         smp_mb(); /* See above comment block. */
8930         return 0;
8931 }
8932
8933 /*
8934  * Wait for an rcu-sched grace period to elapse, but use "big hammer"
8935  * approach to force grace period to end quickly.  This consumes
8936  * significant time on all CPUs, and is thus not recommended for
8937  * any sort of common-case code.
8938  *
8939  * Note that it is illegal to call this function while holding any
8940  * lock that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  Failing to
8941  * observe this restriction will result in deadlock.
8942  */
8943 void synchronize_sched_expedited(void)
8944 {
8945         int snap, trycount = 0;
8946
8947         smp_mb();  /* ensure prior mod happens before capturing snap. */
8948         snap = atomic_read(&synchronize_sched_expedited_count) + 1;
8949         get_online_cpus();
8950         while (try_stop_cpus(cpu_online_mask,
8951                              synchronize_sched_expedited_cpu_stop,
8952                              NULL) == -EAGAIN) {
8953                 put_online_cpus();
8954                 if (trycount++ < 10)
8955                         udelay(trycount * num_online_cpus());
8956                 else {
8957                         synchronize_sched();
8958                         return;
8959                 }
8960                 if (atomic_read(&synchronize_sched_expedited_count) - snap > 0) {
8961                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
8962                         return;
8963                 }
8964                 get_online_cpus();
8965         }
8966         atomic_inc(&synchronize_sched_expedited_count);
8967         smp_mb__after_atomic_inc(); /* ensure post-GP actions seen after GP. */
8968         put_online_cpus();
8969 }
8970 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
8971
8972 #endif /* #else #ifndef CONFIG_SMP */