6b7c26a1a097e75ae4e80bbaae80e4d86c31cd3b
[cascardo/linux.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 #include "workqueue_sched.h"
81
82 #define CREATE_TRACE_POINTS
83 #include <trace/events/sched.h>
84
85 /*
86  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
87  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
88  * and back.
89  */
90 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
91 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
92 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
93
94 /*
95  * 'User priority' is the nice value converted to something we
96  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
97  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
98  */
99 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
100 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
101 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
102
103 /*
104  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
105  */
106 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
107
108 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
109 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
110
111 /*
112  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
113  *
114  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
115  * Timeslices get refilled after they expire.
116  */
117 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
118
119 /*
120  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
121  */
122 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
123
124 static inline int rt_policy(int policy)
125 {
126         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
127                 return 1;
128         return 0;
129 }
130
131 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
132 {
133         return rt_policy(p->policy);
134 }
135
136 /*
137  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
138  */
139 struct rt_prio_array {
140         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
141         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
142 };
143
144 struct rt_bandwidth {
145         /* nests inside the rq lock: */
146         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
147         ktime_t                 rt_period;
148         u64                     rt_runtime;
149         struct hrtimer          rt_period_timer;
150 };
151
152 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
153
154 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
155
156 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
157 {
158         struct rt_bandwidth *rt_b =
159                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
160         ktime_t now;
161         int overrun;
162         int idle = 0;
163
164         for (;;) {
165                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
166                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
167
168                 if (!overrun)
169                         break;
170
171                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
172         }
173
174         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
175 }
176
177 static
178 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
179 {
180         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
181         rt_b->rt_runtime = runtime;
182
183         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
184
185         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
186                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
187         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
188 }
189
190 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
191 {
192         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
193 }
194
195 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
196 {
197         ktime_t now;
198
199         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
200                 return;
201
202         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
203                 return;
204
205         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
206         for (;;) {
207                 unsigned long delta;
208                 ktime_t soft, hard;
209
210                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
211                         break;
212
213                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
214                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
215
216                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
217                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
218                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
219                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
220                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
221         }
222         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
223 }
224
225 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
226 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
227 {
228         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
229 }
230 #endif
231
232 /*
233  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
234  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
235  */
236 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
237
238 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
239
240 #include <linux/cgroup.h>
241
242 struct cfs_rq;
243
244 static LIST_HEAD(task_groups);
245
246 /* task group related information */
247 struct task_group {
248         struct cgroup_subsys_state css;
249
250 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
251         /* schedulable entities of this group on each cpu */
252         struct sched_entity **se;
253         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
254         struct cfs_rq **cfs_rq;
255         unsigned long shares;
256 #endif
257
258 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
259         struct sched_rt_entity **rt_se;
260         struct rt_rq **rt_rq;
261
262         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
263 #endif
264
265         struct rcu_head rcu;
266         struct list_head list;
267
268         struct task_group *parent;
269         struct list_head siblings;
270         struct list_head children;
271 };
272
273 #define root_task_group init_task_group
274
275 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
276  * a task group's cpu shares.
277  */
278 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
279
280 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
281
282 #ifdef CONFIG_SMP
283 static int root_task_group_empty(void)
284 {
285         return list_empty(&root_task_group.children);
286 }
287 #endif
288
289 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
290
291 /*
292  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
293  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
294  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
295  * too large, so as the shares value of a task group.
296  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
297  *  limitation from this.)
298  */
299 #define MIN_SHARES      2
300 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
301
302 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
303 #endif
304
305 /* Default task group.
306  *      Every task in system belong to this group at bootup.
307  */
308 struct task_group init_task_group;
309
310 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
311
312 /* CFS-related fields in a runqueue */
313 struct cfs_rq {
314         struct load_weight load;
315         unsigned long nr_running;
316
317         u64 exec_clock;
318         u64 min_vruntime;
319
320         struct rb_root tasks_timeline;
321         struct rb_node *rb_leftmost;
322
323         struct list_head tasks;
324         struct list_head *balance_iterator;
325
326         /*
327          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
328          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
329          */
330         struct sched_entity *curr, *next, *last;
331
332         unsigned int nr_spread_over;
333
334 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
335         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
336
337         /*
338          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
339          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
340          * (like users, containers etc.)
341          *
342          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
343          * list is used during load balance.
344          */
345         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
346         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
347
348 #ifdef CONFIG_SMP
349         /*
350          * the part of load.weight contributed by tasks
351          */
352         unsigned long task_weight;
353
354         /*
355          *   h_load = weight * f(tg)
356          *
357          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
358          * this group.
359          */
360         unsigned long h_load;
361
362         /*
363          * this cpu's part of tg->shares
364          */
365         unsigned long shares;
366
367         /*
368          * load.weight at the time we set shares
369          */
370         unsigned long rq_weight;
371 #endif
372 #endif
373 };
374
375 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
376 struct rt_rq {
377         struct rt_prio_array active;
378         unsigned long rt_nr_running;
379 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
380         struct {
381                 int curr; /* highest queued rt task prio */
382 #ifdef CONFIG_SMP
383                 int next; /* next highest */
384 #endif
385         } highest_prio;
386 #endif
387 #ifdef CONFIG_SMP
388         unsigned long rt_nr_migratory;
389         unsigned long rt_nr_total;
390         int overloaded;
391         struct plist_head pushable_tasks;
392 #endif
393         int rt_throttled;
394         u64 rt_time;
395         u64 rt_runtime;
396         /* Nests inside the rq lock: */
397         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
398
399 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
400         unsigned long rt_nr_boosted;
401
402         struct rq *rq;
403         struct list_head leaf_rt_rq_list;
404         struct task_group *tg;
405 #endif
406 };
407
408 #ifdef CONFIG_SMP
409
410 /*
411  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
412  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
413  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
414  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
415  * object.
416  *
417  */
418 struct root_domain {
419         atomic_t refcount;
420         cpumask_var_t span;
421         cpumask_var_t online;
422
423         /*
424          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
425          * one runnable RT task.
426          */
427         cpumask_var_t rto_mask;
428         atomic_t rto_count;
429         struct cpupri cpupri;
430 };
431
432 /*
433  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
434  * members (mimicking the global state we have today).
435  */
436 static struct root_domain def_root_domain;
437
438 #endif /* CONFIG_SMP */
439
440 /*
441  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
442  *
443  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
444  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
445  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
446  */
447 struct rq {
448         /* runqueue lock: */
449         raw_spinlock_t lock;
450
451         /*
452          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
453          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
454          */
455         unsigned long nr_running;
456         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
457         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
458         unsigned long last_load_update_tick;
459 #ifdef CONFIG_NO_HZ
460         u64 nohz_stamp;
461         unsigned char nohz_balance_kick;
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, *stop;
490         unsigned long next_balance;
491         struct mm_struct *prev_mm;
492
493         u64 clock;
494         u64 clock_task;
495
496         atomic_t nr_iowait;
497
498 #ifdef CONFIG_SMP
499         struct root_domain *rd;
500         struct sched_domain *sd;
501
502         unsigned long cpu_power;
503
504         unsigned char idle_at_tick;
505         /* For active balancing */
506         int post_schedule;
507         int active_balance;
508         int push_cpu;
509         struct cpu_stop_work active_balance_work;
510         /* cpu of this runqueue: */
511         int cpu;
512         int online;
513
514         unsigned long avg_load_per_task;
515
516         u64 rt_avg;
517         u64 age_stamp;
518         u64 idle_stamp;
519         u64 avg_idle;
520 #endif
521
522 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
523         u64 prev_irq_time;
524 #endif
525
526         /* calc_load related fields */
527         unsigned long calc_load_update;
528         long calc_load_active;
529
530 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
531 #ifdef CONFIG_SMP
532         int hrtick_csd_pending;
533         struct call_single_data hrtick_csd;
534 #endif
535         struct hrtimer hrtick_timer;
536 #endif
537
538 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
539         /* latency stats */
540         struct sched_info rq_sched_info;
541         unsigned long long rq_cpu_time;
542         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
543
544         /* sys_sched_yield() stats */
545         unsigned int yld_count;
546
547         /* schedule() stats */
548         unsigned int sched_switch;
549         unsigned int sched_count;
550         unsigned int sched_goidle;
551
552         /* try_to_wake_up() stats */
553         unsigned int ttwu_count;
554         unsigned int ttwu_local;
555
556         /* BKL stats */
557         unsigned int bkl_count;
558 #endif
559 };
560
561 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
562
563
564 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
565
566 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
567 {
568 #ifdef CONFIG_SMP
569         return rq->cpu;
570 #else
571         return 0;
572 #endif
573 }
574
575 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
576         rcu_dereference_check((p), \
577                               rcu_read_lock_sched_held() || \
578                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
579
580 /*
581  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
582  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
583  *
584  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
585  * preempt-disabled sections.
586  */
587 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
588         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
589
590 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
591 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
592 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
593 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
594 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
595
596 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
597
598 /*
599  * Return the group to which this tasks belongs.
600  *
601  * We use task_subsys_state_check() and extend the RCU verification
602  * with lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock) because cpu_cgroup_attach()
603  * holds that lock for each task it moves into the cgroup. Therefore
604  * by holding that lock, we pin the task to the current cgroup.
605  */
606 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
607 {
608         struct cgroup_subsys_state *css;
609
610         css = task_subsys_state_check(p, cpu_cgroup_subsys_id,
611                         lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock));
612         return container_of(css, struct task_group, css);
613 }
614
615 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
616 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
617 {
618 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
619         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
620         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
621 #endif
622
623 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
624         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
625         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
626 #endif
627 }
628
629 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
630
631 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
632 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
633 {
634         return NULL;
635 }
636
637 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
638
639 static u64 irq_time_cpu(int cpu);
640 static void sched_irq_time_avg_update(struct rq *rq, u64 irq_time);
641
642 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
643 {
644         if (!rq->skip_clock_update) {
645                 int cpu = cpu_of(rq);
646                 u64 irq_time;
647
648                 rq->clock = sched_clock_cpu(cpu);
649                 irq_time = irq_time_cpu(cpu);
650                 if (rq->clock - irq_time > rq->clock_task)
651                         rq->clock_task = rq->clock - irq_time;
652
653                 sched_irq_time_avg_update(rq, irq_time);
654         }
655 }
656
657 /*
658  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
659  */
660 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
661 # define const_debug __read_mostly
662 #else
663 # define const_debug static const
664 #endif
665
666 /**
667  * runqueue_is_locked
668  * @cpu: the processor in question.
669  *
670  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
671  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
672  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
673  */
674 int runqueue_is_locked(int cpu)
675 {
676         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
677 }
678
679 /*
680  * Debugging: various feature bits
681  */
682
683 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
684         __SCHED_FEAT_##name ,
685
686 enum {
687 #include "sched_features.h"
688 };
689
690 #undef SCHED_FEAT
691
692 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
693         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
694
695 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
696 #include "sched_features.h"
697         0;
698
699 #undef SCHED_FEAT
700
701 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
702 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
703         #name ,
704
705 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
706 #include "sched_features.h"
707         NULL
708 };
709
710 #undef SCHED_FEAT
711
712 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
713 {
714         int i;
715
716         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
717                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
718                         seq_puts(m, "NO_");
719                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
720         }
721         seq_puts(m, "\n");
722
723         return 0;
724 }
725
726 static ssize_t
727 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
728                 size_t cnt, loff_t *ppos)
729 {
730         char buf[64];
731         char *cmp;
732         int neg = 0;
733         int i;
734
735         if (cnt > 63)
736                 cnt = 63;
737
738         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
739                 return -EFAULT;
740
741         buf[cnt] = 0;
742         cmp = strstrip(buf);
743
744         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
745                 neg = 1;
746                 cmp += 3;
747         }
748
749         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
750                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
751                         if (neg)
752                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
753                         else
754                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
755                         break;
756                 }
757         }
758
759         if (!sched_feat_names[i])
760                 return -EINVAL;
761
762         *ppos += cnt;
763
764         return cnt;
765 }
766
767 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
768 {
769         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
770 }
771
772 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
773         .open           = sched_feat_open,
774         .write          = sched_feat_write,
775         .read           = seq_read,
776         .llseek         = seq_lseek,
777         .release        = single_release,
778 };
779
780 static __init int sched_init_debug(void)
781 {
782         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
783                         &sched_feat_fops);
784
785         return 0;
786 }
787 late_initcall(sched_init_debug);
788
789 #endif
790
791 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
792
793 /*
794  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
795  * Limited because this is done with IRQs disabled.
796  */
797 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
798
799 /*
800  * ratelimit for updating the group shares.
801  * default: 0.25ms
802  */
803 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
804 unsigned int normalized_sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
805
806 /*
807  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
808  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
809  * default: 4
810  */
811 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
812
813 /*
814  * period over which we average the RT time consumption, measured
815  * in ms.
816  *
817  * default: 1s
818  */
819 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
820
821 /*
822  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
823  * default: 1s
824  */
825 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
826
827 static __read_mostly int scheduler_running;
828
829 /*
830  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
831  * default: 0.95s
832  */
833 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
834
835 static inline u64 global_rt_period(void)
836 {
837         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
838 }
839
840 static inline u64 global_rt_runtime(void)
841 {
842         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
843                 return RUNTIME_INF;
844
845         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
846 }
847
848 #ifndef prepare_arch_switch
849 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
850 #endif
851 #ifndef finish_arch_switch
852 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
853 #endif
854
855 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
856 {
857         return rq->curr == p;
858 }
859
860 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
861 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
862 {
863         return task_current(rq, p);
864 }
865
866 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
867 {
868 }
869
870 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
871 {
872 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
873         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
874         rq->lock.owner = current;
875 #endif
876         /*
877          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
878          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
879          * prev into current:
880          */
881         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
882
883         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
884 }
885
886 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
887 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
888 {
889 #ifdef CONFIG_SMP
890         return p->oncpu;
891 #else
892         return task_current(rq, p);
893 #endif
894 }
895
896 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
897 {
898 #ifdef CONFIG_SMP
899         /*
900          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
901          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
902          * here.
903          */
904         next->oncpu = 1;
905 #endif
906 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
907         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
908 #else
909         raw_spin_unlock(&rq->lock);
910 #endif
911 }
912
913 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
914 {
915 #ifdef CONFIG_SMP
916         /*
917          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
918          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
919          * finished.
920          */
921         smp_wmb();
922         prev->oncpu = 0;
923 #endif
924 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
925         local_irq_enable();
926 #endif
927 }
928 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
929
930 /*
931  * Check whether the task is waking, we use this to synchronize ->cpus_allowed
932  * against ttwu().
933  */
934 static inline int task_is_waking(struct task_struct *p)
935 {
936         return unlikely(p->state == TASK_WAKING);
937 }
938
939 /*
940  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
941  * Must be called interrupts disabled.
942  */
943 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
944         __acquires(rq->lock)
945 {
946         struct rq *rq;
947
948         for (;;) {
949                 rq = task_rq(p);
950                 raw_spin_lock(&rq->lock);
951                 if (likely(rq == task_rq(p)))
952                         return rq;
953                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
954         }
955 }
956
957 /*
958  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
959  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
960  * explicitly disabling preemption.
961  */
962 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
963         __acquires(rq->lock)
964 {
965         struct rq *rq;
966
967         for (;;) {
968                 local_irq_save(*flags);
969                 rq = task_rq(p);
970                 raw_spin_lock(&rq->lock);
971                 if (likely(rq == task_rq(p)))
972                         return rq;
973                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
974         }
975 }
976
977 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
978         __releases(rq->lock)
979 {
980         raw_spin_unlock(&rq->lock);
981 }
982
983 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
984         __releases(rq->lock)
985 {
986         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
987 }
988
989 /*
990  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
991  */
992 static struct rq *this_rq_lock(void)
993         __acquires(rq->lock)
994 {
995         struct rq *rq;
996
997         local_irq_disable();
998         rq = this_rq();
999         raw_spin_lock(&rq->lock);
1000
1001         return rq;
1002 }
1003
1004 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1005 /*
1006  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1007  *
1008  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1009  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1010  * reschedule event.
1011  *
1012  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1013  * rq->lock.
1014  */
1015
1016 /*
1017  * Use hrtick when:
1018  *  - enabled by features
1019  *  - hrtimer is actually high res
1020  */
1021 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1022 {
1023         if (!sched_feat(HRTICK))
1024                 return 0;
1025         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1026                 return 0;
1027         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1028 }
1029
1030 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1031 {
1032         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1033                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1034 }
1035
1036 /*
1037  * High-resolution timer tick.
1038  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1039  */
1040 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1041 {
1042         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1043
1044         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1045
1046         raw_spin_lock(&rq->lock);
1047         update_rq_clock(rq);
1048         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1049         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1050
1051         return HRTIMER_NORESTART;
1052 }
1053
1054 #ifdef CONFIG_SMP
1055 /*
1056  * called from hardirq (IPI) context
1057  */
1058 static void __hrtick_start(void *arg)
1059 {
1060         struct rq *rq = arg;
1061
1062         raw_spin_lock(&rq->lock);
1063         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1064         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1065         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1066 }
1067
1068 /*
1069  * Called to set the hrtick timer state.
1070  *
1071  * called with rq->lock held and irqs disabled
1072  */
1073 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1074 {
1075         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1076         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1077
1078         hrtimer_set_expires(timer, time);
1079
1080         if (rq == this_rq()) {
1081                 hrtimer_restart(timer);
1082         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1083                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1084                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1085         }
1086 }
1087
1088 static int
1089 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1090 {
1091         int cpu = (int)(long)hcpu;
1092
1093         switch (action) {
1094         case CPU_UP_CANCELED:
1095         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1096         case CPU_DOWN_PREPARE:
1097         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1098         case CPU_DEAD:
1099         case CPU_DEAD_FROZEN:
1100                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1101                 return NOTIFY_OK;
1102         }
1103
1104         return NOTIFY_DONE;
1105 }
1106
1107 static __init void init_hrtick(void)
1108 {
1109         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1110 }
1111 #else
1112 /*
1113  * Called to set the hrtick timer state.
1114  *
1115  * called with rq->lock held and irqs disabled
1116  */
1117 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1118 {
1119         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1120                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1121 }
1122
1123 static inline void init_hrtick(void)
1124 {
1125 }
1126 #endif /* CONFIG_SMP */
1127
1128 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1129 {
1130 #ifdef CONFIG_SMP
1131         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1132
1133         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1134         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1135         rq->hrtick_csd.info = rq;
1136 #endif
1137
1138         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1139         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1140 }
1141 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1142 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1143 {
1144 }
1145
1146 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1147 {
1148 }
1149
1150 static inline void init_hrtick(void)
1151 {
1152 }
1153 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1154
1155 /*
1156  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1157  *
1158  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1159  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1160  * the target CPU.
1161  */
1162 #ifdef CONFIG_SMP
1163
1164 #ifndef tsk_is_polling
1165 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1166 #endif
1167
1168 static void resched_task(struct task_struct *p)
1169 {
1170         int cpu;
1171
1172         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1173
1174         if (test_tsk_need_resched(p))
1175                 return;
1176
1177         set_tsk_need_resched(p);
1178
1179         cpu = task_cpu(p);
1180         if (cpu == smp_processor_id())
1181                 return;
1182
1183         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1184         smp_mb();
1185         if (!tsk_is_polling(p))
1186                 smp_send_reschedule(cpu);
1187 }
1188
1189 static void resched_cpu(int cpu)
1190 {
1191         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1192         unsigned long flags;
1193
1194         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1195                 return;
1196         resched_task(cpu_curr(cpu));
1197         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1198 }
1199
1200 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1201 /*
1202  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
1203  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
1204  *
1205  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
1206  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
1207  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
1208  */
1209 int get_nohz_timer_target(void)
1210 {
1211         int cpu = smp_processor_id();
1212         int i;
1213         struct sched_domain *sd;
1214
1215         for_each_domain(cpu, sd) {
1216                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1217                         if (!idle_cpu(i))
1218                                 return i;
1219         }
1220         return cpu;
1221 }
1222 /*
1223  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1224  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1225  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1226  * idle system the next event might even be infinite time into the
1227  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1228  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1229  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1230  * wheel for the next timer event.
1231  */
1232 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1233 {
1234         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1235
1236         if (cpu == smp_processor_id())
1237                 return;
1238
1239         /*
1240          * This is safe, as this function is called with the timer
1241          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1242          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1243          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1244          * timer into account automatically.
1245          */
1246         if (rq->curr != rq->idle)
1247                 return;
1248
1249         /*
1250          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1251          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1252          * idle task through an additional NOOP schedule()
1253          */
1254         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1255
1256         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1257         smp_mb();
1258         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1259                 smp_send_reschedule(cpu);
1260 }
1261
1262 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1263
1264 static u64 sched_avg_period(void)
1265 {
1266         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1267 }
1268
1269 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1270 {
1271         s64 period = sched_avg_period();
1272
1273         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1274                 /*
1275                  * Inline assembly required to prevent the compiler
1276                  * optimising this loop into a divmod call.
1277                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
1278                  */
1279                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
1280                 rq->age_stamp += period;
1281                 rq->rt_avg /= 2;
1282         }
1283 }
1284
1285 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1286 {
1287         rq->rt_avg += rt_delta;
1288         sched_avg_update(rq);
1289 }
1290
1291 #else /* !CONFIG_SMP */
1292 static void resched_task(struct task_struct *p)
1293 {
1294         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1295         set_tsk_need_resched(p);
1296 }
1297
1298 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1299 {
1300 }
1301
1302 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1303 {
1304 }
1305 #endif /* CONFIG_SMP */
1306
1307 #if BITS_PER_LONG == 32
1308 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1309 #else
1310 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1311 #endif
1312
1313 #define WMULT_SHIFT     32
1314
1315 /*
1316  * Shift right and round:
1317  */
1318 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1319
1320 /*
1321  * delta *= weight / lw
1322  */
1323 static unsigned long
1324 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1325                 struct load_weight *lw)
1326 {
1327         u64 tmp;
1328
1329         if (!lw->inv_weight) {
1330                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1331                         lw->inv_weight = 1;
1332                 else
1333                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1334                                 / (lw->weight+1);
1335         }
1336
1337         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1338         /*
1339          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1340          */
1341         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1342                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1343                         WMULT_SHIFT/2);
1344         else
1345                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1346
1347         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1348 }
1349
1350 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1351 {
1352         lw->weight += inc;
1353         lw->inv_weight = 0;
1354 }
1355
1356 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1357 {
1358         lw->weight -= dec;
1359         lw->inv_weight = 0;
1360 }
1361
1362 /*
1363  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1364  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1365  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1366  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1367  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1368  * slice expiry etc.
1369  */
1370
1371 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1372 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1373
1374 /*
1375  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1376  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1377  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1378  * that remained on nice 0.
1379  *
1380  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1381  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1382  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1383  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1384  * the relative distance between them is ~25%.)
1385  */
1386 static const int prio_to_weight[40] = {
1387  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1388  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1389  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1390  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1391  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1392  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1393  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1394  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1395 };
1396
1397 /*
1398  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1399  *
1400  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1401  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1402  * into multiplications:
1403  */
1404 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1405  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1406  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1407  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1408  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1409  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1410  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1411  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1412  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1413 };
1414
1415 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1416 enum cpuacct_stat_index {
1417         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1418         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1419
1420         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1421 };
1422
1423 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1424 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1425 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1426                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1427 #else
1428 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1429 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1430                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1431 #endif
1432
1433 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1434 {
1435         update_load_add(&rq->load, load);
1436 }
1437
1438 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1439 {
1440         update_load_sub(&rq->load, load);
1441 }
1442
1443 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1444 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1445
1446 /*
1447  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1448  * leaving it for the final time.
1449  */
1450 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1451 {
1452         struct task_group *parent, *child;
1453         int ret;
1454
1455         rcu_read_lock();
1456         parent = &root_task_group;
1457 down:
1458         ret = (*down)(parent, data);
1459         if (ret)
1460                 goto out_unlock;
1461         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1462                 parent = child;
1463                 goto down;
1464
1465 up:
1466                 continue;
1467         }
1468         ret = (*up)(parent, data);
1469         if (ret)
1470                 goto out_unlock;
1471
1472         child = parent;
1473         parent = parent->parent;
1474         if (parent)
1475                 goto up;
1476 out_unlock:
1477         rcu_read_unlock();
1478
1479         return ret;
1480 }
1481
1482 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1483 {
1484         return 0;
1485 }
1486 #endif
1487
1488 #ifdef CONFIG_SMP
1489 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1490 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1491 {
1492         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1493 }
1494
1495 /*
1496  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1497  * according to the scheduling class and "nice" value.
1498  *
1499  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1500  * balance conservatively.
1501  */
1502 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1503 {
1504         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1505         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1506
1507         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1508                 return total;
1509
1510         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1511 }
1512
1513 /*
1514  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1515  * according to the scheduling class and "nice" value.
1516  */
1517 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1518 {
1519         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1520         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1521
1522         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1523                 return total;
1524
1525         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1526 }
1527
1528 static unsigned long power_of(int cpu)
1529 {
1530         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
1531 }
1532
1533 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1534
1535 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1536 {
1537         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1538         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1539
1540         if (nr_running)
1541                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1542         else
1543                 rq->avg_load_per_task = 0;
1544
1545         return rq->avg_load_per_task;
1546 }
1547
1548 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1549
1550 static __read_mostly unsigned long __percpu *update_shares_data;
1551
1552 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1553
1554 /*
1555  * Calculate and set the cpu's group shares.
1556  */
1557 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1558                                     unsigned long sd_shares,
1559                                     unsigned long sd_rq_weight,
1560                                     unsigned long *usd_rq_weight)
1561 {
1562         unsigned long shares, rq_weight;
1563         int boost = 0;
1564
1565         rq_weight = usd_rq_weight[cpu];
1566         if (!rq_weight) {
1567                 boost = 1;
1568                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1569         }
1570
1571         /*
1572          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1573          * shares_i =  -----------------------------
1574          *                  \Sum_j rq_weight_j
1575          */
1576         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1577         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1578
1579         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1580                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1581                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1582                 unsigned long flags;
1583
1584                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1585                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1586                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1587                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1588                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1589         }
1590 }
1591
1592 /*
1593  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1594  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1595  * parent group depends on the shares of its child groups.
1596  */
1597 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1598 {
1599         unsigned long weight, rq_weight = 0, sum_weight = 0, shares = 0;
1600         unsigned long *usd_rq_weight;
1601         struct sched_domain *sd = data;
1602         unsigned long flags;
1603         int i;
1604
1605         if (!tg->se[0])
1606                 return 0;
1607
1608         local_irq_save(flags);
1609         usd_rq_weight = per_cpu_ptr(update_shares_data, smp_processor_id());
1610
1611         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1612                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1613                 usd_rq_weight[i] = weight;
1614
1615                 rq_weight += weight;
1616                 /*
1617                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1618                  * is one of average load so that when a new task gets to
1619                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1620                  */
1621                 if (!weight)
1622                         weight = NICE_0_LOAD;
1623
1624                 sum_weight += weight;
1625                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1626         }
1627
1628         if (!rq_weight)
1629                 rq_weight = sum_weight;
1630
1631         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1632                 shares = tg->shares;
1633
1634         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1635                 shares = tg->shares;
1636
1637         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1638                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd_rq_weight);
1639
1640         local_irq_restore(flags);
1641
1642         return 0;
1643 }
1644
1645 /*
1646  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1647  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1648  * group is a fraction of its parents load.
1649  */
1650 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1651 {
1652         unsigned long load;
1653         long cpu = (long)data;
1654
1655         if (!tg->parent) {
1656                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1657         } else {
1658                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1659                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1660                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1661         }
1662
1663         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1664
1665         return 0;
1666 }
1667
1668 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1669 {
1670         s64 elapsed;
1671         u64 now;
1672
1673         if (root_task_group_empty())
1674                 return;
1675
1676         now = local_clock();
1677         elapsed = now - sd->last_update;
1678
1679         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1680                 sd->last_update = now;
1681                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1682         }
1683 }
1684
1685 static void update_h_load(long cpu)
1686 {
1687         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1688 }
1689
1690 #else
1691
1692 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1693 {
1694 }
1695
1696 #endif
1697
1698 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1699
1700 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1701
1702 /*
1703  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1704  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1705  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1706  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1707  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1708  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1709  */
1710 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1711         __releases(this_rq->lock)
1712         __acquires(busiest->lock)
1713         __acquires(this_rq->lock)
1714 {
1715         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1716         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1717
1718         return 1;
1719 }
1720
1721 #else
1722 /*
1723  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1724  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1725  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1726  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1727  * regardless of entry order into the function.
1728  */
1729 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1730         __releases(this_rq->lock)
1731         __acquires(busiest->lock)
1732         __acquires(this_rq->lock)
1733 {
1734         int ret = 0;
1735
1736         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1737                 if (busiest < this_rq) {
1738                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1739                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1740                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1741                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1742                         ret = 1;
1743                 } else
1744                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1745                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1746         }
1747         return ret;
1748 }
1749
1750 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1751
1752 /*
1753  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1754  */
1755 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1756 {
1757         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1758                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1759                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1760                 BUG_ON(1);
1761         }
1762
1763         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1764 }
1765
1766 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1767         __releases(busiest->lock)
1768 {
1769         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1770         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1771 }
1772
1773 /*
1774  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1775  *
1776  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1777  * you need to do so manually before calling.
1778  */
1779 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1780         __acquires(rq1->lock)
1781         __acquires(rq2->lock)
1782 {
1783         BUG_ON(!irqs_disabled());
1784         if (rq1 == rq2) {
1785                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1786                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1787         } else {
1788                 if (rq1 < rq2) {
1789                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1790                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1791                 } else {
1792                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1793                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1794                 }
1795         }
1796 }
1797
1798 /*
1799  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1800  *
1801  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1802  * you need to do so manually after calling.
1803  */
1804 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1805         __releases(rq1->lock)
1806         __releases(rq2->lock)
1807 {
1808         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1809         if (rq1 != rq2)
1810                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1811         else
1812                 __release(rq2->lock);
1813 }
1814
1815 #endif
1816
1817 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1818 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1819 {
1820 #ifdef CONFIG_SMP
1821         cfs_rq->shares = shares;
1822 #endif
1823 }
1824 #endif
1825
1826 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq);
1827 static void update_sysctl(void);
1828 static int get_update_sysctl_factor(void);
1829 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq);
1830
1831 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1832 {
1833         set_task_rq(p, cpu);
1834 #ifdef CONFIG_SMP
1835         /*
1836          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1837          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1838          * per-task data have been completed by this moment.
1839          */
1840         smp_wmb();
1841         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1842 #endif
1843 }
1844
1845 static const struct sched_class rt_sched_class;
1846
1847 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1848 #define for_each_class(class) \
1849    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1850
1851 #include "sched_stats.h"
1852
1853 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1854 {
1855         rq->nr_running++;
1856 }
1857
1858 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1859 {
1860         rq->nr_running--;
1861 }
1862
1863 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1864 {
1865         /*
1866          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1867          */
1868         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1869                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1870                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1871                 return;
1872         }
1873
1874         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1875         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1876 }
1877
1878 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1879 {
1880         update_rq_clock(rq);
1881         sched_info_queued(p);
1882         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
1883         p->se.on_rq = 1;
1884 }
1885
1886 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1887 {
1888         update_rq_clock(rq);
1889         sched_info_dequeued(p);
1890         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
1891         p->se.on_rq = 0;
1892 }
1893
1894 /*
1895  * activate_task - move a task to the runqueue.
1896  */
1897 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1898 {
1899         if (task_contributes_to_load(p))
1900                 rq->nr_uninterruptible--;
1901
1902         enqueue_task(rq, p, flags);
1903         inc_nr_running(rq);
1904 }
1905
1906 /*
1907  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1908  */
1909 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1910 {
1911         if (task_contributes_to_load(p))
1912                 rq->nr_uninterruptible++;
1913
1914         dequeue_task(rq, p, flags);
1915         dec_nr_running(rq);
1916 }
1917
1918 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1919
1920 /*
1921  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
1922  * They are only modified in account_system_vtime, on corresponding CPU
1923  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
1924  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
1925  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
1926  * race with irq/account_system_vtime on this CPU. We would either get old
1927  * or new value (or semi updated value on 32 bit) with a side effect of
1928  * accounting a slice of irq time to wrong task when irq is in progress
1929  * while we read rq->clock. That is a worthy compromise in place of having
1930  * locks on each irq in account_system_time.
1931  */
1932 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
1933 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
1934
1935 static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
1936 static int sched_clock_irqtime;
1937
1938 void enable_sched_clock_irqtime(void)
1939 {
1940         sched_clock_irqtime = 1;
1941 }
1942
1943 void disable_sched_clock_irqtime(void)
1944 {
1945         sched_clock_irqtime = 0;
1946 }
1947
1948 static u64 irq_time_cpu(int cpu)
1949 {
1950         if (!sched_clock_irqtime)
1951                 return 0;
1952
1953         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1954 }
1955
1956 void account_system_vtime(struct task_struct *curr)
1957 {
1958         unsigned long flags;
1959         int cpu;
1960         u64 now, delta;
1961
1962         if (!sched_clock_irqtime)
1963                 return;
1964
1965         local_irq_save(flags);
1966
1967         cpu = smp_processor_id();
1968         now = sched_clock_cpu(cpu);
1969         delta = now - per_cpu(irq_start_time, cpu);
1970         per_cpu(irq_start_time, cpu) = now;
1971         /*
1972          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
1973          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
1974          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
1975          * that do not consume any time, but still wants to run.
1976          */
1977         if (hardirq_count())
1978                 per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu) += delta;
1979         else if (in_serving_softirq() && !(curr->flags & PF_KSOFTIRQD))
1980                 per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) += delta;
1981
1982         local_irq_restore(flags);
1983 }
1984 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
1985
1986 static void sched_irq_time_avg_update(struct rq *rq, u64 curr_irq_time)
1987 {
1988         if (sched_clock_irqtime && sched_feat(NONIRQ_POWER)) {
1989                 u64 delta_irq = curr_irq_time - rq->prev_irq_time;
1990                 rq->prev_irq_time = curr_irq_time;
1991                 sched_rt_avg_update(rq, delta_irq);
1992         }
1993 }
1994
1995 #else
1996
1997 static u64 irq_time_cpu(int cpu)
1998 {
1999         return 0;
2000 }
2001
2002 static void sched_irq_time_avg_update(struct rq *rq, u64 curr_irq_time) { }
2003
2004 #endif
2005
2006 #include "sched_idletask.c"
2007 #include "sched_fair.c"
2008 #include "sched_rt.c"
2009 #include "sched_stoptask.c"
2010 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2011 # include "sched_debug.c"
2012 #endif
2013
2014 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
2015 {
2016         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
2017         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
2018
2019         if (stop) {
2020                 /*
2021                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
2022                  * userspace knows about and won't get confused about.
2023                  *
2024                  * Also, it will make PI more or less work without too
2025                  * much confusion -- but then, stop work should not
2026                  * rely on PI working anyway.
2027                  */
2028                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
2029
2030                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
2031         }
2032
2033         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
2034
2035         if (old_stop) {
2036                 /*
2037                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
2038                  * it can die in pieces.
2039                  */
2040                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
2041         }
2042 }
2043
2044 /*
2045  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
2046  */
2047 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
2048 {
2049         return p->static_prio;
2050 }
2051
2052 /*
2053  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
2054  * without taking RT-inheritance into account. Might be
2055  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
2056  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
2057  * estimator recalculates.
2058  */
2059 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
2060 {
2061         int prio;
2062
2063         if (task_has_rt_policy(p))
2064                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
2065         else
2066                 prio = __normal_prio(p);
2067         return prio;
2068 }
2069
2070 /*
2071  * Calculate the current priority, i.e. the priority
2072  * taken into account by the scheduler. This value might
2073  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
2074  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
2075  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
2076  */
2077 static int effective_prio(struct task_struct *p)
2078 {
2079         p->normal_prio = normal_prio(p);
2080         /*
2081          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
2082          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
2083          * to the normal priority:
2084          */
2085         if (!rt_prio(p->prio))
2086                 return p->normal_prio;
2087         return p->prio;
2088 }
2089
2090 /**
2091  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2092  * @p: the task in question.
2093  */
2094 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2095 {
2096         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2097 }
2098
2099 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2100                                        const struct sched_class *prev_class,
2101                                        int oldprio, int running)
2102 {
2103         if (prev_class != p->sched_class) {
2104                 if (prev_class->switched_from)
2105                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
2106                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
2107         } else
2108                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
2109 }
2110
2111 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2112 {
2113         const struct sched_class *class;
2114
2115         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
2116                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
2117         } else {
2118                 for_each_class(class) {
2119                         if (class == rq->curr->sched_class)
2120                                 break;
2121                         if (class == p->sched_class) {
2122                                 resched_task(rq->curr);
2123                                 break;
2124                         }
2125                 }
2126         }
2127
2128         /*
2129          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
2130          * this case, we can save a useless back to back clock update.
2131          */
2132         if (test_tsk_need_resched(rq->curr))
2133                 rq->skip_clock_update = 1;
2134 }
2135
2136 #ifdef CONFIG_SMP
2137 /*
2138  * Is this task likely cache-hot:
2139  */
2140 static int
2141 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2142 {
2143         s64 delta;
2144
2145         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2146                 return 0;
2147
2148         if (unlikely(p->policy == SCHED_IDLE))
2149                 return 0;
2150
2151         /*
2152          * Buddy candidates are cache hot:
2153          */
2154         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2155                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2156                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2157                 return 1;
2158
2159         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2160                 return 1;
2161         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2162                 return 0;
2163
2164         delta = now - p->se.exec_start;
2165
2166         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2167 }
2168
2169 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2170 {
2171 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2172         /*
2173          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2174          * ttwu() will sort out the placement.
2175          */
2176         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2177                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2178 #endif
2179
2180         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2181
2182         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2183                 p->se.nr_migrations++;
2184                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, 1, NULL, 0);
2185         }
2186
2187         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2188 }
2189
2190 struct migration_arg {
2191         struct task_struct *task;
2192         int dest_cpu;
2193 };
2194
2195 static int migration_cpu_stop(void *data);
2196
2197 /*
2198  * The task's runqueue lock must be held.
2199  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2200  */
2201 static bool migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2202 {
2203         struct rq *rq = task_rq(p);
2204
2205         /*
2206          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2207          * the next wake-up will properly place the task.
2208          */
2209         return p->se.on_rq || task_running(rq, p);
2210 }
2211
2212 /*
2213  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2214  *
2215  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2216  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2217  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2218  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2219  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2220  * @p has remained unscheduled the whole time.
2221  *
2222  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2223  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2224  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2225  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2226  * waiting to become inactive.
2227  */
2228 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2229 {
2230         unsigned long flags;
2231         int running, on_rq;
2232         unsigned long ncsw;
2233         struct rq *rq;
2234
2235         for (;;) {
2236                 /*
2237                  * We do the initial early heuristics without holding
2238                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2239                  * the runqueue lock when things look like they will
2240                  * work out!
2241                  */
2242                 rq = task_rq(p);
2243
2244                 /*
2245                  * If the task is actively running on another CPU
2246                  * still, just relax and busy-wait without holding
2247                  * any locks.
2248                  *
2249                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2250                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2251                  * But we don't care, since "task_running()" will
2252                  * return false if the runqueue has changed and p
2253                  * is actually now running somewhere else!
2254                  */
2255                 while (task_running(rq, p)) {
2256                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2257                                 return 0;
2258                         cpu_relax();
2259                 }
2260
2261                 /*
2262                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2263                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2264                  * just go back and repeat.
2265                  */
2266                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2267                 trace_sched_wait_task(p);
2268                 running = task_running(rq, p);
2269                 on_rq = p->se.on_rq;
2270                 ncsw = 0;
2271                 if (!match_state || p->state == match_state)
2272                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2273                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2274
2275                 /*
2276                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2277                  */
2278                 if (unlikely(!ncsw))
2279                         break;
2280
2281                 /*
2282                  * Was it really running after all now that we
2283                  * checked with the proper locks actually held?
2284                  *
2285                  * Oops. Go back and try again..
2286                  */
2287                 if (unlikely(running)) {
2288                         cpu_relax();
2289                         continue;
2290                 }
2291
2292                 /*
2293                  * It's not enough that it's not actively running,
2294                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2295                  * preempted!
2296                  *
2297                  * So if it was still runnable (but just not actively
2298                  * running right now), it's preempted, and we should
2299                  * yield - it could be a while.
2300                  */
2301                 if (unlikely(on_rq)) {
2302                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2303                         continue;
2304                 }
2305
2306                 /*
2307                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2308                  * runnable, which means that it will never become
2309                  * running in the future either. We're all done!
2310                  */
2311                 break;
2312         }
2313
2314         return ncsw;
2315 }
2316
2317 /***
2318  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2319  * @p: the to-be-kicked thread
2320  *
2321  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2322  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2323  *
2324  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2325  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2326  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2327  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2328  * achieved as well.
2329  */
2330 void kick_process(struct task_struct *p)
2331 {
2332         int cpu;
2333
2334         preempt_disable();
2335         cpu = task_cpu(p);
2336         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2337                 smp_send_reschedule(cpu);
2338         preempt_enable();
2339 }
2340 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2341 #endif /* CONFIG_SMP */
2342
2343 /**
2344  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2345  * @p:          the task to evaluate
2346  * @func:       the function to be called
2347  * @info:       the function call argument
2348  *
2349  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2350  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2351  */
2352 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2353                               void (*func) (void *info), void *info)
2354 {
2355         int cpu;
2356
2357         preempt_disable();
2358         cpu = task_cpu(p);
2359         if (task_curr(p))
2360                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2361         preempt_enable();
2362 }
2363
2364 #ifdef CONFIG_SMP
2365 /*
2366  * ->cpus_allowed is protected by either TASK_WAKING or rq->lock held.
2367  */
2368 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2369 {
2370         int dest_cpu;
2371         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2372
2373         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2374         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2375                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2376                         return dest_cpu;
2377
2378         /* Any allowed, online CPU? */
2379         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2380         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2381                 return dest_cpu;
2382
2383         /* No more Mr. Nice Guy. */
2384         if (unlikely(dest_cpu >= nr_cpu_ids)) {
2385                 dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2386                 /*
2387                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
2388                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
2389                  * leave kernel.
2390                  */
2391                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2392                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
2393                                "longer affine to cpu%d\n",
2394                                task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2395                 }
2396         }
2397
2398         return dest_cpu;
2399 }
2400
2401 /*
2402  * The caller (fork, wakeup) owns TASK_WAKING, ->cpus_allowed is stable.
2403  */
2404 static inline
2405 int select_task_rq(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2406 {
2407         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(rq, p, sd_flags, wake_flags);
2408
2409         /*
2410          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2411          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2412          * cpu.
2413          *
2414          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2415          *
2416          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2417          *   not worry about this generic constraint ]
2418          */
2419         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2420                      !cpu_online(cpu)))
2421                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2422
2423         return cpu;
2424 }
2425
2426 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
2427 {
2428         s64 diff = sample - *avg;
2429         *avg += diff >> 3;
2430 }
2431 #endif
2432
2433 static inline void ttwu_activate(struct task_struct *p, struct rq *rq,
2434                                  bool is_sync, bool is_migrate, bool is_local,
2435                                  unsigned long en_flags)
2436 {
2437         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
2438         if (is_sync)
2439                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
2440         if (is_migrate)
2441                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2442         if (is_local)
2443                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
2444         else
2445                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
2446
2447         activate_task(rq, p, en_flags);
2448 }
2449
2450 static inline void ttwu_post_activation(struct task_struct *p, struct rq *rq,
2451                                         int wake_flags, bool success)
2452 {
2453         trace_sched_wakeup(p, success);
2454         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2455
2456         p->state = TASK_RUNNING;
2457 #ifdef CONFIG_SMP
2458         if (p->sched_class->task_woken)
2459                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2460
2461         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2462                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2463                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2464
2465                 if (delta > max)
2466                         rq->avg_idle = max;
2467                 else
2468                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2469                 rq->idle_stamp = 0;
2470         }
2471 #endif
2472         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
2473         if ((p->flags & PF_WQ_WORKER) && success)
2474                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
2475 }
2476
2477 /**
2478  * try_to_wake_up - wake up a thread
2479  * @p: the thread to be awakened
2480  * @state: the mask of task states that can be woken
2481  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
2482  *
2483  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2484  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2485  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2486  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2487  * runnable without the overhead of this.
2488  *
2489  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
2490  * or @state didn't match @p's state.
2491  */
2492 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2493                           int wake_flags)
2494 {
2495         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2496         unsigned long flags;
2497         unsigned long en_flags = ENQUEUE_WAKEUP;
2498         struct rq *rq;
2499
2500         this_cpu = get_cpu();
2501
2502         smp_wmb();
2503         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2504         if (!(p->state & state))
2505                 goto out;
2506
2507         if (p->se.on_rq)
2508                 goto out_running;
2509
2510         cpu = task_cpu(p);
2511         orig_cpu = cpu;
2512
2513 #ifdef CONFIG_SMP
2514         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2515                 goto out_activate;
2516
2517         /*
2518          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2519          * we put the task in TASK_WAKING state.
2520          *
2521          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2522          */
2523         if (task_contributes_to_load(p)) {
2524                 if (likely(cpu_online(orig_cpu)))
2525                         rq->nr_uninterruptible--;
2526                 else
2527                         this_rq()->nr_uninterruptible--;
2528         }
2529         p->state = TASK_WAKING;
2530
2531         if (p->sched_class->task_waking) {
2532                 p->sched_class->task_waking(rq, p);
2533                 en_flags |= ENQUEUE_WAKING;
2534         }
2535
2536         cpu = select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2537         if (cpu != orig_cpu)
2538                 set_task_cpu(p, cpu);
2539         __task_rq_unlock(rq);
2540
2541         rq = cpu_rq(cpu);
2542         raw_spin_lock(&rq->lock);
2543
2544         /*
2545          * We migrated the task without holding either rq->lock, however
2546          * since the task is not on the task list itself, nobody else
2547          * will try and migrate the task, hence the rq should match the
2548          * cpu we just moved it to.
2549          */
2550         WARN_ON(task_cpu(p) != cpu);
2551         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2552
2553 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2554         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2555         if (cpu == this_cpu)
2556                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2557         else {
2558                 struct sched_domain *sd;
2559                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2560                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2561                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2562                                 break;
2563                         }
2564                 }
2565         }
2566 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2567
2568 out_activate:
2569 #endif /* CONFIG_SMP */
2570         ttwu_activate(p, rq, wake_flags & WF_SYNC, orig_cpu != cpu,
2571                       cpu == this_cpu, en_flags);
2572         success = 1;
2573 out_running:
2574         ttwu_post_activation(p, rq, wake_flags, success);
2575 out:
2576         task_rq_unlock(rq, &flags);
2577         put_cpu();
2578
2579         return success;
2580 }
2581
2582 /**
2583  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2584  * @p: the thread to be awakened
2585  *
2586  * Put @p on the run-queue if it's not alredy there.  The caller must
2587  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2588  * the current task.  this_rq() stays locked over invocation.
2589  */
2590 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
2591 {
2592         struct rq *rq = task_rq(p);
2593         bool success = false;
2594
2595         BUG_ON(rq != this_rq());
2596         BUG_ON(p == current);
2597         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2598
2599         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2600                 return;
2601
2602         if (!p->se.on_rq) {
2603                 if (likely(!task_running(rq, p))) {
2604                         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2605                         schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2606                 }
2607                 ttwu_activate(p, rq, false, false, true, ENQUEUE_WAKEUP);
2608                 success = true;
2609         }
2610         ttwu_post_activation(p, rq, 0, success);
2611 }
2612
2613 /**
2614  * wake_up_process - Wake up a specific process
2615  * @p: The process to be woken up.
2616  *
2617  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2618  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2619  * running.
2620  *
2621  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2622  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2623  */
2624 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2625 {
2626         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2627 }
2628 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2629
2630 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2631 {
2632         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2633 }
2634
2635 /*
2636  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2637  * p is forked by current.
2638  *
2639  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2640  */
2641 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2642 {
2643         p->se.exec_start                = 0;
2644         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2645         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2646         p->se.nr_migrations             = 0;
2647
2648 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2649         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2650 #endif
2651
2652         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2653         p->se.on_rq = 0;
2654         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2655
2656 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2657         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2658 #endif
2659 }
2660
2661 /*
2662  * fork()/clone()-time setup:
2663  */
2664 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2665 {
2666         int cpu = get_cpu();
2667
2668         __sched_fork(p);
2669         /*
2670          * We mark the process as running here. This guarantees that
2671          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2672          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2673          */
2674         p->state = TASK_RUNNING;
2675
2676         /*
2677          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2678          */
2679         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2680                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2681                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2682                         p->normal_prio = p->static_prio;
2683                 }
2684
2685                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2686                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2687                         p->normal_prio = p->static_prio;
2688                         set_load_weight(p);
2689                 }
2690
2691                 /*
2692                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2693                  * fulfilled its duty:
2694                  */
2695                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2696         }
2697
2698         /*
2699          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2700          */
2701         p->prio = current->normal_prio;
2702
2703         if (!rt_prio(p->prio))
2704                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2705
2706         if (p->sched_class->task_fork)
2707                 p->sched_class->task_fork(p);
2708
2709         /*
2710          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2711          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2712          * is ran before sched_fork().
2713          *
2714          * Silence PROVE_RCU.
2715          */
2716         rcu_read_lock();
2717         set_task_cpu(p, cpu);
2718         rcu_read_unlock();
2719
2720 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2721         if (likely(sched_info_on()))
2722                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2723 #endif
2724 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2725         p->oncpu = 0;
2726 #endif
2727 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2728         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2729         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2730 #endif
2731         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2732
2733         put_cpu();
2734 }
2735
2736 /*
2737  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2738  *
2739  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2740  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2741  * on the runqueue and wakes it.
2742  */
2743 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2744 {
2745         unsigned long flags;
2746         struct rq *rq;
2747         int cpu __maybe_unused = get_cpu();
2748
2749 #ifdef CONFIG_SMP
2750         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2751         p->state = TASK_WAKING;
2752
2753         /*
2754          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2755          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2756          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2757          *
2758          * We set TASK_WAKING so that select_task_rq() can drop rq->lock
2759          * without people poking at ->cpus_allowed.
2760          */
2761         cpu = select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2762         set_task_cpu(p, cpu);
2763
2764         p->state = TASK_RUNNING;
2765         task_rq_unlock(rq, &flags);
2766 #endif
2767
2768         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2769         activate_task(rq, p, 0);
2770         trace_sched_wakeup_new(p, 1);
2771         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2772 #ifdef CONFIG_SMP
2773         if (p->sched_class->task_woken)
2774                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2775 #endif
2776         task_rq_unlock(rq, &flags);
2777         put_cpu();
2778 }
2779
2780 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2781
2782 /**
2783  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2784  * @notifier: notifier struct to register
2785  */
2786 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2787 {
2788         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2789 }
2790 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2791
2792 /**
2793  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2794  * @notifier: notifier struct to unregister
2795  *
2796  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2797  */
2798 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2799 {
2800         hlist_del(&notifier->link);
2801 }
2802 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2803
2804 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2805 {
2806         struct preempt_notifier *notifier;
2807         struct hlist_node *node;
2808
2809         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2810                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2811 }
2812
2813 static void
2814 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2815                                  struct task_struct *next)
2816 {
2817         struct preempt_notifier *notifier;
2818         struct hlist_node *node;
2819
2820         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2821                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2822 }
2823
2824 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2825
2826 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2827 {
2828 }
2829
2830 static void
2831 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2832                                  struct task_struct *next)
2833 {
2834 }
2835
2836 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2837
2838 /**
2839  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2840  * @rq: the runqueue preparing to switch
2841  * @prev: the current task that is being switched out
2842  * @next: the task we are going to switch to.
2843  *
2844  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2845  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2846  * switch.
2847  *
2848  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2849  * hooks.
2850  */
2851 static inline void
2852 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2853                     struct task_struct *next)
2854 {
2855         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2856         prepare_lock_switch(rq, next);
2857         prepare_arch_switch(next);
2858 }
2859
2860 /**
2861  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2862  * @rq: runqueue associated with task-switch
2863  * @prev: the thread we just switched away from.
2864  *
2865  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2866  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2867  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2868  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2869  *
2870  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2871  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2872  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2873  * details.)
2874  */
2875 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2876         __releases(rq->lock)
2877 {
2878         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2879         long prev_state;
2880
2881         rq->prev_mm = NULL;
2882
2883         /*
2884          * A task struct has one reference for the use as "current".
2885          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2886          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2887          * the scheduled task must drop that reference.
2888          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2889          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2890          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2891          * be dropped twice.
2892          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2893          */
2894         prev_state = prev->state;
2895         finish_arch_switch(prev);
2896 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2897         local_irq_disable();
2898 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2899         perf_event_task_sched_in(current);
2900 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2901         local_irq_enable();
2902 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2903         finish_lock_switch(rq, prev);
2904
2905         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2906         if (mm)
2907                 mmdrop(mm);
2908         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2909                 /*
2910                  * Remove function-return probe instances associated with this
2911                  * task and put them back on the free list.
2912                  */
2913                 kprobe_flush_task(prev);
2914                 put_task_struct(prev);
2915         }
2916 }
2917
2918 #ifdef CONFIG_SMP
2919
2920 /* assumes rq->lock is held */
2921 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2922 {
2923         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2924                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2925 }
2926
2927 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2928 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2929 {
2930         if (rq->post_schedule) {
2931                 unsigned long flags;
2932
2933                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2934                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2935                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2936                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2937
2938                 rq->post_schedule = 0;
2939         }
2940 }
2941
2942 #else
2943
2944 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2945 {
2946 }
2947
2948 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2949 {
2950 }
2951
2952 #endif
2953
2954 /**
2955  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2956  * @prev: the thread we just switched away from.
2957  */
2958 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2959         __releases(rq->lock)
2960 {
2961         struct rq *rq = this_rq();
2962
2963         finish_task_switch(rq, prev);
2964
2965         /*
2966          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2967          * task_switch?
2968          */
2969         post_schedule(rq);
2970
2971 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2972         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2973         preempt_enable();
2974 #endif
2975         if (current->set_child_tid)
2976                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2977 }
2978
2979 /*
2980  * context_switch - switch to the new MM and the new
2981  * thread's register state.
2982  */
2983 static inline void
2984 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2985                struct task_struct *next)
2986 {
2987         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2988
2989         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2990         trace_sched_switch(prev, next);
2991         mm = next->mm;
2992         oldmm = prev->active_mm;
2993         /*
2994          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2995          * combine the page table reload and the switch backend into
2996          * one hypercall.
2997          */
2998         arch_start_context_switch(prev);
2999
3000         if (!mm) {
3001                 next->active_mm = oldmm;
3002                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
3003                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
3004         } else
3005                 switch_mm(oldmm, mm, next);
3006
3007         if (!prev->mm) {
3008                 prev->active_mm = NULL;
3009                 rq->prev_mm = oldmm;
3010         }
3011         /*
3012          * Since the runqueue lock will be released by the next
3013          * task (which is an invalid locking op but in the case
3014          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
3015          * do an early lockdep release here:
3016          */
3017 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3018         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
3019 #endif
3020
3021         /* Here we just switch the register state and the stack. */
3022         switch_to(prev, next, prev);
3023
3024         barrier();
3025         /*
3026          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
3027          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
3028          * frame will be invalid.
3029          */
3030         finish_task_switch(this_rq(), prev);
3031 }
3032
3033 /*
3034  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
3035  *
3036  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
3037  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
3038  * number of context switches performed since bootup.
3039  */
3040 unsigned long nr_running(void)
3041 {
3042         unsigned long i, sum = 0;
3043
3044         for_each_online_cpu(i)
3045                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
3046
3047         return sum;
3048 }
3049
3050 unsigned long nr_uninterruptible(void)
3051 {
3052         unsigned long i, sum = 0;
3053
3054         for_each_possible_cpu(i)
3055                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
3056
3057         /*
3058          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
3059          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
3060          */
3061         if (unlikely((long)sum < 0))
3062                 sum = 0;
3063
3064         return sum;
3065 }
3066
3067 unsigned long long nr_context_switches(void)
3068 {
3069         int i;
3070         unsigned long long sum = 0;
3071
3072         for_each_possible_cpu(i)
3073                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
3074
3075         return sum;
3076 }
3077
3078 unsigned long nr_iowait(void)
3079 {
3080         unsigned long i, sum = 0;
3081
3082         for_each_possible_cpu(i)
3083                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3084
3085         return sum;
3086 }
3087
3088 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
3089 {
3090         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
3091         return atomic_read(&this->nr_iowait);
3092 }
3093
3094 unsigned long this_cpu_load(void)
3095 {
3096         struct rq *this = this_rq();
3097         return this->cpu_load[0];
3098 }
3099
3100
3101 /* Variables and functions for calc_load */
3102 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3103 static unsigned long calc_load_update;
3104 unsigned long avenrun[3];
3105 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
3106
3107 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
3108 {
3109         long nr_active, delta = 0;
3110
3111         nr_active = this_rq->nr_running;
3112         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3113
3114         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3115                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3116                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3117         }
3118
3119         return delta;
3120 }
3121
3122 static unsigned long
3123 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3124 {
3125         load *= exp;
3126         load += active * (FIXED_1 - exp);
3127         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
3128         return load >> FSHIFT;
3129 }
3130
3131 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3132 /*
3133  * For NO_HZ we delay the active fold to the next LOAD_FREQ update.
3134  *
3135  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
3136  */
3137 static atomic_long_t calc_load_tasks_idle;
3138
3139 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3140 {
3141         long delta;
3142
3143         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
3144         if (delta)
3145                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks_idle);
3146 }
3147
3148 static long calc_load_fold_idle(void)
3149 {
3150         long delta = 0;
3151
3152         /*
3153          * Its got a race, we don't care...
3154          */
3155         if (atomic_long_read(&calc_load_tasks_idle))
3156                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_tasks_idle, 0);
3157
3158         return delta;
3159 }
3160
3161 /**
3162  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
3163  *
3164  * @x:         base of the power
3165  * @frac_bits: fractional bits of @x
3166  * @n:         power to raise @x to.
3167  *
3168  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
3169  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
3170  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
3171  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
3172  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
3173  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
3174  * vector.
3175  */
3176 static unsigned long
3177 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
3178 {
3179         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
3180
3181         if (n) for (;;) {
3182                 if (n & 1) {
3183                         result *= x;
3184                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
3185                         result >>= frac_bits;
3186                 }
3187                 n >>= 1;
3188                 if (!n)
3189                         break;
3190                 x *= x;
3191                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
3192                 x >>= frac_bits;
3193         }
3194
3195         return result;
3196 }
3197
3198 /*
3199  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
3200  *
3201  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
3202  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
3203  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
3204  *
3205  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
3206  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
3207  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
3208  *
3209  *  ...
3210  *
3211  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
3212  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
3213  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
3214  *
3215  * [1] application of the geometric series:
3216  *
3217  *              n         1 - x^(n+1)
3218  *     S_n := \Sum x^i = -------------
3219  *             i=0          1 - x
3220  */
3221 static unsigned long
3222 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
3223             unsigned long active, unsigned int n)
3224 {
3225
3226         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
3227 }
3228
3229 /*
3230  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
3231  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
3232  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
3233  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
3234  *
3235  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
3236  * weights adjusted to the number of cycles missed.
3237  */
3238 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
3239 {
3240         long delta, active, n;
3241
3242         if (time_before(jiffies, calc_load_update))
3243                 return;
3244
3245         /*
3246          * If we crossed a calc_load_update boundary, make sure to fold
3247          * any pending idle changes, the respective CPUs might have
3248          * missed the tick driven calc_load_account_active() update
3249          * due to NO_HZ.
3250          */
3251         delta = calc_load_fold_idle();
3252         if (delta)
3253                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3254
3255         /*
3256          * If we were idle for multiple load cycles, apply them.
3257          */
3258         if (ticks >= LOAD_FREQ) {
3259                 n = ticks / LOAD_FREQ;
3260
3261                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3262                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3263
3264                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
3265                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
3266                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
3267
3268                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
3269         }
3270
3271         /*
3272          * Its possible the remainder of the above division also crosses
3273          * a LOAD_FREQ period, the regular check in calc_global_load()
3274          * which comes after this will take care of that.
3275          *
3276          * Consider us being 11 ticks before a cycle completion, and us
3277          * sleeping for 4*LOAD_FREQ + 22 ticks, then the above code will
3278          * age us 4 cycles, and the test in calc_global_load() will
3279          * pick up the final one.
3280          */
3281 }
3282 #else
3283 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3284 {
3285 }
3286
3287 static inline long calc_load_fold_idle(void)
3288 {
3289         return 0;
3290 }
3291
3292 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
3293 {
3294 }
3295 #endif
3296
3297 /**
3298  * get_avenrun - get the load average array
3299  * @loads:      pointer to dest load array
3300  * @offset:     offset to add
3301  * @shift:      shift count to shift the result left
3302  *
3303  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3304  */
3305 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3306 {
3307         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3308         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3309         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3310 }
3311
3312 /*
3313  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3314  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3315  */
3316 void calc_global_load(unsigned long ticks)
3317 {
3318         long active;
3319
3320         calc_global_nohz(ticks);
3321
3322         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
3323                 return;
3324
3325         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3326         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3327
3328         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3329         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3330         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3331
3332         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3333 }
3334
3335 /*
3336  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
3337  * active count.
3338  */
3339 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3340 {
3341         long delta;
3342
3343         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
3344                 return;
3345
3346         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
3347         delta += calc_load_fold_idle();
3348         if (delta)
3349                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3350
3351         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3352 }
3353
3354 /*
3355  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
3356  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
3357  *
3358  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
3359  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
3360  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3361  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
3362  *
3363  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
3364  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3365  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
3366  *
3367  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
3368  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
3369  * particular idx is approximated to be zero.
3370  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
3371  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
3372  * based on 128 point scale.
3373  * Example:
3374  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
3375  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
3376  *
3377  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
3378  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
3379  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
3380  */
3381 #define DEGRADE_SHIFT           7
3382 static const unsigned char
3383                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
3384 static const unsigned char
3385                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
3386                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
3387                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
3388                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
3389                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
3390                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
3391
3392 /*
3393  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
3394  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
3395  * adding any new load.
3396  */
3397 static unsigned long
3398 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
3399 {
3400         int j = 0;
3401
3402         if (!missed_updates)
3403                 return load;
3404
3405         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
3406                 return 0;
3407
3408         if (idx == 1)
3409                 return load >> missed_updates;
3410
3411         while (missed_updates) {
3412                 if (missed_updates % 2)
3413                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
3414
3415                 missed_updates >>= 1;
3416                 j++;
3417         }
3418         return load;
3419 }
3420
3421 /*
3422  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3423  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
3424  * every tick. We fix it up based on jiffies.
3425  */
3426 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3427 {
3428         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3429         unsigned long curr_jiffies = jiffies;
3430         unsigned long pending_updates;
3431         int i, scale;
3432
3433         this_rq->nr_load_updates++;
3434
3435         /* Avoid repeated calls on same jiffy, when moving in and out of idle */
3436         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
3437                 return;
3438
3439         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
3440         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
3441
3442         /* Update our load: */
3443         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
3444         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3445                 unsigned long old_load, new_load;
3446
3447                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3448
3449                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3450                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
3451                 new_load = this_load;
3452                 /*
3453                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3454                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3455                  * example.
3456                  */
3457                 if (new_load > old_load)
3458                         new_load += scale - 1;
3459
3460                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
3461         }
3462
3463         sched_avg_update(this_rq);
3464 }
3465
3466 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
3467 {
3468         update_cpu_load(this_rq);
3469
3470         calc_load_account_active(this_rq);
3471 }
3472
3473 #ifdef CONFIG_SMP
3474
3475 /*
3476  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3477  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3478  */
3479 void sched_exec(void)
3480 {
3481         struct task_struct *p = current;
3482         unsigned long flags;
3483         struct rq *rq;
3484         int dest_cpu;
3485
3486         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3487         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3488         if (dest_cpu == smp_processor_id())
3489                 goto unlock;
3490
3491         /*
3492          * select_task_rq() can race against ->cpus_allowed
3493          */
3494         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed) &&
3495             likely(cpu_active(dest_cpu)) && migrate_task(p, dest_cpu)) {
3496                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
3497
3498                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3499                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
3500                 return;
3501         }
3502 unlock:
3503         task_rq_unlock(rq, &flags);
3504 }
3505
3506 #endif
3507
3508 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3509
3510 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3511
3512 /*
3513  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
3514  * @p in case that task is currently running.
3515  *
3516  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
3517  */
3518 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
3519 {
3520         u64 ns = 0;
3521
3522         if (task_current(rq, p)) {
3523                 update_rq_clock(rq);
3524                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
3525                 if ((s64)ns < 0)
3526                         ns = 0;
3527         }
3528
3529         return ns;
3530 }
3531
3532 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
3533 {
3534         unsigned long flags;
3535         struct rq *rq;
3536         u64 ns = 0;
3537
3538         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3539         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
3540         task_rq_unlock(rq, &flags);
3541
3542         return ns;
3543 }
3544
3545 /*
3546  * Return accounted runtime for the task.
3547  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3548  * pending runtime that have not been accounted yet.
3549  */
3550 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3551 {
3552         unsigned long flags;
3553         struct rq *rq;
3554         u64 ns = 0;
3555
3556         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3557         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3558         task_rq_unlock(rq, &flags);
3559
3560         return ns;
3561 }
3562
3563 /*
3564  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
3565  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
3566  * pending runtime that have not been accounted yet.
3567  *
3568  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
3569  * so the return value not includes other pending runtime that other
3570  * running tasks might have.
3571  */
3572 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
3573 {
3574         struct task_cputime totals;
3575         unsigned long flags;
3576         struct rq *rq;
3577         u64 ns;
3578
3579         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3580         thread_group_cputime(p, &totals);
3581         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3582         task_rq_unlock(rq, &flags);
3583
3584         return ns;
3585 }
3586
3587 /*
3588  * Account user cpu time to a process.
3589  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3590  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3591  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3592  */
3593 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3594                        cputime_t cputime_scaled)
3595 {
3596         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3597         cputime64_t tmp;
3598
3599         /* Add user time to process. */
3600         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3601         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3602         account_group_user_time(p, cputime);
3603
3604         /* Add user time to cpustat. */
3605         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3606         if (TASK_NICE(p) > 0)
3607                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3608         else
3609                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3610
3611         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
3612         /* Account for user time used */
3613         acct_update_integrals(p);
3614 }
3615
3616 /*
3617  * Account guest cpu time to a process.
3618  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3619  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3620  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3621  */
3622 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3623                                cputime_t cputime_scaled)
3624 {
3625         cputime64_t tmp;
3626         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3627
3628         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3629
3630         /* Add guest time to process. */
3631         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3632         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3633         account_group_user_time(p, cputime);
3634         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3635
3636         /* Add guest time to cpustat. */
3637         if (TASK_NICE(p) > 0) {
3638                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3639                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
3640         } else {
3641                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3642                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3643         }
3644 }
3645
3646 /*
3647  * Account system cpu time to a process.
3648  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3649  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3650  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3651  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3652  */
3653 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3654                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
3655 {
3656         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3657         cputime64_t tmp;
3658
3659         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
3660                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
3661                 return;
3662         }
3663
3664         /* Add system time to process. */
3665         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3666         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
3667         account_group_system_time(p, cputime);
3668
3669         /* Add system time to cpustat. */
3670         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3671         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3672                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3673         else if (in_serving_softirq())
3674                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3675         else
3676                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3677
3678         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
3679
3680         /* Account for system time used */
3681         acct_update_integrals(p);
3682 }
3683
3684 /*
3685  * Account for involuntary wait time.
3686  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3687  */
3688 void account_steal_time(cputime_t cputime)
3689 {
3690         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3691         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3692
3693         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
3694 }
3695
3696 /*
3697  * Account for idle time.
3698  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
3699  */
3700 void account_idle_time(cputime_t cputime)
3701 {
3702         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3703         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3704         struct rq *rq = this_rq();
3705
3706         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3707                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
3708         else
3709                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
3710 }
3711
3712 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3713
3714 /*
3715  * Account a single tick of cpu time.
3716  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3717  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
3718  */
3719 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
3720 {
3721         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3722         struct rq *rq = this_rq();
3723
3724         if (user_tick)
3725                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3726         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
3727                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
3728                                     one_jiffy_scaled);
3729         else
3730                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3731 }
3732
3733 /*
3734  * Account multiple ticks of steal time.
3735  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3736  * @ticks: number of stolen ticks
3737  */
3738 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
3739 {
3740         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3741 }
3742
3743 /*
3744  * Account multiple ticks of idle time.
3745  * @ticks: number of stolen ticks
3746  */
3747 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
3748 {
3749         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3750 }
3751
3752 #endif
3753
3754 /*
3755  * Use precise platform statistics if available:
3756  */
3757 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3758 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3759 {
3760         *ut = p->utime;
3761         *st = p->stime;
3762 }
3763
3764 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3765 {
3766         struct task_cputime cputime;
3767
3768         thread_group_cputime(p, &cputime);
3769
3770         *ut = cputime.utime;
3771         *st = cputime.stime;
3772 }
3773 #else
3774
3775 #ifndef nsecs_to_cputime
3776 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
3777 #endif
3778
3779 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3780 {
3781         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
3782
3783         /*
3784          * Use CFS's precise accounting:
3785          */
3786         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
3787
3788         if (total) {
3789                 u64 temp = rtime;
3790
3791                 temp *= utime;
3792                 do_div(temp, total);
3793                 utime = (cputime_t)temp;
3794         } else
3795                 utime = rtime;
3796
3797         /*
3798          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
3799          */
3800         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
3801         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
3802
3803         *ut = p->prev_utime;
3804         *st = p->prev_stime;
3805 }
3806
3807 /*
3808  * Must be called with siglock held.
3809  */
3810 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3811 {
3812         struct signal_struct *sig = p->signal;
3813         struct task_cputime cputime;
3814         cputime_t rtime, utime, total;
3815
3816         thread_group_cputime(p, &cputime);
3817
3818         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
3819         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
3820
3821         if (total) {
3822                 u64 temp = rtime;
3823
3824                 temp *= cputime.utime;
3825                 do_div(temp, total);
3826                 utime = (cputime_t)temp;
3827         } else
3828                 utime = rtime;
3829
3830         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
3831         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
3832                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
3833
3834         *ut = sig->prev_utime;
3835         *st = sig->prev_stime;
3836 }
3837 #endif
3838
3839 /*
3840  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3841  * We call it with interrupts disabled.
3842  *
3843  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3844  * timeslices.
3845  */
3846 void scheduler_tick(void)
3847 {
3848         int cpu = smp_processor_id();
3849         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3850         struct task_struct *curr = rq->curr;
3851
3852         sched_clock_tick();
3853
3854         raw_spin_lock(&rq->lock);
3855         update_rq_clock(rq);
3856         update_cpu_load_active(rq);
3857         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3858         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3859
3860         perf_event_task_tick();
3861
3862 #ifdef CONFIG_SMP
3863         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3864         trigger_load_balance(rq, cpu);
3865 #endif
3866 }
3867
3868 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
3869 {
3870         if (in_lock_functions(addr)) {
3871                 addr = CALLER_ADDR2;
3872                 if (in_lock_functions(addr))
3873                         addr = CALLER_ADDR3;
3874         }
3875         return addr;
3876 }
3877
3878 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3879                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3880
3881 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3882 {
3883 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3884         /*
3885          * Underflow?
3886          */
3887         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3888                 return;
3889 #endif
3890         preempt_count() += val;
3891 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3892         /*
3893          * Spinlock count overflowing soon?
3894          */
3895         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3896                                 PREEMPT_MASK - 10);
3897 #endif
3898         if (preempt_count() == val)
3899                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3900 }
3901 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3902
3903 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3904 {
3905 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3906         /*
3907          * Underflow?
3908          */
3909         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3910                 return;
3911         /*
3912          * Is the spinlock portion underflowing?
3913          */
3914         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3915                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3916                 return;
3917 #endif
3918
3919         if (preempt_count() == val)
3920                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3921         preempt_count() -= val;
3922 }
3923 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3924
3925 #endif
3926
3927 /*
3928  * Print scheduling while atomic bug:
3929  */
3930 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3931 {
3932         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3933
3934         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3935                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3936
3937         debug_show_held_locks(prev);
3938         print_modules();
3939         if (irqs_disabled())
3940                 print_irqtrace_events(prev);
3941
3942         if (regs)
3943                 show_regs(regs);
3944         else
3945                 dump_stack();
3946 }
3947
3948 /*
3949  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3950  */
3951 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3952 {
3953         /*
3954          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3955          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3956          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3957          */
3958         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
3959                 __schedule_bug(prev);
3960
3961         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3962
3963         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3964 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3965         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
3966                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
3967                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
3968         }
3969 #endif
3970 }
3971
3972 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3973 {
3974         if (prev->se.on_rq)
3975                 update_rq_clock(rq);
3976         rq->skip_clock_update = 0;
3977         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3978 }
3979
3980 /*
3981  * Pick up the highest-prio task:
3982  */
3983 static inline struct task_struct *
3984 pick_next_task(struct rq *rq)
3985 {
3986         const struct sched_class *class;
3987         struct task_struct *p;
3988
3989         /*
3990          * Optimization: we know that if all tasks are in
3991          * the fair class we can call that function directly:
3992          */
3993         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
3994                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3995                 if (likely(p))
3996                         return p;
3997         }
3998
3999         for_each_class(class) {
4000                 p = class->pick_next_task(rq);
4001                 if (p)
4002                         return p;
4003         }
4004
4005         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
4006 }
4007
4008 /*
4009  * schedule() is the main scheduler function.
4010  */
4011 asmlinkage void __sched schedule(void)
4012 {
4013         struct task_struct *prev, *next;
4014         unsigned long *switch_count;
4015         struct rq *rq;
4016         int cpu;
4017
4018 need_resched:
4019         preempt_disable();
4020         cpu = smp_processor_id();
4021         rq = cpu_rq(cpu);
4022         rcu_note_context_switch(cpu);
4023         prev = rq->curr;
4024
4025         release_kernel_lock(prev);
4026 need_resched_nonpreemptible:
4027
4028         schedule_debug(prev);
4029
4030         if (sched_feat(HRTICK))
4031                 hrtick_clear(rq);
4032
4033         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
4034         clear_tsk_need_resched(prev);
4035
4036         switch_count = &prev->nivcsw;
4037         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4038                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
4039                         prev->state = TASK_RUNNING;
4040                 } else {
4041                         /*
4042                          * If a worker is going to sleep, notify and
4043                          * ask workqueue whether it wants to wake up a
4044                          * task to maintain concurrency.  If so, wake
4045                          * up the task.
4046                          */
4047                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
4048                                 struct task_struct *to_wakeup;
4049
4050                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
4051                                 if (to_wakeup)
4052                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
4053                         }
4054                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
4055                 }
4056                 switch_count = &prev->nvcsw;
4057         }
4058
4059         pre_schedule(rq, prev);
4060
4061         if (unlikely(!rq->nr_running))
4062                 idle_balance(cpu, rq);
4063
4064         put_prev_task(rq, prev);
4065         next = pick_next_task(rq);
4066
4067         if (likely(prev != next)) {
4068                 sched_info_switch(prev, next);
4069                 perf_event_task_sched_out(prev, next);
4070
4071                 rq->nr_switches++;
4072                 rq->curr = next;
4073                 ++*switch_count;
4074
4075                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4076                 /*
4077                  * The context switch have flipped the stack from under us
4078                  * and restored the local variables which were saved when
4079                  * this task called schedule() in the past. prev == current
4080                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
4081                  */
4082                 cpu = smp_processor_id();
4083                 rq = cpu_rq(cpu);
4084         } else
4085                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
4086
4087         post_schedule(rq);
4088
4089         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(prev)))
4090                 goto need_resched_nonpreemptible;
4091
4092         preempt_enable_no_resched();
4093         if (need_resched())
4094                 goto need_resched;
4095 }
4096 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4097
4098 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
4099 /*
4100  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
4101  * access and not reliable.
4102  */
4103 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
4104 {
4105         unsigned int cpu;
4106         struct rq *rq;
4107
4108         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
4109                 return 0;
4110
4111 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
4112         /*
4113          * Need to access the cpu field knowing that
4114          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
4115          * the mutex owner just released it and exited.
4116          */
4117         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
4118                 return 0;
4119 #else
4120         cpu = owner->cpu;
4121 #endif
4122
4123         /*
4124          * Even if the access succeeded (likely case),
4125          * the cpu field may no longer be valid.
4126          */
4127         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
4128                 return 0;
4129
4130         /*
4131          * We need to validate that we can do a
4132          * get_cpu() and that we have the percpu area.
4133          */
4134         if (!cpu_online(cpu))
4135                 return 0;
4136
4137         rq = cpu_rq(cpu);
4138
4139         for (;;) {
4140                 /*
4141                  * Owner changed, break to re-assess state.
4142                  */
4143                 if (lock->owner != owner) {
4144                         /*
4145                          * If the lock has switched to a different owner,
4146                          * we likely have heavy contention. Return 0 to quit
4147                          * optimistic spinning and not contend further:
4148                          */
4149                         if (lock->owner)
4150                                 return 0;
4151                         break;
4152                 }
4153
4154                 /*
4155                  * Is that owner really running on that cpu?
4156                  */
4157                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
4158                         return 0;
4159
4160                 cpu_relax();
4161         }
4162
4163         return 1;
4164 }
4165 #endif
4166
4167 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4168 /*
4169  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4170  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4171  * occur there and call schedule directly.
4172  */
4173 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
4174 {
4175         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4176
4177         /*
4178          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4179          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4180          */
4181         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4182                 return;
4183
4184         do {
4185                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4186                 schedule();
4187                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4188
4189                 /*
4190                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4191                  * between schedule and now.
4192                  */
4193                 barrier();
4194         } while (need_resched());
4195 }
4196 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4197
4198 /*
4199  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4200  * off of irq context.
4201  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4202  * protect us against recursive calling from irq.
4203  */
4204 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4205 {
4206         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4207
4208         /* Catch callers which need to be fixed */
4209         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4210
4211         do {
4212                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4213                 local_irq_enable();
4214                 schedule();
4215                 local_irq_disable();
4216                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4217
4218                 /*
4219                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4220                  * between schedule and now.
4221                  */
4222                 barrier();
4223         } while (need_resched());
4224 }
4225
4226 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4227
4228 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
4229                           void *key)
4230 {
4231         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
4232 }
4233 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4234
4235 /*
4236  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4237  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4238  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4239  *
4240  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4241  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4242  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4243  */
4244 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4245                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
4246 {
4247         wait_queue_t *curr, *next;
4248
4249         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4250                 unsigned flags = curr->flags;
4251
4252                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
4253                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4254                         break;
4255         }
4256 }
4257
4258 /**
4259  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4260  * @q: the waitqueue
4261  * @mode: which threads
4262  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4263  * @key: is directly passed to the wakeup function
4264  *
4265  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4266  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4267  */
4268 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4269                         int nr_exclusive, void *key)
4270 {
4271         unsigned long flags;
4272
4273         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4274         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4275         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4276 }
4277 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4278
4279 /*
4280  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4281  */
4282 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4283 {
4284         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4285 }
4286 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
4287
4288 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
4289 {
4290         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
4291 }
4292
4293 /**
4294  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
4295  * @q: the waitqueue
4296  * @mode: which threads
4297  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4298  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
4299  *
4300  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4301  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4302  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4303  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4304  *
4305  * On UP it can prevent extra preemption.
4306  *
4307  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4308  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4309  */
4310 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4311                         int nr_exclusive, void *key)
4312 {
4313         unsigned long flags;
4314         int wake_flags = WF_SYNC;
4315
4316         if (unlikely(!q))
4317                 return;
4318
4319         if (unlikely(!nr_exclusive))
4320                 wake_flags = 0;
4321
4322         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4323         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
4324         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4325 }
4326 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
4327
4328 /*
4329  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
4330  */
4331 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4332 {
4333         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
4334 }
4335 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4336
4337 /**
4338  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4339  * @x:  holds the state of this particular completion
4340  *
4341  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4342  * awakened in the same order in which they were queued.
4343  *
4344  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4345  *
4346  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4347  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4348  */
4349 void complete(struct completion *x)
4350 {
4351         unsigned long flags;
4352
4353         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4354         x->done++;
4355         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4356         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4357 }
4358 EXPORT_SYMBOL(complete);
4359
4360 /**
4361  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4362  * @x:  holds the state of this particular completion
4363  *
4364  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4365  *
4366  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4367  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4368  */
4369 void complete_all(struct completion *x)
4370 {
4371         unsigned long flags;
4372
4373         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4374         x->done += UINT_MAX/2;
4375         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4376         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4377 }
4378 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4379
4380 static inline long __sched
4381 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4382 {
4383         if (!x->done) {
4384                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4385
4386                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
4387                 do {
4388                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4389                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4390                                 break;
4391                         }
4392                         __set_current_state(state);
4393                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4394                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4395                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4396                 } while (!x->done && timeout);
4397                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4398                 if (!x->done)
4399                         return timeout;
4400         }
4401         x->done--;
4402         return timeout ?: 1;
4403 }
4404
4405 static long __sched
4406 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4407 {
4408         might_sleep();
4409
4410         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4411         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4412         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4413         return timeout;
4414 }
4415
4416 /**
4417  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4418  * @x:  holds the state of this particular completion
4419  *
4420  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4421  * interruptible and there is no timeout.
4422  *
4423  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4424  * and interrupt capability. Also see complete().
4425  */
4426 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4427 {
4428         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4429 }
4430 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4431
4432 /**
4433  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4434  * @x:  holds the state of this particular completion
4435  * @timeout:  timeout value in jiffies
4436  *
4437  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4438  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4439  * interruptible.
4440  */
4441 unsigned long __sched
4442 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4443 {
4444         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4445 }
4446 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4447
4448 /**
4449  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4450  * @x:  holds the state of this particular completion
4451  *
4452  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4453  * interruptible.
4454  */
4455 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4456 {
4457         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4458         if (t == -ERESTARTSYS)
4459                 return t;
4460         return 0;
4461 }
4462 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4463
4464 /**
4465  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4466  * @x:  holds the state of this particular completion
4467  * @timeout:  timeout value in jiffies
4468  *
4469  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4470  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4471  */
4472 unsigned long __sched
4473 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4474                                           unsigned long timeout)
4475 {
4476         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4477 }
4478 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4479
4480 /**
4481  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4482  * @x:  holds the state of this particular completion
4483  *
4484  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4485  * interrupted by a kill signal.
4486  */
4487 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4488 {
4489         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4490         if (t == -ERESTARTSYS)
4491                 return t;
4492         return 0;
4493 }
4494 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4495
4496 /**
4497  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
4498  * @x:  holds the state of this particular completion
4499  * @timeout:  timeout value in jiffies
4500  *
4501  * This waits for either a completion of a specific task to be
4502  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
4503  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
4504  */
4505 unsigned long __sched
4506 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
4507                                      unsigned long timeout)
4508 {
4509         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
4510 }
4511 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
4512
4513 /**
4514  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4515  *      @x:     completion structure
4516  *
4517  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4518  *               1 if a decrement succeeded.
4519  *
4520  *      If a completion is being used as a counting completion,
4521  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4522  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4523  *      is protecting is not available.
4524  */
4525 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4526 {
4527         unsigned long flags;
4528         int ret = 1;
4529
4530         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4531         if (!x->done)
4532                 ret = 0;
4533         else
4534                 x->done--;
4535         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4536         return ret;
4537 }
4538 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4539
4540 /**
4541  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4542  *      @x:     completion structure
4543  *
4544  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4545  *               1 if there are no waiters.
4546  *
4547  */
4548 bool completion_done(struct completion *x)
4549 {
4550         unsigned long flags;
4551         int ret = 1;
4552
4553         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4554         if (!x->done)
4555                 ret = 0;
4556         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4557         return ret;
4558 }
4559 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4560
4561 static long __sched
4562 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4563 {
4564         unsigned long flags;
4565         wait_queue_t wait;
4566
4567         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4568
4569         __set_current_state(state);
4570
4571         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4572         __add_wait_queue(q, &wait);
4573         spin_unlock(&q->lock);
4574         timeout = schedule_timeout(timeout);
4575         spin_lock_irq(&q->lock);
4576         __remove_wait_queue(q, &wait);
4577         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4578
4579         return timeout;
4580 }
4581
4582 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4583 {
4584         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4585 }
4586 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4587
4588 long __sched
4589 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4590 {
4591         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4592 }
4593 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4594
4595 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4596 {
4597         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4598 }
4599 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4600
4601 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4602 {
4603         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4604 }
4605 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4606
4607 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4608
4609 /*
4610  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4611  * @p: task
4612  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4613  *
4614  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4615  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4616  *
4617  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4618  */
4619 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4620 {
4621         unsigned long flags;
4622         int oldprio, on_rq, running;
4623         struct rq *rq;
4624         const struct sched_class *prev_class;
4625
4626         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4627
4628         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4629
4630         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
4631         oldprio = p->prio;
4632         prev_class = p->sched_class;
4633         on_rq = p->se.on_rq;
4634         running = task_current(rq, p);
4635         if (on_rq)
4636                 dequeue_task(rq, p, 0);
4637         if (running)
4638                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4639
4640         if (rt_prio(prio))
4641                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4642         else
4643                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4644
4645         p->prio = prio;
4646
4647         if (running)
4648                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4649         if (on_rq) {
4650                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
4651
4652                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4653         }
4654         task_rq_unlock(rq, &flags);
4655 }
4656
4657 #endif
4658
4659 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4660 {
4661         int old_prio, delta, on_rq;
4662         unsigned long flags;
4663         struct rq *rq;
4664
4665         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4666                 return;
4667         /*
4668          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4669          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4670          */
4671         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4672         /*
4673          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4674          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4675          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4676          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4677          */
4678         if (task_has_rt_policy(p)) {
4679                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4680                 goto out_unlock;
4681         }
4682         on_rq = p->se.on_rq;
4683         if (on_rq)
4684                 dequeue_task(rq, p, 0);
4685
4686         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4687         set_load_weight(p);
4688         old_prio = p->prio;
4689         p->prio = effective_prio(p);
4690         delta = p->prio - old_prio;
4691
4692         if (on_rq) {
4693                 enqueue_task(rq, p, 0);
4694                 /*
4695                  * If the task increased its priority or is running and
4696                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4697                  */
4698                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4699                         resched_task(rq->curr);
4700         }
4701 out_unlock:
4702         task_rq_unlock(rq, &flags);
4703 }
4704 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4705
4706 /*
4707  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4708  * @p: task
4709  * @nice: nice value
4710  */
4711 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4712 {
4713         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4714         int nice_rlim = 20 - nice;
4715
4716         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
4717                 capable(CAP_SYS_NICE));
4718 }
4719
4720 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4721
4722 /*
4723  * sys_nice - change the priority of the current process.
4724  * @increment: priority increment
4725  *
4726  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4727  * does similar things.
4728  */
4729 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
4730 {
4731         long nice, retval;
4732
4733         /*
4734          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4735          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4736          * and we have a single winner.
4737          */
4738         if (increment < -40)
4739                 increment = -40;
4740         if (increment > 40)
4741                 increment = 40;
4742
4743         nice = TASK_NICE(current) + increment;
4744         if (nice < -20)
4745                 nice = -20;
4746         if (nice > 19)
4747                 nice = 19;
4748
4749         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4750                 return -EPERM;
4751
4752         retval = security_task_setnice(current, nice);
4753         if (retval)
4754                 return retval;
4755
4756         set_user_nice(current, nice);
4757         return 0;
4758 }
4759
4760 #endif
4761
4762 /**
4763  * task_prio - return the priority value of a given task.
4764  * @p: the task in question.
4765  *
4766  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4767  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4768  * around 0, value goes from -16 to +15.
4769  */
4770 int task_prio(const struct task_struct *p)
4771 {
4772         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4773 }
4774
4775 /**
4776  * task_nice - return the nice value of a given task.
4777  * @p: the task in question.
4778  */
4779 int task_nice(const struct task_struct *p)
4780 {
4781         return TASK_NICE(p);
4782 }
4783 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4784
4785 /**
4786  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4787  * @cpu: the processor in question.
4788  */
4789 int idle_cpu(int cpu)
4790 {
4791         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4792 }
4793
4794 /**
4795  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4796  * @cpu: the processor in question.
4797  */
4798 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4799 {
4800         return cpu_rq(cpu)->idle;
4801 }
4802
4803 /**
4804  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4805  * @pid: the pid in question.
4806  */
4807 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4808 {
4809         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4810 }
4811
4812 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4813 static void
4814 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4815 {
4816         BUG_ON(p->se.on_rq);
4817
4818         p->policy = policy;
4819         p->rt_priority = prio;
4820         p->normal_prio = normal_prio(p);
4821         /* we are holding p->pi_lock already */
4822         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4823         if (rt_prio(p->prio))
4824                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4825         else
4826                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4827         set_load_weight(p);
4828 }
4829
4830 /*
4831  * check the target process has a UID that matches the current process's
4832  */
4833 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4834 {
4835         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4836         bool match;
4837
4838         rcu_read_lock();
4839         pcred = __task_cred(p);
4840         match = (cred->euid == pcred->euid ||
4841                  cred->euid == pcred->uid);
4842         rcu_read_unlock();
4843         return match;
4844 }
4845
4846 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4847                                 struct sched_param *param, bool user)
4848 {
4849         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4850         unsigned long flags;
4851         const struct sched_class *prev_class;
4852         struct rq *rq;
4853         int reset_on_fork;
4854
4855         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4856         BUG_ON(in_interrupt());
4857 recheck:
4858         /* double check policy once rq lock held */
4859         if (policy < 0) {
4860                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4861                 policy = oldpolicy = p->policy;
4862         } else {
4863                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
4864                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4865
4866                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4867                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4868                                 policy != SCHED_IDLE)
4869                         return -EINVAL;
4870         }
4871
4872         /*
4873          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4874          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4875          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4876          */
4877         if (param->sched_priority < 0 ||
4878             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4879             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4880                 return -EINVAL;
4881         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4882                 return -EINVAL;
4883
4884         /*
4885          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4886          */
4887         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4888                 if (rt_policy(policy)) {
4889                         unsigned long rlim_rtprio =
4890                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4891
4892                         /* can't set/change the rt policy */
4893                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4894                                 return -EPERM;
4895
4896                         /* can't increase priority */
4897                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4898                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4899                                 return -EPERM;
4900                 }
4901                 /*
4902                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4903                  * move out of SCHED_IDLE either:
4904                  */
4905                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4906                         return -EPERM;
4907
4908                 /* can't change other user's priorities */
4909                 if (!check_same_owner(p))
4910                         return -EPERM;
4911
4912                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4913                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4914                         return -EPERM;
4915         }
4916
4917         if (user) {
4918                 retval = security_task_setscheduler(p);
4919                 if (retval)
4920                         return retval;
4921         }
4922
4923         /*
4924          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4925          * changing the priority of the task:
4926          */
4927         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4928         /*
4929          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4930          * runqueue lock must be held.
4931          */
4932         rq = __task_rq_lock(p);
4933
4934         /*
4935          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
4936          */
4937         if (p == rq->stop) {
4938                 __task_rq_unlock(rq);
4939                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4940                 return -EINVAL;
4941         }
4942
4943 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4944         if (user) {
4945                 /*
4946                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4947                  * assigned.
4948                  */
4949                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4950                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0) {
4951                         __task_rq_unlock(rq);
4952                         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4953                         return -EPERM;
4954                 }
4955         }
4956 #endif
4957
4958         /* recheck policy now with rq lock held */
4959         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4960                 policy = oldpolicy = -1;
4961                 __task_rq_unlock(rq);
4962                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4963                 goto recheck;
4964         }
4965         on_rq = p->se.on_rq;
4966         running = task_current(rq, p);
4967         if (on_rq)
4968                 deactivate_task(rq, p, 0);
4969         if (running)
4970                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4971
4972         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4973
4974         oldprio = p->prio;
4975         prev_class = p->sched_class;
4976         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4977
4978         if (running)
4979                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4980         if (on_rq) {
4981                 activate_task(rq, p, 0);
4982
4983                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4984         }
4985         __task_rq_unlock(rq);
4986         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4987
4988         rt_mutex_adjust_pi(p);
4989
4990         return 0;
4991 }
4992
4993 /**
4994  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4995  * @p: the task in question.
4996  * @policy: new policy.
4997  * @param: structure containing the new RT priority.
4998  *
4999  * NOTE that the task may be already dead.
5000  */
5001 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5002                        struct sched_param *param)
5003 {
5004         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5005 }
5006 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5007
5008 /**
5009  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5010  * @p: the task in question.
5011  * @policy: new policy.
5012  * @param: structure containing the new RT priority.
5013  *
5014  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5015  * current context has permission.  For example, this is needed in
5016  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5017  * but our caller might not have that capability.
5018  */
5019 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5020                                struct sched_param *param)
5021 {
5022         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5023 }
5024
5025 static int
5026 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5027 {
5028         struct sched_param lparam;
5029         struct task_struct *p;
5030         int retval;
5031
5032         if (!param || pid < 0)
5033                 return -EINVAL;
5034         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5035                 return -EFAULT;
5036
5037         rcu_read_lock();
5038         retval = -ESRCH;
5039         p = find_process_by_pid(pid);
5040         if (p != NULL)
5041                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5042         rcu_read_unlock();
5043
5044         return retval;
5045 }
5046
5047 /**
5048  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5049  * @pid: the pid in question.
5050  * @policy: new policy.
5051  * @param: structure containing the new RT priority.
5052  */
5053 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
5054                 struct sched_param __user *, param)
5055 {
5056         /* negative values for policy are not valid */
5057         if (policy < 0)
5058                 return -EINVAL;
5059
5060         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5061 }
5062
5063 /**
5064  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5065  * @pid: the pid in question.
5066  * @param: structure containing the new RT priority.
5067  */
5068 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5069 {
5070         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5071 }
5072
5073 /**
5074  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5075  * @pid: the pid in question.
5076  */
5077 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
5078 {
5079         struct task_struct *p;
5080         int retval;
5081
5082         if (pid < 0)
5083                 return -EINVAL;
5084
5085         retval = -ESRCH;
5086         rcu_read_lock();
5087         p = find_process_by_pid(pid);
5088         if (p) {
5089                 retval = security_task_getscheduler(p);
5090                 if (!retval)
5091                         retval = p->policy
5092                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
5093         }
5094         rcu_read_unlock();
5095         return retval;
5096 }
5097
5098 /**
5099  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
5100  * @pid: the pid in question.
5101  * @param: structure containing the RT priority.
5102  */
5103 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5104 {
5105         struct sched_param lp;
5106         struct task_struct *p;
5107         int retval;
5108
5109         if (!param || pid < 0)
5110                 return -EINVAL;
5111
5112         rcu_read_lock();
5113         p = find_process_by_pid(pid);
5114         retval = -ESRCH;
5115         if (!p)
5116                 goto out_unlock;
5117
5118         retval = security_task_getscheduler(p);
5119         if (retval)
5120                 goto out_unlock;
5121
5122         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5123         rcu_read_unlock();
5124
5125         /*
5126          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5127          */
5128         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5129
5130         return retval;
5131
5132 out_unlock:
5133         rcu_read_unlock();
5134         return retval;
5135 }
5136
5137 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
5138 {
5139         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
5140         struct task_struct *p;
5141         int retval;
5142
5143         get_online_cpus();
5144         rcu_read_lock();
5145
5146         p = find_process_by_pid(pid);
5147         if (!p) {
5148                 rcu_read_unlock();
5149                 put_online_cpus();
5150                 return -ESRCH;
5151         }
5152
5153         /* Prevent p going away */
5154         get_task_struct(p);
5155         rcu_read_unlock();
5156
5157         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
5158                 retval = -ENOMEM;
5159                 goto out_put_task;
5160         }
5161         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
5162                 retval = -ENOMEM;
5163                 goto out_free_cpus_allowed;
5164         }
5165         retval = -EPERM;
5166         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
5167                 goto out_unlock;
5168
5169         retval = security_task_setscheduler(p);
5170         if (retval)
5171                 goto out_unlock;
5172
5173         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5174         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
5175 again:
5176         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
5177
5178         if (!retval) {
5179                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5180                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5181                         /*
5182                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5183                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5184                          * cpuset's cpus_allowed
5185                          */
5186                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
5187                         goto again;
5188                 }
5189         }
5190 out_unlock:
5191         free_cpumask_var(new_mask);
5192 out_free_cpus_allowed:
5193         free_cpumask_var(cpus_allowed);
5194 out_put_task:
5195         put_task_struct(p);
5196         put_online_cpus();
5197         return retval;
5198 }
5199
5200 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5201                              struct cpumask *new_mask)
5202 {
5203         if (len < cpumask_size())
5204                 cpumask_clear(new_mask);
5205         else if (len > cpumask_size())
5206                 len = cpumask_size();
5207
5208         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5209 }
5210
5211 /**
5212  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5213  * @pid: pid of the process
5214  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5215  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5216  */
5217 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5218                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5219 {
5220         cpumask_var_t new_mask;
5221         int retval;
5222
5223         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
5224                 return -ENOMEM;
5225
5226         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
5227         if (retval == 0)
5228                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
5229         free_cpumask_var(new_mask);
5230         return retval;
5231 }
5232
5233 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
5234 {
5235         struct task_struct *p;
5236         unsigned long flags;
5237         struct rq *rq;
5238         int retval;
5239
5240         get_online_cpus();
5241         rcu_read_lock();
5242
5243         retval = -ESRCH;
5244         p = find_process_by_pid(pid);
5245         if (!p)
5246                 goto out_unlock;
5247
5248         retval = security_task_getscheduler(p);
5249         if (retval)
5250                 goto out_unlock;
5251
5252         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5253         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
5254         task_rq_unlock(rq, &flags);
5255
5256 out_unlock:
5257         rcu_read_unlock();
5258         put_online_cpus();
5259
5260         return retval;
5261 }
5262
5263 /**
5264  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5265  * @pid: pid of the process
5266  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5267  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5268  */
5269 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5270                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5271 {
5272         int ret;
5273         cpumask_var_t mask;
5274
5275         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
5276                 return -EINVAL;
5277         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
5278                 return -EINVAL;
5279
5280         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
5281                 return -ENOMEM;
5282
5283         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
5284         if (ret == 0) {
5285                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
5286
5287                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
5288                         ret = -EFAULT;
5289                 else
5290                         ret = retlen;
5291         }
5292         free_cpumask_var(mask);
5293
5294         return ret;
5295 }
5296
5297 /**
5298  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5299  *
5300  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5301  * other threads running on this CPU then this function will return.
5302  */
5303 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
5304 {
5305         struct rq *rq = this_rq_lock();
5306
5307         schedstat_inc(rq, yld_count);
5308         current->sched_class->yield_task(rq);
5309
5310         /*
5311          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5312          * no need to preempt or enable interrupts:
5313          */
5314         __release(rq->lock);
5315         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5316         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
5317         preempt_enable_no_resched();
5318
5319         schedule();
5320
5321         return 0;
5322 }
5323
5324 static inline int should_resched(void)
5325 {
5326         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
5327 }
5328
5329 static void __cond_resched(void)
5330 {
5331         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5332         schedule();
5333         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5334 }
5335
5336 int __sched _cond_resched(void)
5337 {
5338         if (should_resched()) {
5339                 __cond_resched();
5340                 return 1;
5341         }
5342         return 0;
5343 }
5344 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5345
5346 /*
5347  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5348  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5349  *
5350  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5351  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5352  * spin_unlock(), once by hand).
5353  */
5354 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5355 {
5356         int resched = should_resched();
5357         int ret = 0;
5358
5359         lockdep_assert_held(lock);
5360
5361         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5362                 spin_unlock(lock);
5363                 if (resched)
5364                         __cond_resched();
5365                 else
5366                         cpu_relax();
5367                 ret = 1;
5368                 spin_lock(lock);
5369         }
5370         return ret;
5371 }
5372 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
5373
5374 int __sched __cond_resched_softirq(void)
5375 {
5376         BUG_ON(!in_softirq());
5377
5378         if (should_resched()) {
5379                 local_bh_enable();
5380                 __cond_resched();
5381                 local_bh_disable();
5382                 return 1;
5383         }
5384         return 0;
5385 }
5386 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
5387
5388 /**
5389  * yield - yield the current processor to other threads.
5390  *
5391  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5392  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5393  */
5394 void __sched yield(void)
5395 {
5396         set_current_state(TASK_RUNNING);
5397         sys_sched_yield();
5398 }
5399 EXPORT_SYMBOL(yield);
5400
5401 /*
5402  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5403  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5404  */
5405 void __sched io_schedule(void)
5406 {
5407         struct rq *rq = raw_rq();
5408
5409         delayacct_blkio_start();
5410         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5411         current->in_iowait = 1;
5412         schedule();
5413         current->in_iowait = 0;
5414         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5415         delayacct_blkio_end();
5416 }
5417 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5418
5419 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5420 {
5421         struct rq *rq = raw_rq();
5422         long ret;
5423
5424         delayacct_blkio_start();
5425         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5426         current->in_iowait = 1;
5427         ret = schedule_timeout(timeout);
5428         current->in_iowait = 0;
5429         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5430         delayacct_blkio_end();
5431         return ret;
5432 }
5433
5434 /**
5435  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5436  * @policy: scheduling class.
5437  *
5438  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5439  * by a given scheduling class.
5440  */
5441 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5442 {
5443         int ret = -EINVAL;
5444
5445         switch (policy) {
5446         case SCHED_FIFO:
5447         case SCHED_RR:
5448                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5449                 break;
5450         case SCHED_NORMAL:
5451         case SCHED_BATCH:
5452         case SCHED_IDLE:
5453                 ret = 0;
5454                 break;
5455         }
5456         return ret;
5457 }
5458
5459 /**
5460  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5461  * @policy: scheduling class.
5462  *
5463  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5464  * by a given scheduling class.
5465  */
5466 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5467 {
5468         int ret = -EINVAL;
5469
5470         switch (policy) {
5471         case SCHED_FIFO:
5472         case SCHED_RR:
5473                 ret = 1;
5474                 break;
5475         case SCHED_NORMAL:
5476         case SCHED_BATCH:
5477         case SCHED_IDLE:
5478                 ret = 0;
5479         }
5480         return ret;
5481 }
5482
5483 /**
5484  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5485  * @pid: pid of the process.
5486  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5487  *
5488  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5489  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5490  */
5491 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5492                 struct timespec __user *, interval)
5493 {
5494         struct task_struct *p;
5495         unsigned int time_slice;
5496         unsigned long flags;
5497         struct rq *rq;
5498         int retval;
5499         struct timespec t;
5500
5501         if (pid < 0)
5502                 return -EINVAL;
5503
5504         retval = -ESRCH;
5505         rcu_read_lock();
5506         p = find_process_by_pid(pid);
5507         if (!p)
5508                 goto out_unlock;
5509
5510         retval = security_task_getscheduler(p);
5511         if (retval)
5512                 goto out_unlock;
5513
5514         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5515         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5516         task_rq_unlock(rq, &flags);
5517
5518         rcu_read_unlock();
5519         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5520         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5521         return retval;
5522
5523 out_unlock:
5524         rcu_read_unlock();
5525         return retval;
5526 }
5527
5528 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5529
5530 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5531 {
5532         unsigned long free = 0;
5533         unsigned state;
5534
5535         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5536         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5537                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5538 #if BITS_PER_LONG == 32
5539         if (state == TASK_RUNNING)
5540                 printk(KERN_CONT " running  ");
5541         else
5542                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5543 #else
5544         if (state == TASK_RUNNING)
5545                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5546         else
5547                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5548 #endif
5549 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5550         free = stack_not_used(p);
5551 #endif
5552         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5553                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
5554                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5555
5556         show_stack(p, NULL);
5557 }
5558
5559 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5560 {
5561         struct task_struct *g, *p;
5562
5563 #if BITS_PER_LONG == 32
5564         printk(KERN_INFO
5565                 "  task                PC stack   pid father\n");
5566 #else
5567         printk(KERN_INFO
5568                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5569 #endif
5570         read_lock(&tasklist_lock);
5571         do_each_thread(g, p) {
5572                 /*
5573                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5574                  * console might take alot of time:
5575                  */
5576                 touch_nmi_watchdog();
5577                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5578                         sched_show_task(p);
5579         } while_each_thread(g, p);
5580
5581         touch_all_softlockup_watchdogs();
5582
5583 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5584         sysrq_sched_debug_show();
5585 #endif
5586         read_unlock(&tasklist_lock);
5587         /*
5588          * Only show locks if all tasks are dumped:
5589          */
5590         if (!state_filter)
5591                 debug_show_all_locks();
5592 }
5593
5594 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5595 {
5596         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5597 }
5598
5599 /**
5600  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5601  * @idle: task in question
5602  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5603  *
5604  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5605  * flag, to make booting more robust.
5606  */
5607 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5608 {
5609         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5610         unsigned long flags;
5611
5612         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5613
5614         __sched_fork(idle);
5615         idle->state = TASK_RUNNING;
5616         idle->se.exec_start = sched_clock();
5617
5618         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
5619         /*
5620          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5621          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5622          * lockdep check in task_group() will fail.
5623          *
5624          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5625          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5626          *
5627          * Silence PROVE_RCU
5628          */
5629         rcu_read_lock();
5630         __set_task_cpu(idle, cpu);
5631         rcu_read_unlock();
5632
5633         rq->curr = rq->idle = idle;
5634 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5635         idle->oncpu = 1;
5636 #endif
5637         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5638
5639         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5640 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5641         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5642 #else
5643         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5644 #endif
5645         /*
5646          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5647          */
5648         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5649         ftrace_graph_init_task(idle);
5650 }
5651
5652 /*
5653  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5654  * indicates which cpus entered this state. This is used
5655  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5656  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5657  * always be CPU_BITS_NONE.
5658  */
5659 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
5660
5661 /*
5662  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5663  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5664  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5665  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5666  * number of CPUs.
5667  *
5668  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5669  */
5670 static int get_update_sysctl_factor(void)
5671 {
5672         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
5673         unsigned int factor;
5674
5675         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
5676         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
5677                 factor = 1;
5678                 break;
5679         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
5680                 factor = cpus;
5681                 break;
5682         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
5683         default:
5684                 factor = 1 + ilog2(cpus);
5685                 break;
5686         }
5687
5688         return factor;
5689 }
5690
5691 static void update_sysctl(void)
5692 {
5693         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
5694
5695 #define SET_SYSCTL(name) \
5696         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
5697         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
5698         SET_SYSCTL(sched_latency);
5699         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
5700         SET_SYSCTL(sched_shares_ratelimit);
5701 #undef SET_SYSCTL
5702 }
5703
5704 static inline void sched_init_granularity(void)
5705 {
5706         update_sysctl();
5707 }
5708
5709 #ifdef CONFIG_SMP
5710 /*
5711  * This is how migration works:
5712  *
5713  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
5714  *    stop_one_cpu().
5715  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
5716  *    off the CPU)
5717  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
5718  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5719  *    it and puts it into the right queue.
5720  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
5721  *    is done.
5722  */
5723
5724 /*
5725  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5726  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5727  * is removed from the allowed bitmask.
5728  *
5729  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5730  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5731  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5732  */
5733 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
5734 {
5735         unsigned long flags;
5736         struct rq *rq;
5737         unsigned int dest_cpu;
5738         int ret = 0;
5739
5740         /*
5741          * Serialize against TASK_WAKING so that ttwu() and wunt() can
5742          * drop the rq->lock and still rely on ->cpus_allowed.
5743          */
5744 again:
5745         while (task_is_waking(p))
5746                 cpu_relax();
5747         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5748         if (task_is_waking(p)) {
5749                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5750                 goto again;
5751         }
5752
5753         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
5754                 ret = -EINVAL;
5755                 goto out;
5756         }
5757
5758         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
5759                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
5760                 ret = -EINVAL;
5761                 goto out;
5762         }
5763
5764         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5765                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5766         else {
5767                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
5768                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
5769         }
5770
5771         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5772         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
5773                 goto out;
5774
5775         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
5776         if (migrate_task(p, dest_cpu)) {
5777                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
5778                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5779                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5780                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
5781                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5782                 return 0;
5783         }
5784 out:
5785         task_rq_unlock(rq, &flags);
5786
5787         return ret;
5788 }
5789 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5790
5791 /*
5792  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5793  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5794  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5795  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5796  *
5797  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5798  * as the task is no longer on this CPU.
5799  *
5800  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5801  */
5802 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5803 {
5804         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5805         int ret = 0;
5806
5807         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
5808                 return ret;
5809
5810         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5811         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5812
5813         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5814         /* Already moved. */
5815         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5816                 goto done;
5817         /* Affinity changed (again). */
5818         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
5819                 goto fail;
5820
5821         /*
5822          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
5823          * placed properly.
5824          */
5825         if (p->se.on_rq) {
5826                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5827                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
5828                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5829                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
5830         }
5831 done:
5832         ret = 1;
5833 fail:
5834         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5835         return ret;
5836 }
5837
5838 /*
5839  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
5840  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
5841  * 'pushing' onto another runqueue.
5842  */
5843 static int migration_cpu_stop(void *data)
5844 {
5845         struct migration_arg *arg = data;
5846
5847         /*
5848          * The original target cpu might have gone down and we might
5849          * be on another cpu but it doesn't matter.
5850          */
5851         local_irq_disable();
5852         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
5853         local_irq_enable();
5854         return 0;
5855 }
5856
5857 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5858 /*
5859  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
5860  */
5861 void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5862 {
5863         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5864         int needs_cpu, uninitialized_var(dest_cpu);
5865         unsigned long flags;
5866
5867         local_irq_save(flags);
5868
5869         raw_spin_lock(&rq->lock);
5870         needs_cpu = (task_cpu(p) == dead_cpu) && (p->state != TASK_WAKING);
5871         if (needs_cpu)
5872                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, p);
5873         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5874         /*
5875          * It can only fail if we race with set_cpus_allowed(),
5876          * in the racer should migrate the task anyway.
5877          */
5878         if (needs_cpu)
5879                 __migrate_task(p, dead_cpu, dest_cpu);
5880         local_irq_restore(flags);
5881 }
5882
5883 /*
5884  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5885  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5886  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5887  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5888  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5889  */
5890 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5891 {
5892         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
5893         unsigned long flags;
5894
5895         local_irq_save(flags);
5896         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5897         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5898         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5899         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5900         local_irq_restore(flags);
5901 }
5902
5903 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5904 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5905 {
5906         struct task_struct *p, *t;
5907
5908         read_lock(&tasklist_lock);
5909
5910         do_each_thread(t, p) {
5911                 if (p == current)
5912                         continue;
5913
5914                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5915                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5916         } while_each_thread(t, p);
5917
5918         read_unlock(&tasklist_lock);
5919 }
5920
5921 /*
5922  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5923  * It does so by boosting its priority to highest possible.
5924  * Used by CPU offline code.
5925  */
5926 void sched_idle_next(void)
5927 {
5928         int this_cpu = smp_processor_id();
5929         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5930         struct task_struct *p = rq->idle;
5931         unsigned long flags;
5932
5933         /* cpu has to be offline */
5934         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5935
5936         /*
5937          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5938          * and interrupts disabled on the current cpu.
5939          */
5940         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5941
5942         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5943
5944         activate_task(rq, p, 0);
5945
5946         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5947 }
5948
5949 /*
5950  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5951  * offline.
5952  */
5953 void idle_task_exit(void)
5954 {
5955         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5956
5957         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5958
5959         if (mm != &init_mm)
5960                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5961         mmdrop(mm);
5962 }
5963
5964 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5965 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5966 {
5967         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5968
5969         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5970         BUG_ON(!p->exit_state);
5971
5972         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5973         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5974
5975         get_task_struct(p);
5976
5977         /*
5978          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5979          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
5980          * fine.
5981          */
5982         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5983         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5984         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5985
5986         put_task_struct(p);
5987 }
5988
5989 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5990 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5991 {
5992         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5993         struct task_struct *next;
5994
5995         for ( ; ; ) {
5996                 if (!rq->nr_running)
5997                         break;
5998                 next = pick_next_task(rq);
5999                 if (!next)
6000                         break;
6001                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6002                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6003
6004         }
6005 }
6006
6007 /*
6008  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
6009  */
6010 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
6011 {
6012         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
6013         rq->calc_load_active = 0;
6014 }
6015 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6016
6017 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6018
6019 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6020         {
6021                 .procname       = "sched_domain",
6022                 .mode           = 0555,
6023         },
6024         {}
6025 };
6026
6027 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6028         {
6029                 .procname       = "kernel",
6030                 .mode           = 0555,
6031                 .child          = sd_ctl_dir,
6032         },
6033         {}
6034 };
6035
6036 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6037 {
6038         struct ctl_table *entry =
6039                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6040
6041         return entry;
6042 }
6043
6044 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6045 {
6046         struct ctl_table *entry;
6047
6048         /*
6049          * In the intermediate directories, both the child directory and
6050          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6051          * will always be set. In the lowest directory the names are
6052          * static strings and all have proc handlers.
6053          */
6054         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6055                 if (entry->child)
6056                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6057                 if (entry->proc_handler == NULL)
6058                         kfree(entry->procname);
6059         }
6060
6061         kfree(*tablep);
6062         *tablep = NULL;
6063 }
6064
6065 static void
6066 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6067                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6068                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6069 {
6070         entry->procname = procname;
6071         entry->data = data;
6072         entry->maxlen = maxlen;
6073         entry->mode = mode;
6074         entry->proc_handler = proc_handler;
6075 }
6076
6077 static struct ctl_table *
6078 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6079 {
6080         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6081
6082         if (table == NULL)
6083                 return NULL;
6084
6085         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6086                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6087         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6088                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6089         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6090                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6091         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6092                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6093         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6094                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6095         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6096                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6097         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6098                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6099         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6100                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6101         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6102                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6103         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6104                 &sd->cache_nice_tries,
6105                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6106         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6107                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6108         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6109                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6110         /* &table[12] is terminator */
6111
6112         return table;
6113 }
6114
6115 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6116 {
6117         struct ctl_table *entry, *table;
6118         struct sched_domain *sd;
6119         int domain_num = 0, i;
6120         char buf[32];
6121
6122         for_each_domain(cpu, sd)
6123                 domain_num++;
6124         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6125         if (table == NULL)
6126                 return NULL;
6127
6128         i = 0;
6129         for_each_domain(cpu, sd) {
6130                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6131                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6132                 entry->mode = 0555;
6133                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6134                 entry++;
6135                 i++;
6136         }
6137         return table;
6138 }
6139
6140 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6141 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6142 {
6143         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
6144         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6145         char buf[32];
6146
6147         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6148         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6149
6150         if (entry == NULL)
6151                 return;
6152
6153         for_each_possible_cpu(i) {
6154                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6155                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6156                 entry->mode = 0555;
6157                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6158                 entry++;
6159         }
6160
6161         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6162         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6163 }
6164
6165 /* may be called multiple times per register */
6166 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6167 {
6168         if (sd_sysctl_header)
6169                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6170         sd_sysctl_header = NULL;
6171         if (sd_ctl_dir[0].child)
6172                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6173 }
6174 #else
6175 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6176 {
6177 }
6178 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6179 {
6180 }
6181 #endif
6182
6183 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6184 {
6185         if (!rq->online) {
6186                 const struct sched_class *class;
6187
6188                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6189                 rq->online = 1;
6190
6191                 for_each_class(class) {
6192                         if (class->rq_online)
6193                                 class->rq_online(rq);
6194                 }
6195         }
6196 }
6197
6198 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6199 {
6200         if (rq->online) {
6201                 const struct sched_class *class;
6202
6203                 for_each_class(class) {
6204                         if (class->rq_offline)
6205                                 class->rq_offline(rq);
6206                 }
6207
6208                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6209                 rq->online = 0;
6210         }
6211 }
6212
6213 /*
6214  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6215  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6216  */
6217 static int __cpuinit
6218 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6219 {
6220         int cpu = (long)hcpu;
6221         unsigned long flags;
6222         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6223
6224         switch (action) {
6225
6226         case CPU_UP_PREPARE:
6227         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6228                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
6229                 break;
6230
6231         case CPU_ONLINE:
6232         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6233                 /* Update our root-domain */
6234                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6235                 if (rq->rd) {
6236                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6237
6238                         set_rq_online(rq);
6239                 }
6240                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6241                 break;
6242
6243 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6244         case CPU_DEAD:
6245         case CPU_DEAD_FROZEN:
6246                 migrate_live_tasks(cpu);
6247                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6248                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
6249                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6250                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6251                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6252                 migrate_dead_tasks(cpu);
6253                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
6254                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6255                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6256                 calc_global_load_remove(rq);
6257                 break;
6258
6259         case CPU_DYING:
6260         case CPU_DYING_FROZEN:
6261                 /* Update our root-domain */
6262                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6263                 if (rq->rd) {
6264                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6265                         set_rq_offline(rq);
6266                 }
6267                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6268                 break;
6269 #endif
6270         }
6271         return NOTIFY_OK;
6272 }
6273
6274 /*
6275  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6276  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
6277  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
6278  */
6279 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6280         .notifier_call = migration_call,
6281         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
6282 };
6283
6284 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
6285                                       unsigned long action, void *hcpu)
6286 {
6287         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6288         case CPU_ONLINE:
6289         case CPU_DOWN_FAILED:
6290                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
6291                 return NOTIFY_OK;
6292         default:
6293                 return NOTIFY_DONE;
6294         }
6295 }
6296
6297 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
6298                                         unsigned long action, void *hcpu)
6299 {
6300         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6301         case CPU_DOWN_PREPARE:
6302                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
6303                 return NOTIFY_OK;
6304         default:
6305                 return NOTIFY_DONE;
6306         }
6307 }
6308
6309 static int __init migration_init(void)
6310 {
6311         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6312         int err;
6313
6314         /* Initialize migration for the boot CPU */
6315         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6316         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6317         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6318         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6319
6320         /* Register cpu active notifiers */
6321         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6322         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
6323
6324         return 0;
6325 }
6326 early_initcall(migration_init);
6327 #endif
6328
6329 #ifdef CONFIG_SMP
6330
6331 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6332
6333 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
6334
6335 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
6336 {
6337         sched_domain_debug_enabled = 1;
6338
6339         return 0;
6340 }
6341 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
6342
6343 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6344                                   struct cpumask *groupmask)
6345 {
6346         struct sched_group *group = sd->groups;
6347         char str[256];
6348
6349         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
6350         cpumask_clear(groupmask);
6351
6352         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6353
6354         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6355                 printk("does not load-balance\n");
6356                 if (sd->parent)
6357                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6358                                         " has parent");
6359                 return -1;
6360         }
6361
6362         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
6363
6364         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
6365                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6366                                 "CPU%d\n", cpu);
6367         }
6368         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
6369                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6370                                 " CPU%d\n", cpu);
6371         }
6372
6373         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6374         do {
6375                 if (!group) {
6376                         printk("\n");
6377                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6378                         break;
6379                 }
6380
6381                 if (!group->cpu_power) {
6382                         printk(KERN_CONT "\n");
6383                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6384                                         "set\n");
6385                         break;
6386                 }
6387
6388                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
6389                         printk(KERN_CONT "\n");
6390                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6391                         break;
6392                 }
6393
6394                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
6395                         printk(KERN_CONT "\n");
6396                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6397                         break;
6398                 }
6399
6400                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
6401
6402                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
6403
6404                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6405                 if (group->cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
6406                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
6407                                 group->cpu_power);
6408                 }
6409
6410                 group = group->next;
6411         } while (group != sd->groups);
6412         printk(KERN_CONT "\n");
6413
6414         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
6415                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6416
6417         if (sd->parent &&
6418             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
6419                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6420                         "of domain->span\n");
6421         return 0;
6422 }
6423
6424 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6425 {
6426         cpumask_var_t groupmask;
6427         int level = 0;
6428
6429         if (!sched_domain_debug_enabled)
6430                 return;
6431
6432         if (!sd) {
6433                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6434                 return;
6435         }
6436
6437         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6438
6439         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
6440                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6441                 return;
6442         }
6443
6444         for (;;) {
6445                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6446                         break;
6447                 level++;
6448                 sd = sd->parent;
6449                 if (!sd)
6450                         break;
6451         }
6452         free_cpumask_var(groupmask);
6453 }
6454 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6455 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6456 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6457
6458 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6459 {
6460         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
6461                 return 1;
6462
6463         /* Following flags need at least 2 groups */
6464         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6465                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6466                          SD_BALANCE_FORK |
6467                          SD_BALANCE_EXEC |
6468                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6469                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6470                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6471                         return 0;
6472         }
6473
6474         /* Following flags don't use groups */
6475         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
6476                 return 0;
6477
6478         return 1;
6479 }
6480
6481 static int
6482 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6483 {
6484         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6485
6486         if (sd_degenerate(parent))
6487                 return 1;
6488
6489         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
6490                 return 0;
6491
6492         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6493         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6494                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6495                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6496                                 SD_BALANCE_FORK |
6497                                 SD_BALANCE_EXEC |
6498                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6499                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6500                 if (nr_node_ids == 1)
6501                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
6502         }
6503         if (~cflags & pflags)
6504                 return 0;
6505
6506         return 1;
6507 }
6508
6509 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
6510 {
6511         synchronize_sched();
6512
6513         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
6514
6515         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6516         free_cpumask_var(rd->online);
6517         free_cpumask_var(rd->span);
6518         kfree(rd);
6519 }
6520
6521 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6522 {
6523         struct root_domain *old_rd = NULL;
6524         unsigned long flags;
6525
6526         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6527
6528         if (rq->rd) {
6529                 old_rd = rq->rd;
6530
6531                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
6532                         set_rq_offline(rq);
6533
6534                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
6535
6536                 /*
6537                  * If we dont want to free the old_rt yet then
6538                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
6539                  * in this function:
6540                  */
6541                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6542                         old_rd = NULL;
6543         }
6544
6545         atomic_inc(&rd->refcount);
6546         rq->rd = rd;
6547
6548         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
6549         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
6550                 set_rq_online(rq);
6551
6552         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6553
6554         if (old_rd)
6555                 free_rootdomain(old_rd);
6556 }
6557
6558 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6559 {
6560         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6561
6562         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
6563                 goto out;
6564         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
6565                 goto free_span;
6566         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
6567                 goto free_online;
6568
6569         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
6570                 goto free_rto_mask;
6571         return 0;
6572
6573 free_rto_mask:
6574         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6575 free_online:
6576         free_cpumask_var(rd->online);
6577 free_span:
6578         free_cpumask_var(rd->span);
6579 out:
6580         return -ENOMEM;
6581 }
6582
6583 static void init_defrootdomain(void)
6584 {
6585         init_rootdomain(&def_root_domain);
6586
6587         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6588 }
6589
6590 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6591 {
6592         struct root_domain *rd;
6593
6594         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6595         if (!rd)
6596                 return NULL;
6597
6598         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
6599                 kfree(rd);
6600                 return NULL;
6601         }
6602
6603         return rd;
6604 }
6605
6606 /*
6607  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6608  * hold the hotplug lock.
6609  */
6610 static void
6611 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6612 {
6613         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6614         struct sched_domain *tmp;
6615
6616         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent)
6617                 tmp->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(tmp));
6618
6619         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6620         for (tmp = sd; tmp; ) {
6621                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6622                 if (!parent)
6623                         break;
6624
6625                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6626                         tmp->parent = parent->parent;
6627                         if (parent->parent)
6628                                 parent->parent->child = tmp;
6629                 } else
6630                         tmp = tmp->parent;
6631         }
6632
6633         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6634                 sd = sd->parent;
6635                 if (sd)
6636                         sd->child = NULL;
6637         }
6638
6639         sched_domain_debug(sd, cpu);
6640
6641         rq_attach_root(rq, rd);
6642         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6643 }
6644
6645 /* cpus with isolated domains */
6646 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
6647
6648 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6649 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6650 {
6651         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6652         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6653         return 1;
6654 }
6655
6656 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6657
6658 /*
6659  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6660  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6661  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
6662  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
6663  *
6664  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6665  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6666  * and ->cpu_power to 0.
6667  */
6668 static void
6669 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
6670                         const struct cpumask *cpu_map,
6671                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6672                                         struct sched_group **sg,
6673                                         struct cpumask *tmpmask),
6674                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
6675 {
6676         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6677         int i;
6678
6679         cpumask_clear(covered);
6680
6681         for_each_cpu(i, span) {
6682                 struct sched_group *sg;
6683                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6684                 int j;
6685
6686                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6687                         continue;
6688
6689                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
6690                 sg->cpu_power = 0;
6691
6692                 for_each_cpu(j, span) {
6693                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
6694                                 continue;
6695
6696                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6697                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6698                 }
6699                 if (!first)
6700                         first = sg;
6701                 if (last)
6702                         last->next = sg;
6703                 last = sg;
6704         }
6705         last->next = first;
6706 }
6707
6708 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6709
6710 #ifdef CONFIG_NUMA
6711
6712 /**
6713  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6714  * @node: node whose sched_domain we're building
6715  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6716  *
6717  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6718  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6719  *
6720  * Should use nodemask_t.
6721  */
6722 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6723 {
6724         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6725
6726         min_val = INT_MAX;
6727
6728         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6729                 /* Start at @node */
6730                 n = (node + i) % nr_node_ids;
6731
6732                 if (!nr_cpus_node(n))
6733                         continue;
6734
6735                 /* Skip already used nodes */
6736                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6737                         continue;
6738
6739                 /* Simple min distance search */
6740                 val = node_distance(node, n);
6741
6742                 if (val < min_val) {
6743                         min_val = val;
6744                         best_node = n;
6745                 }
6746         }
6747
6748         node_set(best_node, *used_nodes);
6749         return best_node;
6750 }
6751
6752 /**
6753  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6754  * @node: node whose cpumask we're constructing
6755  * @span: resulting cpumask
6756  *
6757  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6758  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6759  * out optimally.
6760  */
6761 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
6762 {
6763         nodemask_t used_nodes;
6764         int i;
6765
6766         cpumask_clear(span);
6767         nodes_clear(used_nodes);
6768
6769         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
6770         node_set(node, used_nodes);
6771
6772         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6773                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6774
6775                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
6776         }
6777 }
6778 #endif /* CONFIG_NUMA */
6779
6780 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6781
6782 /*
6783  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
6784  *
6785  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
6786  *   and struct sched_domain. )
6787  */
6788 struct static_sched_group {
6789         struct sched_group sg;
6790         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
6791 };
6792
6793 struct static_sched_domain {
6794         struct sched_domain sd;
6795         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
6796 };
6797
6798 struct s_data {
6799 #ifdef CONFIG_NUMA
6800         int                     sd_allnodes;
6801         cpumask_var_t           domainspan;
6802         cpumask_var_t           covered;
6803         cpumask_var_t           notcovered;
6804 #endif
6805         cpumask_var_t           nodemask;
6806         cpumask_var_t           this_sibling_map;
6807         cpumask_var_t           this_core_map;
6808         cpumask_var_t           this_book_map;
6809         cpumask_var_t           send_covered;
6810         cpumask_var_t           tmpmask;
6811         struct sched_group      **sched_group_nodes;
6812         struct root_domain      *rd;
6813 };
6814
6815 enum s_alloc {
6816         sa_sched_groups = 0,
6817         sa_rootdomain,
6818         sa_tmpmask,
6819         sa_send_covered,
6820         sa_this_book_map,
6821         sa_this_core_map,
6822         sa_this_sibling_map,
6823         sa_nodemask,
6824         sa_sched_group_nodes,
6825 #ifdef CONFIG_NUMA
6826         sa_notcovered,
6827         sa_covered,
6828         sa_domainspan,
6829 #endif
6830         sa_none,
6831 };
6832
6833 /*
6834  * SMT sched-domains:
6835  */
6836 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6837 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
6838 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_groups);
6839
6840 static int
6841 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6842                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
6843 {
6844         if (sg)
6845                 *sg = &per_cpu(sched_groups, cpu).sg;
6846         return cpu;
6847 }
6848 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
6849
6850 /*
6851  * multi-core sched-domains:
6852  */
6853 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6854 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
6855 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
6856
6857 static int
6858 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6859                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6860 {
6861         int group;
6862 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6863         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6864         group = cpumask_first(mask);
6865 #else
6866         group = cpu;
6867 #endif
6868         if (sg)
6869                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
6870         return group;
6871 }
6872 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
6873
6874 /*
6875  * book sched-domains:
6876  */
6877 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6878 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, book_domains);
6879 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_book);
6880
6881 static int
6882 cpu_to_book_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6883                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6884 {
6885         int group = cpu;
6886 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6887         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
6888         group = cpumask_first(mask);
6889 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6890         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6891         group = cpumask_first(mask);
6892 #endif
6893         if (sg)
6894                 *sg = &per_cpu(sched_group_book, group).sg;
6895         return group;
6896 }
6897 #endif /* CONFIG_SCHED_BOOK */
6898
6899 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
6900 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
6901
6902 static int
6903 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6904                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6905 {
6906         int group;
6907 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6908         cpumask_and(mask, cpu_book_mask(cpu), cpu_map);
6909         group = cpumask_first(mask);
6910 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6911         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
6912         group = cpumask_first(mask);
6913 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6914         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6915         group = cpumask_first(mask);
6916 #else
6917         group = cpu;
6918 #endif
6919         if (sg)
6920                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
6921         return group;
6922 }
6923
6924 #ifdef CONFIG_NUMA
6925 /*
6926  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6927  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6928  * gets dynamically allocated.
6929  */
6930 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
6931 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
6932
6933 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
6934 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
6935
6936 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6937                                  struct sched_group **sg,
6938                                  struct cpumask *nodemask)
6939 {
6940         int group;
6941
6942         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
6943         group = cpumask_first(nodemask);
6944
6945         if (sg)
6946                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
6947         return group;
6948 }
6949
6950 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6951 {
6952         struct sched_group *sg = group_head;
6953         int j;
6954
6955         if (!sg)
6956                 return;
6957         do {
6958                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
6959                         struct sched_domain *sd;
6960
6961                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
6962                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
6963                                 /*
6964                                  * Only add "power" once for each
6965                                  * physical package.
6966                                  */
6967                                 continue;
6968                         }
6969
6970                         sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
6971                 }
6972                 sg = sg->next;
6973         } while (sg != group_head);
6974 }
6975
6976 static int build_numa_sched_groups(struct s_data *d,
6977                                    const struct cpumask *cpu_map, int num)
6978 {
6979         struct sched_domain *sd;
6980         struct sched_group *sg, *prev;
6981         int n, j;
6982
6983         cpumask_clear(d->covered);
6984         cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(num), cpu_map);
6985         if (cpumask_empty(d->nodemask)) {
6986                 d->sched_group_nodes[num] = NULL;
6987                 goto out;
6988         }
6989
6990         sched_domain_node_span(num, d->domainspan);
6991         cpumask_and(d->domainspan, d->domainspan, cpu_map);
6992
6993         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6994                           GFP_KERNEL, num);
6995         if (!sg) {
6996                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for node %d\n",
6997                        num);
6998                 return -ENOMEM;
6999         }
7000         d->sched_group_nodes[num] = sg;
7001
7002         for_each_cpu(j, d->nodemask) {
7003                 sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
7004                 sd->groups = sg;
7005         }
7006
7007         sg->cpu_power = 0;
7008         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->nodemask);
7009         sg->next = sg;
7010         cpumask_or(d->covered, d->covered, d->nodemask);
7011
7012         prev = sg;
7013         for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
7014                 n = (num + j) % nr_node_ids;
7015                 cpumask_complement(d->notcovered, d->covered);
7016                 cpumask_and(d->tmpmask, d->notcovered, cpu_map);
7017                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, d->domainspan);
7018                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
7019                         break;
7020                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, cpumask_of_node(n));
7021                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
7022                         continue;
7023                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7024                                   GFP_KERNEL, num);
7025                 if (!sg) {
7026                         printk(KERN_WARNING
7027                                "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
7028                         return -ENOMEM;
7029                 }
7030                 sg->cpu_power = 0;
7031                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->tmpmask);
7032                 sg->next = prev->next;
7033                 cpumask_or(d->covered, d->covered, d->tmpmask);
7034                 prev->next = sg;
7035                 prev = sg;
7036         }
7037 out:
7038         return 0;
7039 }
7040 #endif /* CONFIG_NUMA */
7041
7042 #ifdef CONFIG_NUMA
7043 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
7044 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
7045                               struct cpumask *nodemask)
7046 {
7047         int cpu, i;
7048
7049         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
7050                 struct sched_group **sched_group_nodes
7051                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
7052
7053                 if (!sched_group_nodes)
7054                         continue;
7055
7056                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7057                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
7058
7059                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
7060                         if (cpumask_empty(nodemask))
7061                                 continue;
7062
7063                         if (sg == NULL)
7064                                 continue;
7065                         sg = sg->next;
7066 next_sg:
7067                         oldsg = sg;
7068                         sg = sg->next;
7069                         kfree(oldsg);
7070                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
7071                                 goto next_sg;
7072                 }
7073                 kfree(sched_group_nodes);
7074                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
7075         }
7076 }
7077 #else /* !CONFIG_NUMA */
7078 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
7079                               struct cpumask *nodemask)
7080 {
7081 }
7082 #endif /* CONFIG_NUMA */
7083
7084 /*
7085  * Initialize sched groups cpu_power.
7086  *
7087  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
7088  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
7089  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
7090  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
7091  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
7092  * less cpu_power.
7093  */
7094 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7095 {
7096         struct sched_domain *child;
7097         struct sched_group *group;
7098         long power;
7099         int weight;
7100
7101         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
7102
7103         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
7104                 return;
7105
7106         sd->groups->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sd->groups));
7107
7108         child = sd->child;
7109
7110         sd->groups->cpu_power = 0;
7111
7112         if (!child) {
7113                 power = SCHED_LOAD_SCALE;
7114                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
7115                 /*
7116                  * SMT siblings share the power of a single core.
7117                  * Usually multiple threads get a better yield out of
7118                  * that one core than a single thread would have,
7119                  * reflect that in sd->smt_gain.
7120                  */
7121                 if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
7122                         power *= sd->smt_gain;
7123                         power /= weight;
7124                         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
7125                 }
7126                 sd->groups->cpu_power += power;
7127                 return;
7128         }
7129
7130         /*
7131          * Add cpu_power of each child group to this groups cpu_power.
7132          */
7133         group = child->groups;
7134         do {
7135                 sd->groups->cpu_power += group->cpu_power;
7136                 group = group->next;
7137         } while (group != child->groups);
7138 }
7139
7140 /*
7141  * Initializers for schedule domains
7142  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7143  */
7144
7145 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7146 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
7147 #else
7148 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
7149 #endif
7150
7151 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
7152
7153 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
7154 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
7155 {                                                               \
7156         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
7157         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
7158         sd->level = SD_LV_##type;                               \
7159         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
7160 }
7161
7162 SD_INIT_FUNC(CPU)
7163 #ifdef CONFIG_NUMA
7164  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7165  SD_INIT_FUNC(NODE)
7166 #endif
7167 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7168  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7169 #endif
7170 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7171  SD_INIT_FUNC(MC)
7172 #endif
7173 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7174  SD_INIT_FUNC(BOOK)
7175 #endif
7176
7177 static int default_relax_domain_level = -1;
7178
7179 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7180 {
7181         unsigned long val;
7182
7183         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
7184         if (val < SD_LV_MAX)
7185                 default_relax_domain_level = val;
7186
7187         return 1;
7188 }
7189 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7190
7191 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7192                                  struct sched_domain_attr *attr)
7193 {
7194         int request;
7195
7196         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7197                 if (default_relax_domain_level < 0)
7198                         return;
7199                 else
7200                         request = default_relax_domain_level;
7201         } else
7202                 request = attr->relax_domain_level;
7203         if (request < sd->level) {
7204                 /* turn off idle balance on this domain */
7205                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7206         } else {
7207                 /* turn on idle balance on this domain */
7208                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7209         }
7210 }
7211
7212 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
7213                                  const struct cpumask *cpu_map)
7214 {
7215         switch (what) {
7216         case sa_sched_groups:
7217                 free_sched_groups(cpu_map, d->tmpmask); /* fall through */
7218                 d->sched_group_nodes = NULL;
7219         case sa_rootdomain:
7220                 free_rootdomain(d->rd); /* fall through */
7221         case sa_tmpmask:
7222                 free_cpumask_var(d->tmpmask); /* fall through */
7223         case sa_send_covered:
7224                 free_cpumask_var(d->send_covered); /* fall through */
7225         case sa_this_book_map:
7226                 free_cpumask_var(d->this_book_map); /* fall through */
7227         case sa_this_core_map:
7228                 free_cpumask_var(d->this_core_map); /* fall through */
7229         case sa_this_sibling_map:
7230                 free_cpumask_var(d->this_sibling_map); /* fall through */
7231         case sa_nodemask:
7232                 free_cpumask_var(d->nodemask); /* fall through */
7233         case sa_sched_group_nodes:
7234 #ifdef CONFIG_NUMA
7235                 kfree(d->sched_group_nodes); /* fall through */
7236         case sa_notcovered:
7237                 free_cpumask_var(d->notcovered); /* fall through */
7238         case sa_covered:
7239                 free_cpumask_var(d->covered); /* fall through */
7240         case sa_domainspan:
7241                 free_cpumask_var(d->domainspan); /* fall through */
7242 #endif
7243         case sa_none:
7244                 break;
7245         }
7246 }
7247
7248 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
7249                                                    const struct cpumask *cpu_map)
7250 {
7251 #ifdef CONFIG_NUMA
7252         if (!alloc_cpumask_var(&d->domainspan, GFP_KERNEL))
7253                 return sa_none;
7254         if (!alloc_cpumask_var(&d->covered, GFP_KERNEL))
7255                 return sa_domainspan;
7256         if (!alloc_cpumask_var(&d->notcovered, GFP_KERNEL))
7257                 return sa_covered;
7258         /* Allocate the per-node list of sched groups */
7259         d->sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids,
7260                                       sizeof(struct sched_group *), GFP_KERNEL);
7261         if (!d->sched_group_nodes) {
7262                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
7263                 return sa_notcovered;
7264         }
7265         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = d->sched_group_nodes;
7266 #endif
7267         if (!alloc_cpumask_var(&d->nodemask, GFP_KERNEL))
7268                 return sa_sched_group_nodes;
7269         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_sibling_map, GFP_KERNEL))
7270                 return sa_nodemask;
7271         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_core_map, GFP_KERNEL))
7272                 return sa_this_sibling_map;
7273         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_book_map, GFP_KERNEL))
7274                 return sa_this_core_map;
7275         if (!alloc_cpumask_var(&d->send_covered, GFP_KERNEL))
7276                 return sa_this_book_map;
7277         if (!alloc_cpumask_var(&d->tmpmask, GFP_KERNEL))
7278                 return sa_send_covered;
7279         d->rd = alloc_rootdomain();
7280         if (!d->rd) {
7281                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
7282                 return sa_tmpmask;
7283         }
7284         return sa_rootdomain;
7285 }
7286
7287 static struct sched_domain *__build_numa_sched_domains(struct s_data *d,
7288         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr, int i)
7289 {
7290         struct sched_domain *sd = NULL;
7291 #ifdef CONFIG_NUMA
7292         struct sched_domain *parent;
7293
7294         d->sd_allnodes = 0;
7295         if (cpumask_weight(cpu_map) >
7296             SD_NODES_PER_DOMAIN * cpumask_weight(d->nodemask)) {
7297                 sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
7298                 SD_INIT(sd, ALLNODES);
7299                 set_domain_attribute(sd, attr);
7300                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
7301                 cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7302                 d->sd_allnodes = 1;
7303         }
7304         parent = sd;
7305
7306         sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
7307         SD_INIT(sd, NODE);
7308         set_domain_attribute(sd, attr);
7309         sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
7310         sd->parent = parent;
7311         if (parent)
7312                 parent->child = sd;
7313         cpumask_and(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(sd), cpu_map);
7314 #endif
7315         return sd;
7316 }
7317
7318 static struct sched_domain *__build_cpu_sched_domain(struct s_data *d,
7319         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7320         struct sched_domain *parent, int i)
7321 {
7322         struct sched_domain *sd;
7323         sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7324         SD_INIT(sd, CPU);
7325         set_domain_attribute(sd, attr);
7326         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), d->nodemask);
7327         sd->parent = parent;
7328         if (parent)
7329                 parent->child = sd;
7330         cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7331         return sd;
7332 }
7333
7334 static struct sched_domain *__build_book_sched_domain(struct s_data *d,
7335         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7336         struct sched_domain *parent, int i)
7337 {
7338         struct sched_domain *sd = parent;
7339 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7340         sd = &per_cpu(book_domains, i).sd;
7341         SD_INIT(sd, BOOK);
7342         set_domain_attribute(sd, attr);
7343         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_book_mask(i));
7344         sd->parent = parent;
7345         parent->child = sd;
7346         cpu_to_book_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7347 #endif
7348         return sd;
7349 }
7350
7351 static struct sched_domain *__build_mc_sched_domain(struct s_data *d,
7352         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7353         struct sched_domain *parent, int i)
7354 {
7355         struct sched_domain *sd = parent;
7356 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7357         sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7358         SD_INIT(sd, MC);
7359         set_domain_attribute(sd, attr);
7360         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_coregroup_mask(i));
7361         sd->parent = parent;
7362         parent->child = sd;
7363         cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7364 #endif
7365         return sd;
7366 }
7367
7368 static struct sched_domain *__build_smt_sched_domain(struct s_data *d,
7369         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7370         struct sched_domain *parent, int i)
7371 {
7372         struct sched_domain *sd = parent;
7373 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7374         sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7375         SD_INIT(sd, SIBLING);
7376         set_domain_attribute(sd, attr);
7377         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, topology_thread_cpumask(i));
7378         sd->parent = parent;
7379         parent->child = sd;
7380         cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7381 #endif
7382         return sd;
7383 }
7384
7385 static void build_sched_groups(struct s_data *d, enum sched_domain_level l,
7386                                const struct cpumask *cpu_map, int cpu)
7387 {
7388         switch (l) {
7389 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7390         case SD_LV_SIBLING: /* set up CPU (sibling) groups */
7391                 cpumask_and(d->this_sibling_map, cpu_map,
7392                             topology_thread_cpumask(cpu));
7393                 if (cpu == cpumask_first(d->this_sibling_map))
7394                         init_sched_build_groups(d->this_sibling_map, cpu_map,
7395                                                 &cpu_to_cpu_group,
7396                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7397                 break;
7398 #endif
7399 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7400         case SD_LV_MC: /* set up multi-core groups */
7401                 cpumask_and(d->this_core_map, cpu_map, cpu_coregroup_mask(cpu));
7402                 if (cpu == cpumask_first(d->this_core_map))
7403                         init_sched_build_groups(d->this_core_map, cpu_map,
7404                                                 &cpu_to_core_group,
7405                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7406                 break;
7407 #endif
7408 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7409         case SD_LV_BOOK: /* set up book groups */
7410                 cpumask_and(d->this_book_map, cpu_map, cpu_book_mask(cpu));
7411                 if (cpu == cpumask_first(d->this_book_map))
7412                         init_sched_build_groups(d->this_book_map, cpu_map,
7413                                                 &cpu_to_book_group,
7414                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7415                 break;
7416 #endif
7417         case SD_LV_CPU: /* set up physical groups */
7418                 cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(cpu), cpu_map);
7419                 if (!cpumask_empty(d->nodemask))
7420                         init_sched_build_groups(d->nodemask, cpu_map,
7421                                                 &cpu_to_phys_group,
7422                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7423                 break;
7424 #ifdef CONFIG_NUMA
7425         case SD_LV_ALLNODES:
7426                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group,
7427                                         d->send_covered, d->tmpmask);
7428                 break;
7429 #endif
7430         default:
7431                 break;
7432         }
7433 }
7434
7435 /*
7436  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7437  * to the individual cpus
7438  */
7439 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7440                                  struct sched_domain_attr *attr)
7441 {
7442         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
7443         struct s_data d;
7444         struct sched_domain *sd;
7445         int i;
7446 #ifdef CONFIG_NUMA
7447         d.sd_allnodes = 0;
7448 #endif
7449
7450         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
7451         if (alloc_state != sa_rootdomain)
7452                 goto error;
7453         alloc_state = sa_sched_groups;
7454
7455         /*
7456          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
7457          */
7458         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7459                 cpumask_and(d.nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)),
7460                             cpu_map);
7461
7462                 sd = __build_numa_sched_domains(&d, cpu_map, attr, i);
7463                 sd = __build_cpu_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7464                 sd = __build_book_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7465                 sd = __build_mc_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7466                 sd = __build_smt_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7467         }
7468
7469         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7470                 build_sched_groups(&d, SD_LV_SIBLING, cpu_map, i);
7471                 build_sched_groups(&d, SD_LV_BOOK, cpu_map, i);
7472                 build_sched_groups(&d, SD_LV_MC, cpu_map, i);
7473         }
7474
7475         /* Set up physical groups */
7476         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7477                 build_sched_groups(&d, SD_LV_CPU, cpu_map, i);
7478
7479 #ifdef CONFIG_NUMA
7480         /* Set up node groups */
7481         if (d.sd_allnodes)
7482                 build_sched_groups(&d, SD_LV_ALLNODES, cpu_map, 0);
7483
7484         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7485                 if (build_numa_sched_groups(&d, cpu_map, i))
7486                         goto error;
7487 #endif
7488
7489         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7490 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7491         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7492                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7493                 init_sched_groups_power(i, sd);
7494         }
7495 #endif
7496 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7497         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7498                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7499                 init_sched_groups_power(i, sd);
7500         }
7501 #endif
7502 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7503         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7504                 sd = &per_cpu(book_domains, i).sd;
7505                 init_sched_groups_power(i, sd);
7506         }
7507 #endif
7508
7509         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7510                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7511                 init_sched_groups_power(i, sd);
7512         }
7513
7514 #ifdef CONFIG_NUMA
7515         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7516                 init_numa_sched_groups_power(d.sched_group_nodes[i]);
7517
7518         if (d.sd_allnodes) {
7519                 struct sched_group *sg;
7520
7521                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
7522                                                                 d.tmpmask);
7523                 init_numa_sched_groups_power(sg);
7524         }
7525 #endif
7526
7527         /* Attach the domains */
7528         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7529 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7530                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7531 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7532                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7533 #elif defined(CONFIG_SCHED_BOOK)
7534                 sd = &per_cpu(book_domains, i).sd;
7535 #else
7536                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7537 #endif
7538                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7539         }
7540
7541         d.sched_group_nodes = NULL; /* don't free this we still need it */
7542         __free_domain_allocs(&d, sa_tmpmask, cpu_map);
7543         return 0;
7544
7545 error:
7546         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7547         return -ENOMEM;
7548 }
7549
7550 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7551 {
7552         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
7553 }
7554
7555 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7556 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7557 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7558                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7559
7560 /*
7561  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7562  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7563  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7564  */
7565 static cpumask_var_t fallback_doms;
7566
7567 /*
7568  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7569  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7570  * or 0 if it stayed the same.
7571  */
7572 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7573 {
7574         return 0;
7575 }
7576
7577 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7578 {
7579         int i;
7580         cpumask_var_t *doms;
7581
7582         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7583         if (!doms)
7584                 return NULL;
7585         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7586                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7587                         free_sched_domains(doms, i);
7588                         return NULL;
7589                 }
7590         }
7591         return doms;
7592 }
7593
7594 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7595 {
7596         unsigned int i;
7597         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7598                 free_cpumask_var(doms[i]);
7599         kfree(doms);
7600 }
7601
7602 /*
7603  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7604  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7605  * exclude other special cases in the future.
7606  */
7607 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7608 {
7609         int err;
7610
7611         arch_update_cpu_topology();
7612         ndoms_cur = 1;
7613         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7614         if (!doms_cur)
7615                 doms_cur = &fallback_doms;
7616         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7617         dattr_cur = NULL;
7618         err = build_sched_domains(doms_cur[0]);
7619         register_sched_domain_sysctl();
7620
7621         return err;
7622 }
7623
7624 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7625                                        struct cpumask *tmpmask)
7626 {
7627         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7628 }
7629
7630 /*
7631  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7632  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7633  */
7634 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7635 {
7636         /* Save because hotplug lock held. */
7637         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
7638         int i;
7639
7640         for_each_cpu(i, cpu_map)
7641                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7642         synchronize_sched();
7643         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
7644 }
7645
7646 /* handle null as "default" */
7647 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7648                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7649 {
7650         struct sched_domain_attr tmp;
7651
7652         /* fast path */
7653         if (!new && !cur)
7654                 return 1;
7655
7656         tmp = SD_ATTR_INIT;
7657         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7658                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7659                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7660 }
7661
7662 /*
7663  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7664  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7665  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7666  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7667  *
7668  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7669  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7670  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7671  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7672  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7673  * it as it is.
7674  *
7675  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7676  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7677  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7678  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7679  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7680  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7681  *
7682  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7683  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7684  * and it will not create the default domain.
7685  *
7686  * Call with hotplug lock held
7687  */
7688 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7689                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7690 {
7691         int i, j, n;
7692         int new_topology;
7693
7694         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7695
7696         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7697         unregister_sched_domain_sysctl();
7698
7699         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7700         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7701
7702         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7703
7704         /* Destroy deleted domains */
7705         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7706                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7707                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7708                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7709                                 goto match1;
7710                 }
7711                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7712                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7713 match1:
7714                 ;
7715         }
7716
7717         if (doms_new == NULL) {
7718                 ndoms_cur = 0;
7719                 doms_new = &fallback_doms;
7720                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7721                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7722         }
7723
7724         /* Build new domains */
7725         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7726                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
7727                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7728                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7729                                 goto match2;
7730                 }
7731                 /* no match - add a new doms_new */
7732                 __build_sched_domains(doms_new[i],
7733                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7734 match2:
7735                 ;
7736         }
7737
7738         /* Remember the new sched domains */
7739         if (doms_cur != &fallback_doms)
7740                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7741         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7742         doms_cur = doms_new;
7743         dattr_cur = dattr_new;
7744         ndoms_cur = ndoms_new;
7745
7746         register_sched_domain_sysctl();
7747
7748         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7749 }
7750
7751 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7752 static void arch_reinit_sched_domains(void)
7753 {
7754         get_online_cpus();
7755
7756         /* Destroy domains first to force the rebuild */
7757         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
7758
7759         rebuild_sched_domains();
7760         put_online_cpus();
7761 }
7762
7763 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7764 {
7765         unsigned int level = 0;
7766
7767         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
7768                 return -EINVAL;
7769
7770         /*
7771          * level is always be positive so don't check for
7772          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
7773          * What happens on 0 or 1 byte write,
7774          * need to check for count as well?
7775          */
7776
7777         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
7778                 return -EINVAL;
7779
7780         if (smt)
7781                 sched_smt_power_savings = level;
7782         else
7783                 sched_mc_power_savings = level;
7784
7785         arch_reinit_sched_domains();
7786
7787         return count;
7788 }
7789
7790 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7791 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
7792                                            struct sysdev_class_attribute *attr,
7793                                            char *page)
7794 {
7795         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7796 }
7797 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
7798                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7799                                             const char *buf, size_t count)
7800 {
7801         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7802 }
7803 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
7804                          sched_mc_power_savings_show,
7805                          sched_mc_power_savings_store);
7806 #endif
7807
7808 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7809 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
7810                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7811                                             char *page)
7812 {
7813         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7814 }
7815 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
7816                                              struct sysdev_class_attribute *attr,
7817                                              const char *buf, size_t count)
7818 {
7819         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7820 }
7821 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
7822                    sched_smt_power_savings_show,
7823                    sched_smt_power_savings_store);
7824 #endif
7825
7826 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7827 {
7828         int err = 0;
7829
7830 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7831         if (smt_capable())
7832                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7833                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7834 #endif
7835 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7836         if (!err && mc_capable())
7837                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7838                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7839 #endif
7840         return err;
7841 }
7842 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
7843
7844 /*
7845  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7846  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7847  * around partition_sched_domains().
7848  */
7849 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7850                              void *hcpu)
7851 {
7852         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
7853         case CPU_ONLINE:
7854         case CPU_DOWN_FAILED:
7855                 cpuset_update_active_cpus();
7856                 return NOTIFY_OK;
7857         default:
7858                 return NOTIFY_DONE;
7859         }
7860 }
7861
7862 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7863                                void *hcpu)
7864 {
7865         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
7866         case CPU_DOWN_PREPARE:
7867                 cpuset_update_active_cpus();
7868                 return NOTIFY_OK;
7869         default:
7870                 return NOTIFY_DONE;
7871         }
7872 }
7873
7874 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
7875                                 unsigned long action, void *hcpu)
7876 {
7877         int cpu = (int)(long)hcpu;
7878
7879         switch (action) {
7880         case CPU_DOWN_PREPARE:
7881         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7882                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
7883                 return NOTIFY_OK;
7884
7885         case CPU_DOWN_FAILED:
7886         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7887         case CPU_ONLINE:
7888         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7889                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
7890                 return NOTIFY_OK;
7891
7892         default:
7893                 return NOTIFY_DONE;
7894         }
7895 }
7896
7897 void __init sched_init_smp(void)
7898 {
7899         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7900
7901         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7902         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7903
7904 #if defined(CONFIG_NUMA)
7905         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
7906                                                                 GFP_KERNEL);
7907         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
7908 #endif
7909         get_online_cpus();
7910         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7911         arch_init_sched_domains(cpu_active_mask);
7912         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7913         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7914                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7915         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7916         put_online_cpus();
7917
7918         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7919         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7920
7921         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
7922         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
7923
7924         init_hrtick();
7925
7926         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7927         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7928                 BUG();
7929         sched_init_granularity();
7930         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7931
7932         init_sched_rt_class();
7933 }
7934 #else
7935 void __init sched_init_smp(void)
7936 {
7937         sched_init_granularity();
7938 }
7939 #endif /* CONFIG_SMP */
7940
7941 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
7942
7943 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7944 {
7945         return in_lock_functions(addr) ||
7946                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7947                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7948 }
7949
7950 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
7951 {
7952         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7953         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
7954 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7955         cfs_rq->rq = rq;
7956 #endif
7957         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7958 }
7959
7960 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
7961 {
7962         struct rt_prio_array *array;
7963         int i;
7964
7965         array = &rt_rq->active;
7966         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
7967                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
7968                 __clear_bit(i, array->bitmap);
7969         }
7970         /* delimiter for bitsearch: */
7971         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
7972
7973 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7974         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
7975 #ifdef CONFIG_SMP
7976         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
7977 #endif
7978 #endif
7979 #ifdef CONFIG_SMP
7980         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
7981         rt_rq->overloaded = 0;
7982         plist_head_init_raw(&rt_rq->pushable_tasks, &rq->lock);
7983 #endif
7984
7985         rt_rq->rt_time = 0;
7986         rt_rq->rt_throttled = 0;
7987         rt_rq->rt_runtime = 0;
7988         raw_spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7989
7990 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7991         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
7992         rt_rq->rq = rq;
7993 #endif
7994 }
7995
7996 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7997 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
7998                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
7999                                 struct sched_entity *parent)
8000 {
8001         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8002         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
8003         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
8004         cfs_rq->tg = tg;
8005         if (add)
8006                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
8007
8008         tg->se[cpu] = se;
8009         /* se could be NULL for init_task_group */
8010         if (!se)
8011                 return;
8012
8013         if (!parent)
8014                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
8015         else
8016                 se->cfs_rq = parent->my_q;
8017
8018         se->my_q = cfs_rq;
8019         se->load.weight = tg->shares;
8020         se->load.inv_weight = 0;
8021         se->parent = parent;
8022 }
8023 #endif
8024
8025 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8026 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
8027                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
8028                 struct sched_rt_entity *parent)
8029 {
8030         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8031
8032         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
8033         init_rt_rq(rt_rq, rq);
8034         rt_rq->tg = tg;
8035         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8036         if (add)
8037                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
8038
8039         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
8040         if (!rt_se)
8041                 return;
8042
8043         if (!parent)
8044                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
8045         else
8046                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
8047
8048         rt_se->my_q = rt_rq;
8049         rt_se->parent = parent;
8050         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
8051 }
8052 #endif
8053
8054 void __init sched_init(void)
8055 {
8056         int i, j;
8057         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
8058
8059 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8060         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8061 #endif
8062 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8063         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8064 #endif
8065 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
8066         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
8067 #endif
8068         if (alloc_size) {
8069                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
8070
8071 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8072                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8073                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8074
8075                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8076                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8077
8078 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8079 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8080                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8081                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8082
8083                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8084                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8085
8086 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8087 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
8088                 for_each_possible_cpu(i) {
8089                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
8090                         ptr += cpumask_size();
8091                 }
8092 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8093         }
8094
8095 #ifdef CONFIG_SMP
8096         init_defrootdomain();
8097 #endif
8098
8099         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
8100                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8101
8102 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8103         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
8104                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8105 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8106
8107 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8108         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
8109         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
8110
8111 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8112
8113 #if defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED && defined CONFIG_SMP
8114         update_shares_data = __alloc_percpu(nr_cpu_ids * sizeof(unsigned long),
8115                                             __alignof__(unsigned long));
8116 #endif
8117         for_each_possible_cpu(i) {
8118                 struct rq *rq;
8119
8120                 rq = cpu_rq(i);
8121                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
8122                 rq->nr_running = 0;
8123                 rq->calc_load_active = 0;
8124                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
8125                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
8126                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
8127 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8128                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
8129                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8130 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8131                 /*
8132                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
8133                  *
8134                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8135                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
8136                  * system cpu resource is divided among the tasks of
8137                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8138                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8139                  * (se->load.weight).
8140                  *
8141                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
8142                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8143                  * then A0's share of the cpu resource is:
8144                  *
8145                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8146                  *
8147                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
8148                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
8149                  */
8150                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
8151 #endif
8152 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8153
8154                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8155 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8156                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
8157 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8158                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
8159 #endif
8160 #endif
8161
8162                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
8163                         rq->cpu_load[j] = 0;
8164
8165                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
8166
8167 #ifdef CONFIG_SMP
8168                 rq->sd = NULL;
8169                 rq->rd = NULL;
8170                 rq->cpu_power = SCHED_LOAD_SCALE;
8171                 rq->post_schedule = 0;
8172                 rq->active_balance = 0;
8173                 rq->next_balance = jiffies;
8174                 rq->push_cpu = 0;
8175                 rq->cpu = i;
8176                 rq->online = 0;
8177                 rq->idle_stamp = 0;
8178                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
8179                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8180 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8181                 rq->nohz_balance_kick = 0;
8182                 init_sched_softirq_csd(&per_cpu(remote_sched_softirq_cb, i));
8183 #endif
8184 #endif
8185                 init_rq_hrtick(rq);
8186                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8187         }
8188
8189         set_load_weight(&init_task);
8190
8191 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
8192         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
8193 #endif
8194
8195 #ifdef CONFIG_SMP
8196         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
8197 #endif
8198
8199 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
8200         plist_head_init_raw(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
8201 #endif
8202
8203         /*
8204          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8205          */
8206         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
8207         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8208
8209         /*
8210          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8211          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8212          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8213          * when this runqueue becomes "idle".
8214          */
8215         init_idle(current, smp_processor_id());
8216
8217         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
8218
8219         /*
8220          * During early bootup we pretend to be a normal task:
8221          */
8222         current->sched_class = &fair_sched_class;
8223
8224         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8225         zalloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
8226 #ifdef CONFIG_SMP
8227 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8228         zalloc_cpumask_var(&nohz.idle_cpus_mask, GFP_NOWAIT);
8229         alloc_cpumask_var(&nohz.grp_idle_mask, GFP_NOWAIT);
8230         atomic_set(&nohz.load_balancer, nr_cpu_ids);
8231         atomic_set(&nohz.first_pick_cpu, nr_cpu_ids);
8232         atomic_set(&nohz.second_pick_cpu, nr_cpu_ids);
8233 #endif
8234         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
8235         if (cpu_isolated_map == NULL)
8236                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
8237 #endif /* SMP */
8238
8239         perf_event_init();
8240
8241         scheduler_running = 1;
8242 }
8243
8244 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
8245 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
8246 {
8247         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
8248
8249         return (nested == PREEMPT_INATOMIC_BASE + preempt_offset);
8250 }
8251
8252 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
8253 {
8254 #ifdef in_atomic
8255         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8256
8257         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
8258             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
8259                 return;
8260         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8261                 return;
8262         prev_jiffy = jiffies;
8263
8264         printk(KERN_ERR
8265                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
8266                         file, line);
8267         printk(KERN_ERR
8268                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
8269                         in_atomic(), irqs_disabled(),
8270                         current->pid, current->comm);
8271
8272         debug_show_held_locks(current);
8273         if (irqs_disabled())
8274                 print_irqtrace_events(current);
8275         dump_stack();
8276 #endif
8277 }
8278 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8279 #endif
8280
8281 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8282 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8283 {
8284         int on_rq;
8285
8286         on_rq = p->se.on_rq;
8287         if (on_rq)
8288                 deactivate_task(rq, p, 0);
8289         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8290         if (on_rq) {
8291                 activate_task(rq, p, 0);
8292                 resched_task(rq->curr);
8293         }
8294 }
8295
8296 void normalize_rt_tasks(void)
8297 {
8298         struct task_struct *g, *p;
8299         unsigned long flags;
8300         struct rq *rq;
8301
8302         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8303         do_each_thread(g, p) {
8304                 /*
8305                  * Only normalize user tasks:
8306                  */
8307                 if (!p->mm)
8308                         continue;
8309
8310                 p->se.exec_start                = 0;
8311 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8312                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
8313                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
8314                 p->se.statistics.block_start    = 0;
8315 #endif
8316
8317                 if (!rt_task(p)) {
8318                         /*
8319                          * Renice negative nice level userspace
8320                          * tasks back to 0:
8321                          */
8322                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8323                                 set_user_nice(p, 0);
8324                         continue;
8325                 }
8326
8327                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
8328                 rq = __task_rq_lock(p);
8329
8330                 normalize_task(rq, p);
8331
8332                 __task_rq_unlock(rq);
8333                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
8334         } while_each_thread(g, p);
8335
8336         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8337 }
8338
8339 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8340
8341 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
8342 /*
8343  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
8344  *
8345  * They can only be called when the whole system has been
8346  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8347  * activity can take place. Using them for anything else would
8348  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8349  * under any other configuration.
8350  */
8351
8352 /**
8353  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8354  * @cpu: the processor in question.
8355  *
8356  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8357  */
8358 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8359 {
8360         return cpu_curr(cpu);
8361 }
8362
8363 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
8364
8365 #ifdef CONFIG_IA64
8366 /**
8367  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8368  * @cpu: the processor in question.
8369  * @p: the task pointer to set.
8370  *
8371  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8372  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8373  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8374  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8375  * and caller must save the original value of the current task (see
8376  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8377  * re-starting the system.
8378  *
8379  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8380  */
8381 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8382 {
8383         cpu_curr(cpu) = p;
8384 }
8385
8386 #endif
8387
8388 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8389 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8390 {
8391         int i;
8392
8393         for_each_possible_cpu(i) {
8394                 if (tg->cfs_rq)
8395                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8396                 if (tg->se)
8397                         kfree(tg->se[i]);
8398         }
8399
8400         kfree(tg->cfs_rq);
8401         kfree(tg->se);
8402 }
8403
8404 static
8405 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8406 {
8407         struct cfs_rq *cfs_rq;
8408         struct sched_entity *se;
8409         struct rq *rq;
8410         int i;
8411
8412         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8413         if (!tg->cfs_rq)
8414                 goto err;
8415         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8416         if (!tg->se)
8417                 goto err;
8418
8419         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8420
8421         for_each_possible_cpu(i) {
8422                 rq = cpu_rq(i);
8423
8424                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8425                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8426                 if (!cfs_rq)
8427                         goto err;
8428
8429                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8430                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8431                 if (!se)
8432                         goto err_free_rq;
8433
8434                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
8435         }
8436
8437         return 1;
8438
8439 err_free_rq:
8440         kfree(cfs_rq);
8441 err:
8442         return 0;
8443 }
8444
8445 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8446 {
8447         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
8448                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
8449 }
8450
8451 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8452 {
8453         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
8454 }
8455 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
8456 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8457 {
8458 }
8459
8460 static inline
8461 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8462 {
8463         return 1;
8464 }
8465
8466 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8467 {
8468 }
8469
8470 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8471 {
8472 }
8473 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8474
8475 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8476 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8477 {
8478         int i;
8479
8480         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8481
8482         for_each_possible_cpu(i) {
8483                 if (tg->rt_rq)
8484                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8485                 if (tg->rt_se)
8486                         kfree(tg->rt_se[i]);
8487         }
8488
8489         kfree(tg->rt_rq);
8490         kfree(tg->rt_se);
8491 }
8492
8493 static
8494 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8495 {
8496         struct rt_rq *rt_rq;
8497         struct sched_rt_entity *rt_se;
8498         struct rq *rq;
8499         int i;
8500
8501         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8502         if (!tg->rt_rq)
8503                 goto err;
8504         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8505         if (!tg->rt_se)
8506                 goto err;
8507
8508         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8509                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8510
8511         for_each_possible_cpu(i) {
8512                 rq = cpu_rq(i);
8513
8514                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8515                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8516                 if (!rt_rq)
8517                         goto err;
8518
8519                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8520                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8521                 if (!rt_se)
8522                         goto err_free_rq;
8523
8524                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
8525         }
8526
8527         return 1;
8528
8529 err_free_rq:
8530         kfree(rt_rq);
8531 err:
8532         return 0;
8533 }
8534
8535 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8536 {
8537         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
8538                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
8539 }
8540
8541 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8542 {
8543         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
8544 }
8545 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8546 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8547 {
8548 }
8549
8550 static inline
8551 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8552 {
8553         return 1;
8554 }
8555
8556 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8557 {
8558 }
8559
8560 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8561 {
8562 }
8563 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8564
8565 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8566 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8567 {
8568         free_fair_sched_group(tg);
8569         free_rt_sched_group(tg);
8570         kfree(tg);
8571 }
8572
8573 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8574 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8575 {
8576         struct task_group *tg;
8577         unsigned long flags;
8578         int i;
8579
8580         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8581         if (!tg)
8582                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8583
8584         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8585                 goto err;
8586
8587         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8588                 goto err;
8589
8590         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8591         for_each_possible_cpu(i) {
8592                 register_fair_sched_group(tg, i);
8593                 register_rt_sched_group(tg, i);
8594         }
8595         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8596
8597         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8598
8599         tg->parent = parent;
8600         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8601         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8602         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8603
8604         return tg;
8605
8606 err:
8607         free_sched_group(tg);
8608         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8609 }
8610
8611 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8612 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8613 {
8614         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8615         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8616 }
8617
8618 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8619 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8620 {
8621         unsigned long flags;
8622         int i;
8623
8624         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8625         for_each_possible_cpu(i) {
8626                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8627                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
8628         }
8629         list_del_rcu(&tg->list);
8630         list_del_rcu(&tg->siblings);
8631         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8632
8633         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8634         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8635 }
8636
8637 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8638  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8639  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8640  *      reflect its new group.
8641  */
8642 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8643 {
8644         int on_rq, running;
8645         unsigned long flags;
8646         struct rq *rq;
8647
8648         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8649
8650         running = task_current(rq, tsk);
8651         on_rq = tsk->se.on_rq;
8652
8653         if (on_rq)
8654                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8655         if (unlikely(running))
8656                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8657
8658 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8659         if (tsk->sched_class->task_move_group)
8660                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
8661         else
8662 #endif
8663                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8664
8665         if (unlikely(running))
8666                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8667         if (on_rq)
8668                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8669
8670         task_rq_unlock(rq, &flags);
8671 }
8672 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8673
8674 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8675 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8676 {
8677         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8678         int on_rq;
8679
8680         on_rq = se->on_rq;
8681         if (on_rq)
8682                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
8683
8684         se->load.weight = shares;
8685         se->load.inv_weight = 0;
8686
8687         if (on_rq)
8688                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
8689 }
8690
8691 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8692 {
8693         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8694         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8695         unsigned long flags;
8696
8697         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8698         __set_se_shares(se, shares);
8699         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8700 }
8701
8702 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8703
8704 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8705 {
8706         int i;
8707         unsigned long flags;
8708
8709         /*
8710          * We can't change the weight of the root cgroup.
8711          */
8712         if (!tg->se[0])
8713                 return -EINVAL;
8714
8715         if (shares < MIN_SHARES)
8716                 shares = MIN_SHARES;
8717         else if (shares > MAX_SHARES)
8718                 shares = MAX_SHARES;
8719
8720         mutex_lock(&shares_mutex);
8721         if (tg->shares == shares)
8722                 goto done;
8723
8724         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8725         for_each_possible_cpu(i)
8726                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8727         list_del_rcu(&tg->siblings);
8728         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8729
8730         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
8731         synchronize_sched();
8732
8733         /*
8734          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
8735          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
8736          */
8737         tg->shares = shares;
8738         for_each_possible_cpu(i) {
8739                 /*
8740                  * force a rebalance
8741                  */
8742                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
8743                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
8744         }
8745
8746         /*
8747          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
8748          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
8749          */
8750         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8751         for_each_possible_cpu(i)
8752                 register_fair_sched_group(tg, i);
8753         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
8754         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8755 done:
8756         mutex_unlock(&shares_mutex);
8757         return 0;
8758 }
8759
8760 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8761 {
8762         return tg->shares;
8763 }
8764 #endif
8765
8766 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8767 /*
8768  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8769  */
8770 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8771
8772 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8773 {
8774         if (runtime == RUNTIME_INF)
8775                 return 1ULL << 20;
8776
8777         return div64_u64(runtime << 20, period);
8778 }
8779
8780 /* Must be called with tasklist_lock held */
8781 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8782 {
8783         struct task_struct *g, *p;
8784
8785         do_each_thread(g, p) {
8786                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8787                         return 1;
8788         } while_each_thread(g, p);
8789
8790         return 0;
8791 }
8792
8793 struct rt_schedulable_data {
8794         struct task_group *tg;
8795         u64 rt_period;
8796         u64 rt_runtime;
8797 };
8798
8799 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
8800 {
8801         struct rt_schedulable_data *d = data;
8802         struct task_group *child;
8803         unsigned long total, sum = 0;
8804         u64 period, runtime;
8805
8806         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8807         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8808
8809         if (tg == d->tg) {
8810                 period = d->rt_period;
8811                 runtime = d->rt_runtime;
8812         }
8813
8814         /*
8815          * Cannot have more runtime than the period.
8816          */
8817         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8818                 return -EINVAL;
8819
8820         /*
8821          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
8822          */
8823         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
8824                 return -EBUSY;
8825
8826         total = to_ratio(period, runtime);
8827
8828         /*
8829          * Nobody can have more than the global setting allows.
8830          */
8831         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
8832                 return -EINVAL;
8833
8834         /*
8835          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
8836          */
8837         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
8838                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
8839                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
8840
8841                 if (child == d->tg) {
8842                         period = d->rt_period;
8843                         runtime = d->rt_runtime;
8844                 }
8845
8846                 sum += to_ratio(period, runtime);
8847         }
8848
8849         if (sum > total)
8850                 return -EINVAL;
8851
8852         return 0;
8853 }
8854
8855 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8856 {
8857         struct rt_schedulable_data data = {
8858                 .tg = tg,
8859                 .rt_period = period,
8860                 .rt_runtime = runtime,
8861         };
8862
8863         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
8864 }
8865
8866 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
8867                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8868 {
8869         int i, err = 0;
8870
8871         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8872         read_lock(&tasklist_lock);
8873         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
8874         if (err)
8875                 goto unlock;
8876
8877         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8878         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8879         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8880
8881         for_each_possible_cpu(i) {
8882                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8883
8884                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8885                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8886                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8887         }
8888         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8889 unlock:
8890         read_unlock(&tasklist_lock);
8891         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8892
8893         return err;
8894 }
8895
8896 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8897 {
8898         u64 rt_runtime, rt_period;
8899
8900         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8901         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8902         if (rt_runtime_us < 0)
8903                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8904
8905         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8906 }
8907
8908 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8909 {
8910         u64 rt_runtime_us;
8911
8912         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8913                 return -1;
8914
8915         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8916         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8917         return rt_runtime_us;
8918 }
8919
8920 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8921 {
8922         u64 rt_runtime, rt_period;
8923
8924         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8925         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8926
8927         if (rt_period == 0)
8928                 return -EINVAL;
8929
8930         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8931 }
8932
8933 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8934 {
8935         u64 rt_period_us;
8936
8937         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8938         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8939         return rt_period_us;
8940 }
8941
8942 static int sched_rt_global_constraints(void)
8943 {
8944         u64 runtime, period;
8945         int ret = 0;
8946
8947         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8948                 return -EINVAL;
8949
8950         runtime = global_rt_runtime();
8951         period = global_rt_period();
8952
8953         /*
8954          * Sanity check on the sysctl variables.
8955          */
8956         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8957                 return -EINVAL;
8958
8959         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8960         read_lock(&tasklist_lock);
8961         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8962         read_unlock(&tasklist_lock);
8963         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8964
8965         return ret;
8966 }
8967
8968 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
8969 {
8970         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8971         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8972                 return 0;
8973
8974         return 1;
8975 }
8976
8977 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8978 static int sched_rt_global_constraints(void)
8979 {
8980         unsigned long flags;
8981         int i;
8982
8983         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8984                 return -EINVAL;
8985
8986         /*
8987          * There's always some RT tasks in the root group
8988          * -- migration, kstopmachine etc..
8989          */
8990         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
8991                 return -EBUSY;
8992
8993         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8994         for_each_possible_cpu(i) {
8995                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8996
8997                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8998                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8999                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9000         }
9001         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9002
9003         return 0;
9004 }
9005 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9006
9007 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
9008                 void __user *buffer, size_t *lenp,
9009                 loff_t *ppos)
9010 {
9011         int ret;
9012         int old_period, old_runtime;
9013         static DEFINE_MUTEX(mutex);
9014
9015         mutex_lock(&mutex);
9016         old_period = sysctl_sched_rt_period;
9017         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
9018
9019         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
9020
9021         if (!ret && write) {
9022                 ret = sched_rt_global_constraints();
9023                 if (ret) {
9024                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
9025                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
9026                 } else {
9027                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
9028                         def_rt_bandwidth.rt_period =
9029                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
9030                 }
9031         }
9032         mutex_unlock(&mutex);
9033
9034         return ret;
9035 }
9036
9037 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9038
9039 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
9040 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
9041 {
9042         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
9043                             struct task_group, css);
9044 }
9045
9046 static struct cgroup_subsys_state *
9047 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9048 {
9049         struct task_group *tg, *parent;
9050
9051         if (!cgrp->parent) {
9052                 /* This is early initialization for the top cgroup */
9053                 return &init_task_group.css;
9054         }
9055
9056         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
9057         tg = sched_create_group(parent);
9058         if (IS_ERR(tg))
9059                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9060
9061         return &tg->css;
9062 }
9063
9064 static void
9065 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9066 {
9067         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9068
9069         sched_destroy_group(tg);
9070 }
9071
9072 static int
9073 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
9074 {
9075 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9076         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
9077                 return -EINVAL;
9078 #else
9079         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
9080         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
9081                 return -EINVAL;
9082 #endif
9083         return 0;
9084 }
9085
9086 static int
9087 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9088                       struct task_struct *tsk, bool threadgroup)
9089 {
9090         int retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, tsk);
9091         if (retval)
9092                 return retval;
9093         if (threadgroup) {
9094                 struct task_struct *c;
9095                 rcu_read_lock();
9096                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
9097                         retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, c);
9098                         if (retval) {
9099                                 rcu_read_unlock();
9100                                 return retval;
9101                         }
9102                 }
9103                 rcu_read_unlock();
9104         }
9105         return 0;
9106 }
9107
9108 static void
9109 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9110                   struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk,
9111                   bool threadgroup)
9112 {
9113         sched_move_task(tsk);
9114         if (threadgroup) {
9115                 struct task_struct *c;
9116                 rcu_read_lock();
9117                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
9118                         sched_move_task(c);
9119                 }
9120                 rcu_read_unlock();
9121         }
9122 }
9123
9124 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9125 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9126                                 u64 shareval)
9127 {
9128         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
9129 }
9130
9131 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9132 {
9133         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9134
9135         return (u64) tg->shares;
9136 }
9137 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9138
9139 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9140 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9141                                 s64 val)
9142 {
9143         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
9144 }
9145
9146 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9147 {
9148         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
9149 }
9150
9151 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9152                 u64 rt_period_us)
9153 {
9154         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
9155 }
9156
9157 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9158 {
9159         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
9160 }
9161 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9162
9163 static struct cftype cpu_files[] = {
9164 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9165         {
9166                 .name = "shares",
9167                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9168                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9169         },
9170 #endif
9171 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9172         {
9173                 .name = "rt_runtime_us",
9174                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9175                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9176         },
9177         {
9178                 .name = "rt_period_us",
9179                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9180                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9181         },
9182 #endif
9183 };
9184
9185 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
9186 {
9187         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
9188 }
9189
9190 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
9191         .name           = "cpu",
9192         .create         = cpu_cgroup_create,
9193         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
9194         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
9195         .attach         = cpu_cgroup_attach,
9196         .populate       = cpu_cgroup_populate,
9197         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
9198         .early_init     = 1,
9199 };
9200
9201 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9202
9203 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
9204
9205 /*
9206  * CPU accounting code for task groups.
9207  *
9208  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
9209  * (balbir@in.ibm.com).
9210  */
9211
9212 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
9213 struct cpuacct {
9214         struct cgroup_subsys_state css;
9215         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
9216         u64 __percpu *cpuusage;
9217         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
9218         struct cpuacct *parent;
9219 };
9220
9221 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
9222
9223 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
9224 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
9225 {
9226         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
9227                             struct cpuacct, css);
9228 }
9229
9230 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
9231 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
9232 {
9233         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
9234                             struct cpuacct, css);
9235 }
9236
9237 /* create a new cpu accounting group */
9238 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
9239         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9240 {
9241         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
9242         int i;
9243
9244         if (!ca)
9245                 goto out;
9246
9247         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
9248         if (!ca->cpuusage)
9249                 goto out_free_ca;
9250
9251         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
9252                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
9253                         goto out_free_counters;
9254
9255         if (cgrp->parent)
9256                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
9257
9258         return &ca->css;
9259
9260 out_free_counters:
9261         while (--i >= 0)
9262                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
9263         free_percpu(ca->cpuusage);
9264 out_free_ca:
9265         kfree(ca);
9266 out:
9267         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9268 }
9269
9270 /* destroy an existing cpu accounting group */
9271 static void
9272 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9273 {
9274         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9275         int i;
9276
9277         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
9278                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
9279         free_percpu(ca->cpuusage);
9280         kfree(ca);
9281 }
9282
9283 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
9284 {
9285         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9286         u64 data;
9287
9288 #ifndef CONFIG_64BIT
9289         /*
9290          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
9291          */
9292         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9293         data = *cpuusage;
9294         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9295 #else
9296         data = *cpuusage;
9297 #endif
9298
9299         return data;
9300 }
9301
9302 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
9303 {
9304         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9305
9306 #ifndef CONFIG_64BIT
9307         /*
9308          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
9309          */
9310         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9311         *cpuusage = val;
9312         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9313 #else
9314         *cpuusage = val;
9315 #endif
9316 }
9317
9318 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9319 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9320 {
9321         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9322         u64 totalcpuusage = 0;
9323         int i;
9324
9325         for_each_present_cpu(i)
9326                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9327
9328         return totalcpuusage;
9329 }
9330
9331 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9332                                                                 u64 reset)
9333 {
9334         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9335         int err = 0;
9336         int i;
9337
9338         if (reset) {
9339                 err = -EINVAL;
9340                 goto out;
9341         }
9342
9343         for_each_present_cpu(i)
9344                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
9345
9346 out:
9347         return err;
9348 }
9349
9350 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
9351                                    struct seq_file *m)
9352 {
9353         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
9354         u64 percpu;
9355         int i;
9356
9357         for_each_present_cpu(i) {
9358                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9359                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
9360         }
9361         seq_printf(m, "\n");
9362         return 0;
9363 }
9364
9365 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
9366         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
9367         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
9368 };
9369
9370 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9371                 struct cgroup_map_cb *cb)
9372 {
9373         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9374         int i;
9375
9376         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
9377                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
9378                 val = cputime64_to_clock_t(val);
9379                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
9380         }
9381         return 0;
9382 }
9383
9384 static struct cftype files[] = {
9385         {
9386                 .name = "usage",
9387                 .read_u64 = cpuusage_read,
9388                 .write_u64 = cpuusage_write,
9389         },
9390         {
9391                 .name = "usage_percpu",
9392                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
9393         },
9394         {
9395                 .name = "stat",
9396                 .read_map = cpuacct_stats_show,
9397         },
9398 };
9399
9400 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9401 {
9402         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9403 }
9404
9405 /*
9406  * charge this task's execution time to its accounting group.
9407  *
9408  * called with rq->lock held.
9409  */
9410 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9411 {
9412         struct cpuacct *ca;
9413         int cpu;
9414
9415         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9416                 return;
9417
9418         cpu = task_cpu(tsk);
9419
9420         rcu_read_lock();
9421
9422         ca = task_ca(tsk);
9423
9424         for (; ca; ca = ca->parent) {
9425                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9426                 *cpuusage += cputime;
9427         }
9428
9429         rcu_read_unlock();
9430 }
9431
9432 /*
9433  * When CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING is enabled one jiffy can be very large
9434  * in cputime_t units. As a result, cpuacct_update_stats calls
9435  * percpu_counter_add with values large enough to always overflow the
9436  * per cpu batch limit causing bad SMP scalability.
9437  *
9438  * To fix this we scale percpu_counter_batch by cputime_one_jiffy so we
9439  * batch the same amount of time with CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING disabled
9440  * and enabled. We cap it at INT_MAX which is the largest allowed batch value.
9441  */
9442 #ifdef CONFIG_SMP
9443 #define CPUACCT_BATCH   \
9444         min_t(long, percpu_counter_batch * cputime_one_jiffy, INT_MAX)
9445 #else
9446 #define CPUACCT_BATCH   0
9447 #endif
9448
9449 /*
9450  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
9451  */
9452 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
9453                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
9454 {
9455         struct cpuacct *ca;
9456         int batch = CPUACCT_BATCH;
9457
9458         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9459                 return;
9460
9461         rcu_read_lock();
9462         ca = task_ca(tsk);
9463
9464         do {
9465                 __percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val, batch);
9466                 ca = ca->parent;
9467         } while (ca);
9468         rcu_read_unlock();
9469 }
9470
9471 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9472         .name = "cpuacct",
9473         .create = cpuacct_create,
9474         .destroy = cpuacct_destroy,
9475         .populate = cpuacct_populate,
9476         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9477 };
9478 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */
9479
9480 #ifndef CONFIG_SMP
9481
9482 void synchronize_sched_expedited(void)
9483 {
9484         barrier();
9485 }
9486 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
9487
9488 #else /* #ifndef CONFIG_SMP */
9489
9490 static atomic_t synchronize_sched_expedited_count = ATOMIC_INIT(0);
9491
9492 static int synchronize_sched_expedited_cpu_stop(void *data)
9493 {
9494         /*
9495          * There must be a full memory barrier on each affected CPU
9496          * between the time that try_stop_cpus() is called and the
9497          * time that it returns.
9498          *
9499          * In the current initial implementation of cpu_stop, the
9500          * above condition is already met when the control reaches
9501          * this point and the following smp_mb() is not strictly
9502          * necessary.  Do smp_mb() anyway for documentation and
9503          * robustness against future implementation changes.
9504          */
9505         smp_mb(); /* See above comment block. */
9506         return 0;
9507 }
9508
9509 /*
9510  * Wait for an rcu-sched grace period to elapse, but use "big hammer"
9511  * approach to force grace period to end quickly.  This consumes
9512  * significant time on all CPUs, and is thus not recommended for
9513  * any sort of common-case code.
9514  *
9515  * Note that it is illegal to call this function while holding any
9516  * lock that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  Failing to
9517  * observe this restriction will result in deadlock.
9518  */
9519 void synchronize_sched_expedited(void)
9520 {
9521         int snap, trycount = 0;
9522
9523         smp_mb();  /* ensure prior mod happens before capturing snap. */
9524         snap = atomic_read(&synchronize_sched_expedited_count) + 1;
9525         get_online_cpus();
9526         while (try_stop_cpus(cpu_online_mask,
9527                              synchronize_sched_expedited_cpu_stop,
9528                              NULL) == -EAGAIN) {
9529                 put_online_cpus();
9530                 if (trycount++ < 10)
9531                         udelay(trycount * num_online_cpus());
9532                 else {
9533                         synchronize_sched();
9534                         return;
9535                 }
9536                 if (atomic_read(&synchronize_sched_expedited_count) - snap > 0) {
9537                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
9538                         return;
9539                 }
9540                 get_online_cpus();
9541         }
9542         atomic_inc(&synchronize_sched_expedited_count);
9543         smp_mb__after_atomic_inc(); /* ensure post-GP actions seen after GP. */
9544         put_online_cpus();
9545 }
9546 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
9547
9548 #endif /* #else #ifndef CONFIG_SMP */