Linux 2.6.37.6
[pandora-kernel.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         if (p->flags & PF_EXITING)
611                 return &root_task_group;
612
613         css = task_subsys_state_check(p, cpu_cgroup_subsys_id,
614                         lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock));
615         return container_of(css, struct task_group, css);
616 }
617
618 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
619 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
620 {
621 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
622         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
623         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
624 #endif
625
626 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
627         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
628         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
629 #endif
630 }
631
632 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
633
634 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
635 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
636 {
637         return NULL;
638 }
639
640 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
641
642 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
643
644 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
645 {
646         s64 delta;
647
648         if (rq->skip_clock_update)
649                 return;
650
651         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
652         rq->clock += delta;
653         update_rq_clock_task(rq, delta);
654 }
655
656 /*
657  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
658  */
659 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
660 # define const_debug __read_mostly
661 #else
662 # define const_debug static const
663 #endif
664
665 /**
666  * runqueue_is_locked
667  * @cpu: the processor in question.
668  *
669  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
670  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
671  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
672  */
673 int runqueue_is_locked(int cpu)
674 {
675         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
676 }
677
678 /*
679  * Debugging: various feature bits
680  */
681
682 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
683         __SCHED_FEAT_##name ,
684
685 enum {
686 #include "sched_features.h"
687 };
688
689 #undef SCHED_FEAT
690
691 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
692         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
693
694 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
695 #include "sched_features.h"
696         0;
697
698 #undef SCHED_FEAT
699
700 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
701 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
702         #name ,
703
704 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
705 #include "sched_features.h"
706         NULL
707 };
708
709 #undef SCHED_FEAT
710
711 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
712 {
713         int i;
714
715         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
716                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
717                         seq_puts(m, "NO_");
718                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
719         }
720         seq_puts(m, "\n");
721
722         return 0;
723 }
724
725 static ssize_t
726 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
727                 size_t cnt, loff_t *ppos)
728 {
729         char buf[64];
730         char *cmp;
731         int neg = 0;
732         int i;
733
734         if (cnt > 63)
735                 cnt = 63;
736
737         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
738                 return -EFAULT;
739
740         buf[cnt] = 0;
741         cmp = strstrip(buf);
742
743         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
744                 neg = 1;
745                 cmp += 3;
746         }
747
748         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
749                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
750                         if (neg)
751                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
752                         else
753                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
754                         break;
755                 }
756         }
757
758         if (!sched_feat_names[i])
759                 return -EINVAL;
760
761         *ppos += cnt;
762
763         return cnt;
764 }
765
766 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
767 {
768         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
769 }
770
771 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
772         .open           = sched_feat_open,
773         .write          = sched_feat_write,
774         .read           = seq_read,
775         .llseek         = seq_lseek,
776         .release        = single_release,
777 };
778
779 static __init int sched_init_debug(void)
780 {
781         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
782                         &sched_feat_fops);
783
784         return 0;
785 }
786 late_initcall(sched_init_debug);
787
788 #endif
789
790 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
791
792 /*
793  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
794  * Limited because this is done with IRQs disabled.
795  */
796 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
797
798 /*
799  * ratelimit for updating the group shares.
800  * default: 0.25ms
801  */
802 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
803 unsigned int normalized_sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
804
805 /*
806  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
807  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
808  * default: 4
809  */
810 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
811
812 /*
813  * period over which we average the RT time consumption, measured
814  * in ms.
815  *
816  * default: 1s
817  */
818 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
819
820 /*
821  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
822  * default: 1s
823  */
824 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
825
826 static __read_mostly int scheduler_running;
827
828 /*
829  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
830  * default: 0.95s
831  */
832 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
833
834 static inline u64 global_rt_period(void)
835 {
836         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
837 }
838
839 static inline u64 global_rt_runtime(void)
840 {
841         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
842                 return RUNTIME_INF;
843
844         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
845 }
846
847 #ifndef prepare_arch_switch
848 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
849 #endif
850 #ifndef finish_arch_switch
851 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
852 #endif
853
854 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
855 {
856         return rq->curr == p;
857 }
858
859 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
860 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
861 {
862         return task_current(rq, p);
863 }
864
865 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
866 {
867 }
868
869 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
870 {
871 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
872         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
873         rq->lock.owner = current;
874 #endif
875         /*
876          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
877          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
878          * prev into current:
879          */
880         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
881
882         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
883 }
884
885 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
886 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
887 {
888 #ifdef CONFIG_SMP
889         return p->oncpu;
890 #else
891         return task_current(rq, p);
892 #endif
893 }
894
895 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
896 {
897 #ifdef CONFIG_SMP
898         /*
899          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
900          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
901          * here.
902          */
903         next->oncpu = 1;
904 #endif
905 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
906         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
907 #else
908         raw_spin_unlock(&rq->lock);
909 #endif
910 }
911
912 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
913 {
914 #ifdef CONFIG_SMP
915         /*
916          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
917          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
918          * finished.
919          */
920         smp_wmb();
921         prev->oncpu = 0;
922 #endif
923 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
924         local_irq_enable();
925 #endif
926 }
927 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
928
929 /*
930  * Check whether the task is waking, we use this to synchronize ->cpus_allowed
931  * against ttwu().
932  */
933 static inline int task_is_waking(struct task_struct *p)
934 {
935         return unlikely(p->state == TASK_WAKING);
936 }
937
938 /*
939  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
940  * Must be called interrupts disabled.
941  */
942 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
943         __acquires(rq->lock)
944 {
945         struct rq *rq;
946
947         for (;;) {
948                 rq = task_rq(p);
949                 raw_spin_lock(&rq->lock);
950                 if (likely(rq == task_rq(p)))
951                         return rq;
952                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
953         }
954 }
955
956 /*
957  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
958  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
959  * explicitly disabling preemption.
960  */
961 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
962         __acquires(rq->lock)
963 {
964         struct rq *rq;
965
966         for (;;) {
967                 local_irq_save(*flags);
968                 rq = task_rq(p);
969                 raw_spin_lock(&rq->lock);
970                 if (likely(rq == task_rq(p)))
971                         return rq;
972                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
973         }
974 }
975
976 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
977         __releases(rq->lock)
978 {
979         raw_spin_unlock(&rq->lock);
980 }
981
982 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
983         __releases(rq->lock)
984 {
985         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
986 }
987
988 /*
989  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
990  */
991 static struct rq *this_rq_lock(void)
992         __acquires(rq->lock)
993 {
994         struct rq *rq;
995
996         local_irq_disable();
997         rq = this_rq();
998         raw_spin_lock(&rq->lock);
999
1000         return rq;
1001 }
1002
1003 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1004 /*
1005  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1006  *
1007  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1008  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1009  * reschedule event.
1010  *
1011  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1012  * rq->lock.
1013  */
1014
1015 /*
1016  * Use hrtick when:
1017  *  - enabled by features
1018  *  - hrtimer is actually high res
1019  */
1020 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1021 {
1022         if (!sched_feat(HRTICK))
1023                 return 0;
1024         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1025                 return 0;
1026         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1027 }
1028
1029 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1030 {
1031         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1032                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1033 }
1034
1035 /*
1036  * High-resolution timer tick.
1037  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1038  */
1039 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1040 {
1041         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1042
1043         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1044
1045         raw_spin_lock(&rq->lock);
1046         update_rq_clock(rq);
1047         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1048         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1049
1050         return HRTIMER_NORESTART;
1051 }
1052
1053 #ifdef CONFIG_SMP
1054 /*
1055  * called from hardirq (IPI) context
1056  */
1057 static void __hrtick_start(void *arg)
1058 {
1059         struct rq *rq = arg;
1060
1061         raw_spin_lock(&rq->lock);
1062         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1063         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1064         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1065 }
1066
1067 /*
1068  * Called to set the hrtick timer state.
1069  *
1070  * called with rq->lock held and irqs disabled
1071  */
1072 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1073 {
1074         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1075         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1076
1077         hrtimer_set_expires(timer, time);
1078
1079         if (rq == this_rq()) {
1080                 hrtimer_restart(timer);
1081         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1082                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1083                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1084         }
1085 }
1086
1087 static int
1088 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1089 {
1090         int cpu = (int)(long)hcpu;
1091
1092         switch (action) {
1093         case CPU_UP_CANCELED:
1094         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1095         case CPU_DOWN_PREPARE:
1096         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1097         case CPU_DEAD:
1098         case CPU_DEAD_FROZEN:
1099                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1100                 return NOTIFY_OK;
1101         }
1102
1103         return NOTIFY_DONE;
1104 }
1105
1106 static __init void init_hrtick(void)
1107 {
1108         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1109 }
1110 #else
1111 /*
1112  * Called to set the hrtick timer state.
1113  *
1114  * called with rq->lock held and irqs disabled
1115  */
1116 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1117 {
1118         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1119                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1120 }
1121
1122 static inline void init_hrtick(void)
1123 {
1124 }
1125 #endif /* CONFIG_SMP */
1126
1127 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1128 {
1129 #ifdef CONFIG_SMP
1130         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1131
1132         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1133         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1134         rq->hrtick_csd.info = rq;
1135 #endif
1136
1137         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1138         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1139 }
1140 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1141 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1142 {
1143 }
1144
1145 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1146 {
1147 }
1148
1149 static inline void init_hrtick(void)
1150 {
1151 }
1152 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1153
1154 /*
1155  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1156  *
1157  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1158  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1159  * the target CPU.
1160  */
1161 #ifdef CONFIG_SMP
1162
1163 #ifndef tsk_is_polling
1164 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1165 #endif
1166
1167 static void resched_task(struct task_struct *p)
1168 {
1169         int cpu;
1170
1171         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1172
1173         if (test_tsk_need_resched(p))
1174                 return;
1175
1176         set_tsk_need_resched(p);
1177
1178         cpu = task_cpu(p);
1179         if (cpu == smp_processor_id())
1180                 return;
1181
1182         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1183         smp_mb();
1184         if (!tsk_is_polling(p))
1185                 smp_send_reschedule(cpu);
1186 }
1187
1188 static void resched_cpu(int cpu)
1189 {
1190         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1191         unsigned long flags;
1192
1193         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1194                 return;
1195         resched_task(cpu_curr(cpu));
1196         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1197 }
1198
1199 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1200 /*
1201  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
1202  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
1203  *
1204  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
1205  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
1206  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
1207  */
1208 int get_nohz_timer_target(void)
1209 {
1210         int cpu = smp_processor_id();
1211         int i;
1212         struct sched_domain *sd;
1213
1214         for_each_domain(cpu, sd) {
1215                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1216                         if (!idle_cpu(i))
1217                                 return i;
1218         }
1219         return cpu;
1220 }
1221 /*
1222  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1223  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1224  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1225  * idle system the next event might even be infinite time into the
1226  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1227  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1228  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1229  * wheel for the next timer event.
1230  */
1231 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1232 {
1233         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1234
1235         if (cpu == smp_processor_id())
1236                 return;
1237
1238         /*
1239          * This is safe, as this function is called with the timer
1240          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1241          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1242          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1243          * timer into account automatically.
1244          */
1245         if (rq->curr != rq->idle)
1246                 return;
1247
1248         /*
1249          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1250          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1251          * idle task through an additional NOOP schedule()
1252          */
1253         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1254
1255         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1256         smp_mb();
1257         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1258                 smp_send_reschedule(cpu);
1259 }
1260
1261 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1262
1263 static u64 sched_avg_period(void)
1264 {
1265         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1266 }
1267
1268 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1269 {
1270         s64 period = sched_avg_period();
1271
1272         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1273                 /*
1274                  * Inline assembly required to prevent the compiler
1275                  * optimising this loop into a divmod call.
1276                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
1277                  */
1278                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
1279                 rq->age_stamp += period;
1280                 rq->rt_avg /= 2;
1281         }
1282 }
1283
1284 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1285 {
1286         rq->rt_avg += rt_delta;
1287         sched_avg_update(rq);
1288 }
1289
1290 #else /* !CONFIG_SMP */
1291 static void resched_task(struct task_struct *p)
1292 {
1293         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1294         set_tsk_need_resched(p);
1295 }
1296
1297 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1298 {
1299 }
1300
1301 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1302 {
1303 }
1304 #endif /* CONFIG_SMP */
1305
1306 #if BITS_PER_LONG == 32
1307 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1308 #else
1309 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1310 #endif
1311
1312 #define WMULT_SHIFT     32
1313
1314 /*
1315  * Shift right and round:
1316  */
1317 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1318
1319 /*
1320  * delta *= weight / lw
1321  */
1322 static unsigned long
1323 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1324                 struct load_weight *lw)
1325 {
1326         u64 tmp;
1327
1328         if (!lw->inv_weight) {
1329                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1330                         lw->inv_weight = 1;
1331                 else
1332                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1333                                 / (lw->weight+1);
1334         }
1335
1336         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1337         /*
1338          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1339          */
1340         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1341                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1342                         WMULT_SHIFT/2);
1343         else
1344                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1345
1346         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1347 }
1348
1349 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1350 {
1351         lw->weight += inc;
1352         lw->inv_weight = 0;
1353 }
1354
1355 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1356 {
1357         lw->weight -= dec;
1358         lw->inv_weight = 0;
1359 }
1360
1361 /*
1362  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1363  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1364  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1365  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1366  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1367  * slice expiry etc.
1368  */
1369
1370 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1371 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1372
1373 /*
1374  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1375  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1376  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1377  * that remained on nice 0.
1378  *
1379  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1380  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1381  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1382  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1383  * the relative distance between them is ~25%.)
1384  */
1385 static const int prio_to_weight[40] = {
1386  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1387  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1388  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1389  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1390  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1391  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1392  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1393  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1394 };
1395
1396 /*
1397  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1398  *
1399  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1400  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1401  * into multiplications:
1402  */
1403 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1404  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1405  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1406  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1407  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1408  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1409  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1410  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1411  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1412 };
1413
1414 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1415 enum cpuacct_stat_index {
1416         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1417         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1418
1419         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1420 };
1421
1422 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1423 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1424 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1425                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1426 #else
1427 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1428 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1429                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1430 #endif
1431
1432 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1433 {
1434         update_load_add(&rq->load, load);
1435 }
1436
1437 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1438 {
1439         update_load_sub(&rq->load, load);
1440 }
1441
1442 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1443 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1444
1445 /*
1446  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1447  * leaving it for the final time.
1448  */
1449 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1450 {
1451         struct task_group *parent, *child;
1452         int ret;
1453
1454         rcu_read_lock();
1455         parent = &root_task_group;
1456 down:
1457         ret = (*down)(parent, data);
1458         if (ret)
1459                 goto out_unlock;
1460         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1461                 parent = child;
1462                 goto down;
1463
1464 up:
1465                 continue;
1466         }
1467         ret = (*up)(parent, data);
1468         if (ret)
1469                 goto out_unlock;
1470
1471         child = parent;
1472         parent = parent->parent;
1473         if (parent)
1474                 goto up;
1475 out_unlock:
1476         rcu_read_unlock();
1477
1478         return ret;
1479 }
1480
1481 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1482 {
1483         return 0;
1484 }
1485 #endif
1486
1487 #ifdef CONFIG_SMP
1488 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1489 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1490 {
1491         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1492 }
1493
1494 /*
1495  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1496  * according to the scheduling class and "nice" value.
1497  *
1498  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1499  * balance conservatively.
1500  */
1501 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1502 {
1503         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1504         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1505
1506         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1507                 return total;
1508
1509         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1510 }
1511
1512 /*
1513  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1514  * according to the scheduling class and "nice" value.
1515  */
1516 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1517 {
1518         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1519         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1520
1521         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1522                 return total;
1523
1524         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1525 }
1526
1527 static unsigned long power_of(int cpu)
1528 {
1529         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
1530 }
1531
1532 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1533
1534 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1535 {
1536         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1537         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1538
1539         if (nr_running)
1540                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1541         else
1542                 rq->avg_load_per_task = 0;
1543
1544         return rq->avg_load_per_task;
1545 }
1546
1547 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1548
1549 static __read_mostly unsigned long __percpu *update_shares_data;
1550
1551 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1552
1553 /*
1554  * Calculate and set the cpu's group shares.
1555  */
1556 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1557                                     unsigned long sd_shares,
1558                                     unsigned long sd_rq_weight,
1559                                     unsigned long *usd_rq_weight)
1560 {
1561         unsigned long shares, rq_weight;
1562         int boost = 0;
1563
1564         rq_weight = usd_rq_weight[cpu];
1565         if (!rq_weight) {
1566                 boost = 1;
1567                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1568         }
1569
1570         /*
1571          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1572          * shares_i =  -----------------------------
1573          *                  \Sum_j rq_weight_j
1574          */
1575         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1576         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1577
1578         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1579                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1580                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1581                 unsigned long flags;
1582
1583                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1584                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1585                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1586                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1587                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1588         }
1589 }
1590
1591 /*
1592  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1593  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1594  * parent group depends on the shares of its child groups.
1595  */
1596 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1597 {
1598         unsigned long weight, rq_weight = 0, sum_weight = 0, shares = 0;
1599         unsigned long *usd_rq_weight;
1600         struct sched_domain *sd = data;
1601         unsigned long flags;
1602         int i;
1603
1604         if (!tg->se[0])
1605                 return 0;
1606
1607         local_irq_save(flags);
1608         usd_rq_weight = per_cpu_ptr(update_shares_data, smp_processor_id());
1609
1610         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1611                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1612                 usd_rq_weight[i] = weight;
1613
1614                 rq_weight += weight;
1615                 /*
1616                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1617                  * is one of average load so that when a new task gets to
1618                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1619                  */
1620                 if (!weight)
1621                         weight = NICE_0_LOAD;
1622
1623                 sum_weight += weight;
1624                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1625         }
1626
1627         if (!rq_weight)
1628                 rq_weight = sum_weight;
1629
1630         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1631                 shares = tg->shares;
1632
1633         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1634                 shares = tg->shares;
1635
1636         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1637                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd_rq_weight);
1638
1639         local_irq_restore(flags);
1640
1641         return 0;
1642 }
1643
1644 /*
1645  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1646  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1647  * group is a fraction of its parents load.
1648  */
1649 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1650 {
1651         unsigned long load;
1652         long cpu = (long)data;
1653
1654         if (!tg->parent) {
1655                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1656         } else {
1657                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1658                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1659                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1660         }
1661
1662         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1663
1664         return 0;
1665 }
1666
1667 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1668 {
1669         s64 elapsed;
1670         u64 now;
1671
1672         if (root_task_group_empty())
1673                 return;
1674
1675         now = local_clock();
1676         elapsed = now - sd->last_update;
1677
1678         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1679                 sd->last_update = now;
1680                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1681         }
1682 }
1683
1684 static void update_h_load(long cpu)
1685 {
1686         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1687 }
1688
1689 #else
1690
1691 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1692 {
1693 }
1694
1695 #endif
1696
1697 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1698
1699 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1700
1701 /*
1702  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1703  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1704  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1705  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1706  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1707  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1708  */
1709 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1710         __releases(this_rq->lock)
1711         __acquires(busiest->lock)
1712         __acquires(this_rq->lock)
1713 {
1714         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1715         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1716
1717         return 1;
1718 }
1719
1720 #else
1721 /*
1722  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1723  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1724  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1725  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1726  * regardless of entry order into the function.
1727  */
1728 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1729         __releases(this_rq->lock)
1730         __acquires(busiest->lock)
1731         __acquires(this_rq->lock)
1732 {
1733         int ret = 0;
1734
1735         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1736                 if (busiest < this_rq) {
1737                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1738                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1739                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1740                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1741                         ret = 1;
1742                 } else
1743                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1744                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1745         }
1746         return ret;
1747 }
1748
1749 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1750
1751 /*
1752  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1753  */
1754 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1755 {
1756         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1757                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1758                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1759                 BUG_ON(1);
1760         }
1761
1762         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1763 }
1764
1765 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1766         __releases(busiest->lock)
1767 {
1768         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1769         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1770 }
1771
1772 /*
1773  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1774  *
1775  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1776  * you need to do so manually before calling.
1777  */
1778 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1779         __acquires(rq1->lock)
1780         __acquires(rq2->lock)
1781 {
1782         BUG_ON(!irqs_disabled());
1783         if (rq1 == rq2) {
1784                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1785                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1786         } else {
1787                 if (rq1 < rq2) {
1788                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1789                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1790                 } else {
1791                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1792                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1793                 }
1794         }
1795 }
1796
1797 /*
1798  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1799  *
1800  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1801  * you need to do so manually after calling.
1802  */
1803 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1804         __releases(rq1->lock)
1805         __releases(rq2->lock)
1806 {
1807         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1808         if (rq1 != rq2)
1809                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1810         else
1811                 __release(rq2->lock);
1812 }
1813
1814 #endif
1815
1816 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1817 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1818 {
1819 #ifdef CONFIG_SMP
1820         cfs_rq->shares = shares;
1821 #endif
1822 }
1823 #endif
1824
1825 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq);
1826 static void update_sysctl(void);
1827 static int get_update_sysctl_factor(void);
1828 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq);
1829
1830 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1831 {
1832         set_task_rq(p, cpu);
1833 #ifdef CONFIG_SMP
1834         /*
1835          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1836          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1837          * per-task data have been completed by this moment.
1838          */
1839         smp_wmb();
1840         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1841 #endif
1842 }
1843
1844 static const struct sched_class rt_sched_class;
1845
1846 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1847 #define for_each_class(class) \
1848    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1849
1850 #include "sched_stats.h"
1851
1852 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1853 {
1854         rq->nr_running++;
1855 }
1856
1857 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1858 {
1859         rq->nr_running--;
1860 }
1861
1862 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1863 {
1864         /*
1865          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1866          */
1867         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1868                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1869                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1870                 return;
1871         }
1872
1873         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1874         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1875 }
1876
1877 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1878 {
1879         update_rq_clock(rq);
1880         sched_info_queued(p);
1881         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
1882         p->se.on_rq = 1;
1883 }
1884
1885 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1886 {
1887         update_rq_clock(rq);
1888         sched_info_dequeued(p);
1889         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
1890         p->se.on_rq = 0;
1891 }
1892
1893 /*
1894  * activate_task - move a task to the runqueue.
1895  */
1896 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1897 {
1898         if (task_contributes_to_load(p))
1899                 rq->nr_uninterruptible--;
1900
1901         enqueue_task(rq, p, flags);
1902         inc_nr_running(rq);
1903 }
1904
1905 /*
1906  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1907  */
1908 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1909 {
1910         if (task_contributes_to_load(p))
1911                 rq->nr_uninterruptible++;
1912
1913         dequeue_task(rq, p, flags);
1914         dec_nr_running(rq);
1915 }
1916
1917 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1918
1919 /*
1920  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
1921  * They are only modified in account_system_vtime, on corresponding CPU
1922  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
1923  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
1924  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
1925  * race with irq/account_system_vtime on this CPU. We would either get old
1926  * or new value with a side effect of accounting a slice of irq time to wrong
1927  * task when irq is in progress while we read rq->clock. That is a worthy
1928  * compromise in place of having locks on each irq in account_system_time.
1929  */
1930 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
1931 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
1932
1933 static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
1934 static int sched_clock_irqtime;
1935
1936 void enable_sched_clock_irqtime(void)
1937 {
1938         sched_clock_irqtime = 1;
1939 }
1940
1941 void disable_sched_clock_irqtime(void)
1942 {
1943         sched_clock_irqtime = 0;
1944 }
1945
1946 #ifndef CONFIG_64BIT
1947 static DEFINE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
1948
1949 static inline void irq_time_write_begin(void)
1950 {
1951         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1952         smp_wmb();
1953 }
1954
1955 static inline void irq_time_write_end(void)
1956 {
1957         smp_wmb();
1958         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1959 }
1960
1961 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1962 {
1963         u64 irq_time;
1964         unsigned seq;
1965
1966         do {
1967                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
1968                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
1969                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1970         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
1971
1972         return irq_time;
1973 }
1974 #else /* CONFIG_64BIT */
1975 static inline void irq_time_write_begin(void)
1976 {
1977 }
1978
1979 static inline void irq_time_write_end(void)
1980 {
1981 }
1982
1983 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1984 {
1985         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1986 }
1987 #endif /* CONFIG_64BIT */
1988
1989 /*
1990  * Called before incrementing preempt_count on {soft,}irq_enter
1991  * and before decrementing preempt_count on {soft,}irq_exit.
1992  */
1993 void account_system_vtime(struct task_struct *curr)
1994 {
1995         unsigned long flags;
1996         s64 delta;
1997         int cpu;
1998
1999         if (!sched_clock_irqtime)
2000                 return;
2001
2002         local_irq_save(flags);
2003
2004         cpu = smp_processor_id();
2005         delta = sched_clock_cpu(cpu) - __this_cpu_read(irq_start_time);
2006         __this_cpu_add(irq_start_time, delta);
2007
2008         irq_time_write_begin();
2009         /*
2010          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
2011          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
2012          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
2013          * that do not consume any time, but still wants to run.
2014          */
2015         if (hardirq_count())
2016                 __this_cpu_add(cpu_hardirq_time, delta);
2017         else if (in_serving_softirq() && !(curr->flags & PF_KSOFTIRQD))
2018                 __this_cpu_add(cpu_softirq_time, delta);
2019
2020         irq_time_write_end();
2021         local_irq_restore(flags);
2022 }
2023 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
2024
2025 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
2026 {
2027         s64 irq_delta;
2028
2029         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
2030
2031         /*
2032          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
2033          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
2034          * {soft,}irq region.
2035          *
2036          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
2037          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
2038          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
2039          * monotonic.
2040          *
2041          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
2042          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
2043          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
2044          * atomic ops.
2045          */
2046         if (irq_delta > delta)
2047                 irq_delta = delta;
2048
2049         rq->prev_irq_time += irq_delta;
2050         delta -= irq_delta;
2051         rq->clock_task += delta;
2052
2053         if (irq_delta && sched_feat(NONIRQ_POWER))
2054                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta);
2055 }
2056
2057 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2058
2059 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
2060 {
2061         rq->clock_task += delta;
2062 }
2063
2064 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2065
2066 #include "sched_idletask.c"
2067 #include "sched_fair.c"
2068 #include "sched_rt.c"
2069 #include "sched_stoptask.c"
2070 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2071 # include "sched_debug.c"
2072 #endif
2073
2074 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
2075 {
2076         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
2077         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
2078
2079         if (stop) {
2080                 /*
2081                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
2082                  * userspace knows about and won't get confused about.
2083                  *
2084                  * Also, it will make PI more or less work without too
2085                  * much confusion -- but then, stop work should not
2086                  * rely on PI working anyway.
2087                  */
2088                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
2089
2090                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
2091         }
2092
2093         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
2094
2095         if (old_stop) {
2096                 /*
2097                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
2098                  * it can die in pieces.
2099                  */
2100                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
2101         }
2102 }
2103
2104 /*
2105  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
2106  */
2107 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
2108 {
2109         return p->static_prio;
2110 }
2111
2112 /*
2113  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
2114  * without taking RT-inheritance into account. Might be
2115  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
2116  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
2117  * estimator recalculates.
2118  */
2119 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
2120 {
2121         int prio;
2122
2123         if (task_has_rt_policy(p))
2124                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
2125         else
2126                 prio = __normal_prio(p);
2127         return prio;
2128 }
2129
2130 /*
2131  * Calculate the current priority, i.e. the priority
2132  * taken into account by the scheduler. This value might
2133  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
2134  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
2135  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
2136  */
2137 static int effective_prio(struct task_struct *p)
2138 {
2139         p->normal_prio = normal_prio(p);
2140         /*
2141          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
2142          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
2143          * to the normal priority:
2144          */
2145         if (!rt_prio(p->prio))
2146                 return p->normal_prio;
2147         return p->prio;
2148 }
2149
2150 /**
2151  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2152  * @p: the task in question.
2153  */
2154 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2155 {
2156         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2157 }
2158
2159 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2160                                        const struct sched_class *prev_class,
2161                                        int oldprio, int running)
2162 {
2163         if (prev_class != p->sched_class) {
2164                 if (prev_class->switched_from)
2165                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
2166                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
2167         } else
2168                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
2169 }
2170
2171 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2172 {
2173         const struct sched_class *class;
2174
2175         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
2176                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
2177         } else {
2178                 for_each_class(class) {
2179                         if (class == rq->curr->sched_class)
2180                                 break;
2181                         if (class == p->sched_class) {
2182                                 resched_task(rq->curr);
2183                                 break;
2184                         }
2185                 }
2186         }
2187
2188         /*
2189          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
2190          * this case, we can save a useless back to back clock update.
2191          */
2192         if (rq->curr->se.on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
2193                 rq->skip_clock_update = 1;
2194 }
2195
2196 #ifdef CONFIG_SMP
2197 /*
2198  * Is this task likely cache-hot:
2199  */
2200 static int
2201 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2202 {
2203         s64 delta;
2204
2205         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2206                 return 0;
2207
2208         if (unlikely(p->policy == SCHED_IDLE))
2209                 return 0;
2210
2211         /*
2212          * Buddy candidates are cache hot:
2213          */
2214         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2215                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2216                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2217                 return 1;
2218
2219         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2220                 return 1;
2221         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2222                 return 0;
2223
2224         delta = now - p->se.exec_start;
2225
2226         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2227 }
2228
2229 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2230 {
2231 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2232         /*
2233          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2234          * ttwu() will sort out the placement.
2235          */
2236         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2237                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2238 #endif
2239
2240         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2241
2242         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2243                 p->se.nr_migrations++;
2244                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, 1, NULL, 0);
2245         }
2246
2247         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2248 }
2249
2250 struct migration_arg {
2251         struct task_struct *task;
2252         int dest_cpu;
2253 };
2254
2255 static int migration_cpu_stop(void *data);
2256
2257 /*
2258  * The task's runqueue lock must be held.
2259  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2260  */
2261 static bool migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2262 {
2263         struct rq *rq = task_rq(p);
2264
2265         /*
2266          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2267          * the next wake-up will properly place the task.
2268          */
2269         return p->se.on_rq || task_running(rq, p);
2270 }
2271
2272 /*
2273  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2274  *
2275  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2276  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2277  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2278  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2279  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2280  * @p has remained unscheduled the whole time.
2281  *
2282  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2283  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2284  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2285  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2286  * waiting to become inactive.
2287  */
2288 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2289 {
2290         unsigned long flags;
2291         int running, on_rq;
2292         unsigned long ncsw;
2293         struct rq *rq;
2294
2295         for (;;) {
2296                 /*
2297                  * We do the initial early heuristics without holding
2298                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2299                  * the runqueue lock when things look like they will
2300                  * work out!
2301                  */
2302                 rq = task_rq(p);
2303
2304                 /*
2305                  * If the task is actively running on another CPU
2306                  * still, just relax and busy-wait without holding
2307                  * any locks.
2308                  *
2309                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2310                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2311                  * But we don't care, since "task_running()" will
2312                  * return false if the runqueue has changed and p
2313                  * is actually now running somewhere else!
2314                  */
2315                 while (task_running(rq, p)) {
2316                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2317                                 return 0;
2318                         cpu_relax();
2319                 }
2320
2321                 /*
2322                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2323                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2324                  * just go back and repeat.
2325                  */
2326                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2327                 trace_sched_wait_task(p);
2328                 running = task_running(rq, p);
2329                 on_rq = p->se.on_rq;
2330                 ncsw = 0;
2331                 if (!match_state || p->state == match_state)
2332                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2333                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2334
2335                 /*
2336                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2337                  */
2338                 if (unlikely(!ncsw))
2339                         break;
2340
2341                 /*
2342                  * Was it really running after all now that we
2343                  * checked with the proper locks actually held?
2344                  *
2345                  * Oops. Go back and try again..
2346                  */
2347                 if (unlikely(running)) {
2348                         cpu_relax();
2349                         continue;
2350                 }
2351
2352                 /*
2353                  * It's not enough that it's not actively running,
2354                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2355                  * preempted!
2356                  *
2357                  * So if it was still runnable (but just not actively
2358                  * running right now), it's preempted, and we should
2359                  * yield - it could be a while.
2360                  */
2361                 if (unlikely(on_rq)) {
2362                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2363                         continue;
2364                 }
2365
2366                 /*
2367                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2368                  * runnable, which means that it will never become
2369                  * running in the future either. We're all done!
2370                  */
2371                 break;
2372         }
2373
2374         return ncsw;
2375 }
2376
2377 /***
2378  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2379  * @p: the to-be-kicked thread
2380  *
2381  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2382  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2383  *
2384  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2385  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2386  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2387  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2388  * achieved as well.
2389  */
2390 void kick_process(struct task_struct *p)
2391 {
2392         int cpu;
2393
2394         preempt_disable();
2395         cpu = task_cpu(p);
2396         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2397                 smp_send_reschedule(cpu);
2398         preempt_enable();
2399 }
2400 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2401 #endif /* CONFIG_SMP */
2402
2403 /**
2404  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2405  * @p:          the task to evaluate
2406  * @func:       the function to be called
2407  * @info:       the function call argument
2408  *
2409  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2410  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2411  */
2412 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2413                               void (*func) (void *info), void *info)
2414 {
2415         int cpu;
2416
2417         preempt_disable();
2418         cpu = task_cpu(p);
2419         if (task_curr(p))
2420                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2421         preempt_enable();
2422 }
2423
2424 #ifdef CONFIG_SMP
2425 /*
2426  * ->cpus_allowed is protected by either TASK_WAKING or rq->lock held.
2427  */
2428 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2429 {
2430         int dest_cpu;
2431         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2432
2433         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2434         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2435                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2436                         return dest_cpu;
2437
2438         /* Any allowed, online CPU? */
2439         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2440         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2441                 return dest_cpu;
2442
2443         /* No more Mr. Nice Guy. */
2444         if (unlikely(dest_cpu >= nr_cpu_ids)) {
2445                 dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2446                 /*
2447                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
2448                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
2449                  * leave kernel.
2450                  */
2451                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2452                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
2453                                "longer affine to cpu%d\n",
2454                                task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2455                 }
2456         }
2457
2458         return dest_cpu;
2459 }
2460
2461 /*
2462  * The caller (fork, wakeup) owns TASK_WAKING, ->cpus_allowed is stable.
2463  */
2464 static inline
2465 int select_task_rq(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2466 {
2467         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(rq, p, sd_flags, wake_flags);
2468
2469         /*
2470          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2471          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2472          * cpu.
2473          *
2474          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2475          *
2476          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2477          *   not worry about this generic constraint ]
2478          */
2479         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2480                      !cpu_online(cpu)))
2481                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2482
2483         return cpu;
2484 }
2485
2486 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
2487 {
2488         s64 diff = sample - *avg;
2489         *avg += diff >> 3;
2490 }
2491 #endif
2492
2493 static inline void ttwu_activate(struct task_struct *p, struct rq *rq,
2494                                  bool is_sync, bool is_migrate, bool is_local,
2495                                  unsigned long en_flags)
2496 {
2497         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
2498         if (is_sync)
2499                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
2500         if (is_migrate)
2501                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2502         if (is_local)
2503                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
2504         else
2505                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
2506
2507         activate_task(rq, p, en_flags);
2508 }
2509
2510 static inline void ttwu_post_activation(struct task_struct *p, struct rq *rq,
2511                                         int wake_flags, bool success)
2512 {
2513         trace_sched_wakeup(p, success);
2514         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2515
2516         p->state = TASK_RUNNING;
2517 #ifdef CONFIG_SMP
2518         if (p->sched_class->task_woken)
2519                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2520
2521         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2522                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2523                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2524
2525                 if (delta > max)
2526                         rq->avg_idle = max;
2527                 else
2528                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2529                 rq->idle_stamp = 0;
2530         }
2531 #endif
2532         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
2533         if ((p->flags & PF_WQ_WORKER) && success)
2534                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
2535 }
2536
2537 /**
2538  * try_to_wake_up - wake up a thread
2539  * @p: the thread to be awakened
2540  * @state: the mask of task states that can be woken
2541  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
2542  *
2543  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2544  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2545  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2546  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2547  * runnable without the overhead of this.
2548  *
2549  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
2550  * or @state didn't match @p's state.
2551  */
2552 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2553                           int wake_flags)
2554 {
2555         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2556         unsigned long flags;
2557         unsigned long en_flags = ENQUEUE_WAKEUP;
2558         struct rq *rq;
2559
2560         this_cpu = get_cpu();
2561
2562         smp_wmb();
2563         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2564         if (!(p->state & state))
2565                 goto out;
2566
2567         if (p->se.on_rq)
2568                 goto out_running;
2569
2570         cpu = task_cpu(p);
2571         orig_cpu = cpu;
2572
2573 #ifdef CONFIG_SMP
2574         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2575                 goto out_activate;
2576
2577         /*
2578          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2579          * we put the task in TASK_WAKING state.
2580          *
2581          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2582          */
2583         if (task_contributes_to_load(p)) {
2584                 if (likely(cpu_online(orig_cpu)))
2585                         rq->nr_uninterruptible--;
2586                 else
2587                         this_rq()->nr_uninterruptible--;
2588         }
2589         p->state = TASK_WAKING;
2590
2591         if (p->sched_class->task_waking) {
2592                 p->sched_class->task_waking(rq, p);
2593                 en_flags |= ENQUEUE_WAKING;
2594         }
2595
2596         cpu = select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2597         if (cpu != orig_cpu)
2598                 set_task_cpu(p, cpu);
2599         __task_rq_unlock(rq);
2600
2601         rq = cpu_rq(cpu);
2602         raw_spin_lock(&rq->lock);
2603
2604         /*
2605          * We migrated the task without holding either rq->lock, however
2606          * since the task is not on the task list itself, nobody else
2607          * will try and migrate the task, hence the rq should match the
2608          * cpu we just moved it to.
2609          */
2610         WARN_ON(task_cpu(p) != cpu);
2611         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2612
2613 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2614         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2615         if (cpu == this_cpu)
2616                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2617         else {
2618                 struct sched_domain *sd;
2619                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2620                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2621                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2622                                 break;
2623                         }
2624                 }
2625         }
2626 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2627
2628 out_activate:
2629 #endif /* CONFIG_SMP */
2630         ttwu_activate(p, rq, wake_flags & WF_SYNC, orig_cpu != cpu,
2631                       cpu == this_cpu, en_flags);
2632         success = 1;
2633 out_running:
2634         ttwu_post_activation(p, rq, wake_flags, success);
2635 out:
2636         task_rq_unlock(rq, &flags);
2637         put_cpu();
2638
2639         return success;
2640 }
2641
2642 /**
2643  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2644  * @p: the thread to be awakened
2645  *
2646  * Put @p on the run-queue if it's not alredy there.  The caller must
2647  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2648  * the current task.  this_rq() stays locked over invocation.
2649  */
2650 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
2651 {
2652         struct rq *rq = task_rq(p);
2653         bool success = false;
2654
2655         BUG_ON(rq != this_rq());
2656         BUG_ON(p == current);
2657         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2658
2659         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2660                 return;
2661
2662         if (!p->se.on_rq) {
2663                 if (likely(!task_running(rq, p))) {
2664                         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2665                         schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2666                 }
2667                 ttwu_activate(p, rq, false, false, true, ENQUEUE_WAKEUP);
2668                 success = true;
2669         }
2670         ttwu_post_activation(p, rq, 0, success);
2671 }
2672
2673 /**
2674  * wake_up_process - Wake up a specific process
2675  * @p: The process to be woken up.
2676  *
2677  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2678  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2679  * running.
2680  *
2681  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2682  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2683  */
2684 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2685 {
2686         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2687 }
2688 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2689
2690 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2691 {
2692         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2693 }
2694
2695 /*
2696  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2697  * p is forked by current.
2698  *
2699  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2700  */
2701 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2702 {
2703         p->se.exec_start                = 0;
2704         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2705         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2706         p->se.nr_migrations             = 0;
2707
2708 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2709         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2710 #endif
2711
2712         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2713         p->se.on_rq = 0;
2714         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2715
2716 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2717         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2718 #endif
2719 }
2720
2721 /*
2722  * fork()/clone()-time setup:
2723  */
2724 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2725 {
2726         int cpu = get_cpu();
2727
2728         __sched_fork(p);
2729         /*
2730          * We mark the process as running here. This guarantees that
2731          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2732          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2733          */
2734         p->state = TASK_RUNNING;
2735
2736         /*
2737          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2738          */
2739         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2740                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2741                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2742                         p->normal_prio = p->static_prio;
2743                 }
2744
2745                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2746                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2747                         p->normal_prio = p->static_prio;
2748                         set_load_weight(p);
2749                 }
2750
2751                 /*
2752                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2753                  * fulfilled its duty:
2754                  */
2755                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2756         }
2757
2758         /*
2759          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2760          */
2761         p->prio = current->normal_prio;
2762
2763         if (!rt_prio(p->prio))
2764                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2765
2766         if (p->sched_class->task_fork)
2767                 p->sched_class->task_fork(p);
2768
2769         /*
2770          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2771          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2772          * is ran before sched_fork().
2773          *
2774          * Silence PROVE_RCU.
2775          */
2776         rcu_read_lock();
2777         set_task_cpu(p, cpu);
2778         rcu_read_unlock();
2779
2780 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2781         if (likely(sched_info_on()))
2782                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2783 #endif
2784 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2785         p->oncpu = 0;
2786 #endif
2787 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2788         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2789         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2790 #endif
2791         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2792
2793         put_cpu();
2794 }
2795
2796 /*
2797  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2798  *
2799  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2800  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2801  * on the runqueue and wakes it.
2802  */
2803 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2804 {
2805         unsigned long flags;
2806         struct rq *rq;
2807         int cpu __maybe_unused = get_cpu();
2808
2809 #ifdef CONFIG_SMP
2810         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2811         p->state = TASK_WAKING;
2812
2813         /*
2814          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2815          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2816          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2817          *
2818          * We set TASK_WAKING so that select_task_rq() can drop rq->lock
2819          * without people poking at ->cpus_allowed.
2820          */
2821         cpu = select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2822         set_task_cpu(p, cpu);
2823
2824         p->state = TASK_RUNNING;
2825         task_rq_unlock(rq, &flags);
2826 #endif
2827
2828         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2829         activate_task(rq, p, 0);
2830         trace_sched_wakeup_new(p, 1);
2831         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2832 #ifdef CONFIG_SMP
2833         if (p->sched_class->task_woken)
2834                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2835 #endif
2836         task_rq_unlock(rq, &flags);
2837         put_cpu();
2838 }
2839
2840 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2841
2842 /**
2843  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2844  * @notifier: notifier struct to register
2845  */
2846 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2847 {
2848         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2849 }
2850 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2851
2852 /**
2853  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2854  * @notifier: notifier struct to unregister
2855  *
2856  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2857  */
2858 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2859 {
2860         hlist_del(&notifier->link);
2861 }
2862 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2863
2864 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2865 {
2866         struct preempt_notifier *notifier;
2867         struct hlist_node *node;
2868
2869         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2870                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2871 }
2872
2873 static void
2874 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2875                                  struct task_struct *next)
2876 {
2877         struct preempt_notifier *notifier;
2878         struct hlist_node *node;
2879
2880         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2881                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2882 }
2883
2884 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2885
2886 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2887 {
2888 }
2889
2890 static void
2891 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2892                                  struct task_struct *next)
2893 {
2894 }
2895
2896 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2897
2898 /**
2899  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2900  * @rq: the runqueue preparing to switch
2901  * @prev: the current task that is being switched out
2902  * @next: the task we are going to switch to.
2903  *
2904  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2905  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2906  * switch.
2907  *
2908  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2909  * hooks.
2910  */
2911 static inline void
2912 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2913                     struct task_struct *next)
2914 {
2915         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2916         prepare_lock_switch(rq, next);
2917         prepare_arch_switch(next);
2918 }
2919
2920 /**
2921  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2922  * @rq: runqueue associated with task-switch
2923  * @prev: the thread we just switched away from.
2924  *
2925  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2926  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2927  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2928  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2929  *
2930  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2931  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2932  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2933  * details.)
2934  */
2935 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2936         __releases(rq->lock)
2937 {
2938         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2939         long prev_state;
2940
2941         rq->prev_mm = NULL;
2942
2943         /*
2944          * A task struct has one reference for the use as "current".
2945          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2946          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2947          * the scheduled task must drop that reference.
2948          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2949          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2950          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2951          * be dropped twice.
2952          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2953          */
2954         prev_state = prev->state;
2955         finish_arch_switch(prev);
2956 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2957         local_irq_disable();
2958 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2959         perf_event_task_sched_in(current);
2960 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2961         local_irq_enable();
2962 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2963         finish_lock_switch(rq, prev);
2964
2965         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2966         if (mm)
2967                 mmdrop(mm);
2968         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2969                 /*
2970                  * Remove function-return probe instances associated with this
2971                  * task and put them back on the free list.
2972                  */
2973                 kprobe_flush_task(prev);
2974                 put_task_struct(prev);
2975         }
2976 }
2977
2978 #ifdef CONFIG_SMP
2979
2980 /* assumes rq->lock is held */
2981 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2982 {
2983         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2984                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2985 }
2986
2987 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2988 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2989 {
2990         if (rq->post_schedule) {
2991                 unsigned long flags;
2992
2993                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2994                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2995                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2996                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2997
2998                 rq->post_schedule = 0;
2999         }
3000 }
3001
3002 #else
3003
3004 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
3005 {
3006 }
3007
3008 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
3009 {
3010 }
3011
3012 #endif
3013
3014 /**
3015  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
3016  * @prev: the thread we just switched away from.
3017  */
3018 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
3019         __releases(rq->lock)
3020 {
3021         struct rq *rq = this_rq();
3022
3023         finish_task_switch(rq, prev);
3024
3025         /*
3026          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
3027          * task_switch?
3028          */
3029         post_schedule(rq);
3030
3031 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3032         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
3033         preempt_enable();
3034 #endif
3035         if (current->set_child_tid)
3036                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
3037 }
3038
3039 /*
3040  * context_switch - switch to the new MM and the new
3041  * thread's register state.
3042  */
3043 static inline void
3044 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
3045                struct task_struct *next)
3046 {
3047         struct mm_struct *mm, *oldmm;
3048
3049         prepare_task_switch(rq, prev, next);
3050         trace_sched_switch(prev, next);
3051         mm = next->mm;
3052         oldmm = prev->active_mm;
3053         /*
3054          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
3055          * combine the page table reload and the switch backend into
3056          * one hypercall.
3057          */
3058         arch_start_context_switch(prev);
3059
3060         if (!mm) {
3061                 next->active_mm = oldmm;
3062                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
3063                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
3064         } else
3065                 switch_mm(oldmm, mm, next);
3066
3067         if (!prev->mm) {
3068                 prev->active_mm = NULL;
3069                 rq->prev_mm = oldmm;
3070         }
3071         /*
3072          * Since the runqueue lock will be released by the next
3073          * task (which is an invalid locking op but in the case
3074          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
3075          * do an early lockdep release here:
3076          */
3077 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3078         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
3079 #endif
3080
3081         /* Here we just switch the register state and the stack. */
3082         switch_to(prev, next, prev);
3083
3084         barrier();
3085         /*
3086          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
3087          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
3088          * frame will be invalid.
3089          */
3090         finish_task_switch(this_rq(), prev);
3091 }
3092
3093 /*
3094  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
3095  *
3096  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
3097  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
3098  * number of context switches performed since bootup.
3099  */
3100 unsigned long nr_running(void)
3101 {
3102         unsigned long i, sum = 0;
3103
3104         for_each_online_cpu(i)
3105                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
3106
3107         return sum;
3108 }
3109
3110 unsigned long nr_uninterruptible(void)
3111 {
3112         unsigned long i, sum = 0;
3113
3114         for_each_possible_cpu(i)
3115                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
3116
3117         /*
3118          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
3119          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
3120          */
3121         if (unlikely((long)sum < 0))
3122                 sum = 0;
3123
3124         return sum;
3125 }
3126
3127 unsigned long long nr_context_switches(void)
3128 {
3129         int i;
3130         unsigned long long sum = 0;
3131
3132         for_each_possible_cpu(i)
3133                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
3134
3135         return sum;
3136 }
3137
3138 unsigned long nr_iowait(void)
3139 {
3140         unsigned long i, sum = 0;
3141
3142         for_each_possible_cpu(i)
3143                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3144
3145         return sum;
3146 }
3147
3148 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
3149 {
3150         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
3151         return atomic_read(&this->nr_iowait);
3152 }
3153
3154 unsigned long this_cpu_load(void)
3155 {
3156         struct rq *this = this_rq();
3157         return this->cpu_load[0];
3158 }
3159
3160
3161 /* Variables and functions for calc_load */
3162 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3163 static unsigned long calc_load_update;
3164 unsigned long avenrun[3];
3165 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
3166
3167 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
3168 {
3169         long nr_active, delta = 0;
3170
3171         nr_active = this_rq->nr_running;
3172         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3173
3174         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3175                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3176                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3177         }
3178
3179         return delta;
3180 }
3181
3182 static unsigned long
3183 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3184 {
3185         load *= exp;
3186         load += active * (FIXED_1 - exp);
3187         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
3188         return load >> FSHIFT;
3189 }
3190
3191 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3192 /*
3193  * For NO_HZ we delay the active fold to the next LOAD_FREQ update.
3194  *
3195  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
3196  */
3197 static atomic_long_t calc_load_tasks_idle;
3198
3199 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3200 {
3201         long delta;
3202
3203         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
3204         if (delta)
3205                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks_idle);
3206 }
3207
3208 static long calc_load_fold_idle(void)
3209 {
3210         long delta = 0;
3211
3212         /*
3213          * Its got a race, we don't care...
3214          */
3215         if (atomic_long_read(&calc_load_tasks_idle))
3216                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_tasks_idle, 0);
3217
3218         return delta;
3219 }
3220
3221 /**
3222  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
3223  *
3224  * @x:         base of the power
3225  * @frac_bits: fractional bits of @x
3226  * @n:         power to raise @x to.
3227  *
3228  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
3229  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
3230  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
3231  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
3232  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
3233  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
3234  * vector.
3235  */
3236 static unsigned long
3237 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
3238 {
3239         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
3240
3241         if (n) for (;;) {
3242                 if (n & 1) {
3243                         result *= x;
3244                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
3245                         result >>= frac_bits;
3246                 }
3247                 n >>= 1;
3248                 if (!n)
3249                         break;
3250                 x *= x;
3251                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
3252                 x >>= frac_bits;
3253         }
3254
3255         return result;
3256 }
3257
3258 /*
3259  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
3260  *
3261  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
3262  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
3263  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
3264  *
3265  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
3266  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
3267  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
3268  *
3269  *  ...
3270  *
3271  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
3272  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
3273  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
3274  *
3275  * [1] application of the geometric series:
3276  *
3277  *              n         1 - x^(n+1)
3278  *     S_n := \Sum x^i = -------------
3279  *             i=0          1 - x
3280  */
3281 static unsigned long
3282 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
3283             unsigned long active, unsigned int n)
3284 {
3285
3286         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
3287 }
3288
3289 /*
3290  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
3291  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
3292  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
3293  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
3294  *
3295  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
3296  * weights adjusted to the number of cycles missed.
3297  */
3298 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
3299 {
3300         long delta, active, n;
3301
3302         if (time_before(jiffies, calc_load_update))
3303                 return;
3304
3305         /*
3306          * If we crossed a calc_load_update boundary, make sure to fold
3307          * any pending idle changes, the respective CPUs might have
3308          * missed the tick driven calc_load_account_active() update
3309          * due to NO_HZ.
3310          */
3311         delta = calc_load_fold_idle();
3312         if (delta)
3313                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3314
3315         /*
3316          * If we were idle for multiple load cycles, apply them.
3317          */
3318         if (ticks >= LOAD_FREQ) {
3319                 n = ticks / LOAD_FREQ;
3320
3321                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3322                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3323
3324                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
3325                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
3326                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
3327
3328                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
3329         }
3330
3331         /*
3332          * Its possible the remainder of the above division also crosses
3333          * a LOAD_FREQ period, the regular check in calc_global_load()
3334          * which comes after this will take care of that.
3335          *
3336          * Consider us being 11 ticks before a cycle completion, and us
3337          * sleeping for 4*LOAD_FREQ + 22 ticks, then the above code will
3338          * age us 4 cycles, and the test in calc_global_load() will
3339          * pick up the final one.
3340          */
3341 }
3342 #else
3343 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3344 {
3345 }
3346
3347 static inline long calc_load_fold_idle(void)
3348 {
3349         return 0;
3350 }
3351
3352 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
3353 {
3354 }
3355 #endif
3356
3357 /**
3358  * get_avenrun - get the load average array
3359  * @loads:      pointer to dest load array
3360  * @offset:     offset to add
3361  * @shift:      shift count to shift the result left
3362  *
3363  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3364  */
3365 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3366 {
3367         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3368         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3369         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3370 }
3371
3372 /*
3373  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3374  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3375  */
3376 void calc_global_load(unsigned long ticks)
3377 {
3378         long active;
3379
3380         calc_global_nohz(ticks);
3381
3382         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
3383                 return;
3384
3385         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3386         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3387
3388         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3389         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3390         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3391
3392         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3393 }
3394
3395 /*
3396  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
3397  * active count.
3398  */
3399 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3400 {
3401         long delta;
3402
3403         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
3404                 return;
3405
3406         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
3407         delta += calc_load_fold_idle();
3408         if (delta)
3409                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3410
3411         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3412 }
3413
3414 /*
3415  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
3416  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
3417  *
3418  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
3419  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
3420  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3421  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
3422  *
3423  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
3424  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3425  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
3426  *
3427  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
3428  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
3429  * particular idx is approximated to be zero.
3430  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
3431  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
3432  * based on 128 point scale.
3433  * Example:
3434  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
3435  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
3436  *
3437  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
3438  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
3439  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
3440  */
3441 #define DEGRADE_SHIFT           7
3442 static const unsigned char
3443                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
3444 static const unsigned char
3445                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
3446                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
3447                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
3448                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
3449                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
3450                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
3451
3452 /*
3453  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
3454  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
3455  * adding any new load.
3456  */
3457 static unsigned long
3458 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
3459 {
3460         int j = 0;
3461
3462         if (!missed_updates)
3463                 return load;
3464
3465         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
3466                 return 0;
3467
3468         if (idx == 1)
3469                 return load >> missed_updates;
3470
3471         while (missed_updates) {
3472                 if (missed_updates % 2)
3473                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
3474
3475                 missed_updates >>= 1;
3476                 j++;
3477         }
3478         return load;
3479 }
3480
3481 /*
3482  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3483  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
3484  * every tick. We fix it up based on jiffies.
3485  */
3486 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3487 {
3488         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3489         unsigned long curr_jiffies = jiffies;
3490         unsigned long pending_updates;
3491         int i, scale;
3492
3493         this_rq->nr_load_updates++;
3494
3495         /* Avoid repeated calls on same jiffy, when moving in and out of idle */
3496         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
3497                 return;
3498
3499         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
3500         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
3501
3502         /* Update our load: */
3503         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
3504         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3505                 unsigned long old_load, new_load;
3506
3507                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3508
3509                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3510                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
3511                 new_load = this_load;
3512                 /*
3513                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3514                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3515                  * example.
3516                  */
3517                 if (new_load > old_load)
3518                         new_load += scale - 1;
3519
3520                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
3521         }
3522
3523         sched_avg_update(this_rq);
3524 }
3525
3526 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
3527 {
3528         update_cpu_load(this_rq);
3529
3530         calc_load_account_active(this_rq);
3531 }
3532
3533 #ifdef CONFIG_SMP
3534
3535 /*
3536  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3537  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3538  */
3539 void sched_exec(void)
3540 {
3541         struct task_struct *p = current;
3542         unsigned long flags;
3543         struct rq *rq;
3544         int dest_cpu;
3545
3546         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3547         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3548         if (dest_cpu == smp_processor_id())
3549                 goto unlock;
3550
3551         /*
3552          * select_task_rq() can race against ->cpus_allowed
3553          */
3554         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed) &&
3555             likely(cpu_active(dest_cpu)) && migrate_task(p, dest_cpu)) {
3556                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
3557
3558                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3559                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
3560                 return;
3561         }
3562 unlock:
3563         task_rq_unlock(rq, &flags);
3564 }
3565
3566 #endif
3567
3568 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3569
3570 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3571
3572 /*
3573  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
3574  * @p in case that task is currently running.
3575  *
3576  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
3577  */
3578 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
3579 {
3580         u64 ns = 0;
3581
3582         if (task_current(rq, p)) {
3583                 update_rq_clock(rq);
3584                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
3585                 if ((s64)ns < 0)
3586                         ns = 0;
3587         }
3588
3589         return ns;
3590 }
3591
3592 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
3593 {
3594         unsigned long flags;
3595         struct rq *rq;
3596         u64 ns = 0;
3597
3598         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3599         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
3600         task_rq_unlock(rq, &flags);
3601
3602         return ns;
3603 }
3604
3605 /*
3606  * Return accounted runtime for the task.
3607  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3608  * pending runtime that have not been accounted yet.
3609  */
3610 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3611 {
3612         unsigned long flags;
3613         struct rq *rq;
3614         u64 ns = 0;
3615
3616         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3617         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3618         task_rq_unlock(rq, &flags);
3619
3620         return ns;
3621 }
3622
3623 /*
3624  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
3625  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
3626  * pending runtime that have not been accounted yet.
3627  *
3628  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
3629  * so the return value not includes other pending runtime that other
3630  * running tasks might have.
3631  */
3632 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
3633 {
3634         struct task_cputime totals;
3635         unsigned long flags;
3636         struct rq *rq;
3637         u64 ns;
3638
3639         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3640         thread_group_cputime(p, &totals);
3641         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3642         task_rq_unlock(rq, &flags);
3643
3644         return ns;
3645 }
3646
3647 /*
3648  * Account user cpu time to a process.
3649  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3650  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3651  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3652  */
3653 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3654                        cputime_t cputime_scaled)
3655 {
3656         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3657         cputime64_t tmp;
3658
3659         /* Add user time to process. */
3660         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3661         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3662         account_group_user_time(p, cputime);
3663
3664         /* Add user time to cpustat. */
3665         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3666         if (TASK_NICE(p) > 0)
3667                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3668         else
3669                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3670
3671         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
3672         /* Account for user time used */
3673         acct_update_integrals(p);
3674 }
3675
3676 /*
3677  * Account guest cpu time to a process.
3678  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3679  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3680  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3681  */
3682 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3683                                cputime_t cputime_scaled)
3684 {
3685         cputime64_t tmp;
3686         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3687
3688         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3689
3690         /* Add guest time to process. */
3691         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3692         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3693         account_group_user_time(p, cputime);
3694         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3695
3696         /* Add guest time to cpustat. */
3697         if (TASK_NICE(p) > 0) {
3698                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3699                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
3700         } else {
3701                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3702                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3703         }
3704 }
3705
3706 /*
3707  * Account system cpu time to a process.
3708  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3709  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3710  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3711  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3712  */
3713 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3714                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
3715 {
3716         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3717         cputime64_t tmp;
3718
3719         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
3720                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
3721                 return;
3722         }
3723
3724         /* Add system time to process. */
3725         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3726         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
3727         account_group_system_time(p, cputime);
3728
3729         /* Add system time to cpustat. */
3730         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3731         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3732                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3733         else if (in_serving_softirq())
3734                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3735         else
3736                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3737
3738         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
3739
3740         /* Account for system time used */
3741         acct_update_integrals(p);
3742 }
3743
3744 /*
3745  * Account for involuntary wait time.
3746  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3747  */
3748 void account_steal_time(cputime_t cputime)
3749 {
3750         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3751         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3752
3753         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
3754 }
3755
3756 /*
3757  * Account for idle time.
3758  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
3759  */
3760 void account_idle_time(cputime_t cputime)
3761 {
3762         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3763         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3764         struct rq *rq = this_rq();
3765
3766         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3767                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
3768         else
3769                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
3770 }
3771
3772 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3773
3774 /*
3775  * Account a single tick of cpu time.
3776  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3777  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
3778  */
3779 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
3780 {
3781         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3782         struct rq *rq = this_rq();
3783
3784         if (user_tick)
3785                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3786         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
3787                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
3788                                     one_jiffy_scaled);
3789         else
3790                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3791 }
3792
3793 /*
3794  * Account multiple ticks of steal time.
3795  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3796  * @ticks: number of stolen ticks
3797  */
3798 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
3799 {
3800         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3801 }
3802
3803 /*
3804  * Account multiple ticks of idle time.
3805  * @ticks: number of stolen ticks
3806  */
3807 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
3808 {
3809         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3810 }
3811
3812 #endif
3813
3814 /*
3815  * Use precise platform statistics if available:
3816  */
3817 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3818 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3819 {
3820         *ut = p->utime;
3821         *st = p->stime;
3822 }
3823
3824 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3825 {
3826         struct task_cputime cputime;
3827
3828         thread_group_cputime(p, &cputime);
3829
3830         *ut = cputime.utime;
3831         *st = cputime.stime;
3832 }
3833 #else
3834
3835 #ifndef nsecs_to_cputime
3836 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
3837 #endif
3838
3839 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3840 {
3841         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
3842
3843         /*
3844          * Use CFS's precise accounting:
3845          */
3846         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
3847
3848         if (total) {
3849                 u64 temp = rtime;
3850
3851                 temp *= utime;
3852                 do_div(temp, total);
3853                 utime = (cputime_t)temp;
3854         } else
3855                 utime = rtime;
3856
3857         /*
3858          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
3859          */
3860         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
3861         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
3862
3863         *ut = p->prev_utime;
3864         *st = p->prev_stime;
3865 }
3866
3867 /*
3868  * Must be called with siglock held.
3869  */
3870 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3871 {
3872         struct signal_struct *sig = p->signal;
3873         struct task_cputime cputime;
3874         cputime_t rtime, utime, total;
3875
3876         thread_group_cputime(p, &cputime);
3877
3878         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
3879         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
3880
3881         if (total) {
3882                 u64 temp = rtime;
3883
3884                 temp *= cputime.utime;
3885                 do_div(temp, total);
3886                 utime = (cputime_t)temp;
3887         } else
3888                 utime = rtime;
3889
3890         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
3891         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
3892                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
3893
3894         *ut = sig->prev_utime;
3895         *st = sig->prev_stime;
3896 }
3897 #endif
3898
3899 /*
3900  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3901  * We call it with interrupts disabled.
3902  *
3903  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3904  * timeslices.
3905  */
3906 void scheduler_tick(void)
3907 {
3908         int cpu = smp_processor_id();
3909         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3910         struct task_struct *curr = rq->curr;
3911
3912         sched_clock_tick();
3913
3914         raw_spin_lock(&rq->lock);
3915         update_rq_clock(rq);
3916         update_cpu_load_active(rq);
3917         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3918         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3919
3920         perf_event_task_tick();
3921
3922 #ifdef CONFIG_SMP
3923         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3924         trigger_load_balance(rq, cpu);
3925 #endif
3926 }
3927
3928 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
3929 {
3930         if (in_lock_functions(addr)) {
3931                 addr = CALLER_ADDR2;
3932                 if (in_lock_functions(addr))
3933                         addr = CALLER_ADDR3;
3934         }
3935         return addr;
3936 }
3937
3938 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3939                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3940
3941 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3942 {
3943 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3944         /*
3945          * Underflow?
3946          */
3947         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3948                 return;
3949 #endif
3950         preempt_count() += val;
3951 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3952         /*
3953          * Spinlock count overflowing soon?
3954          */
3955         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3956                                 PREEMPT_MASK - 10);
3957 #endif
3958         if (preempt_count() == val)
3959                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3960 }
3961 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3962
3963 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3964 {
3965 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3966         /*
3967          * Underflow?
3968          */
3969         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3970                 return;
3971         /*
3972          * Is the spinlock portion underflowing?
3973          */
3974         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3975                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3976                 return;
3977 #endif
3978
3979         if (preempt_count() == val)
3980                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3981         preempt_count() -= val;
3982 }
3983 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3984
3985 #endif
3986
3987 /*
3988  * Print scheduling while atomic bug:
3989  */
3990 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3991 {
3992         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3993
3994         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3995                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3996
3997         debug_show_held_locks(prev);
3998         print_modules();
3999         if (irqs_disabled())
4000                 print_irqtrace_events(prev);
4001
4002         if (regs)
4003                 show_regs(regs);
4004         else
4005                 dump_stack();
4006 }
4007
4008 /*
4009  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4010  */
4011 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4012 {
4013         /*
4014          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4015          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4016          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4017          */
4018         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4019                 __schedule_bug(prev);
4020
4021         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4022
4023         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4024 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4025         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4026                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4027                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4028         }
4029 #endif
4030 }
4031
4032 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4033 {
4034         if (prev->se.on_rq)
4035                 update_rq_clock(rq);
4036         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4037 }
4038
4039 /*
4040  * Pick up the highest-prio task:
4041  */
4042 static inline struct task_struct *
4043 pick_next_task(struct rq *rq)
4044 {
4045         const struct sched_class *class;
4046         struct task_struct *p;
4047
4048         /*
4049          * Optimization: we know that if all tasks are in
4050          * the fair class we can call that function directly:
4051          */
4052         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4053                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4054                 if (likely(p))
4055                         return p;
4056         }
4057
4058         for_each_class(class) {
4059                 p = class->pick_next_task(rq);
4060                 if (p)
4061                         return p;
4062         }
4063
4064         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
4065 }
4066
4067 /*
4068  * schedule() is the main scheduler function.
4069  */
4070 asmlinkage void __sched schedule(void)
4071 {
4072         struct task_struct *prev, *next;
4073         unsigned long *switch_count;
4074         struct rq *rq;
4075         int cpu;
4076
4077 need_resched:
4078         preempt_disable();
4079         cpu = smp_processor_id();
4080         rq = cpu_rq(cpu);
4081         rcu_note_context_switch(cpu);
4082         prev = rq->curr;
4083
4084         release_kernel_lock(prev);
4085 need_resched_nonpreemptible:
4086
4087         schedule_debug(prev);
4088
4089         if (sched_feat(HRTICK))
4090                 hrtick_clear(rq);
4091
4092         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
4093
4094         switch_count = &prev->nivcsw;
4095         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4096                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
4097                         prev->state = TASK_RUNNING;
4098                 } else {
4099                         /*
4100                          * If a worker is going to sleep, notify and
4101                          * ask workqueue whether it wants to wake up a
4102                          * task to maintain concurrency.  If so, wake
4103                          * up the task.
4104                          */
4105                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
4106                                 struct task_struct *to_wakeup;
4107
4108                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
4109                                 if (to_wakeup)
4110                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
4111                         }
4112                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
4113                 }
4114                 switch_count = &prev->nvcsw;
4115         }
4116
4117         pre_schedule(rq, prev);
4118
4119         if (unlikely(!rq->nr_running))
4120                 idle_balance(cpu, rq);
4121
4122         put_prev_task(rq, prev);
4123         next = pick_next_task(rq);
4124         clear_tsk_need_resched(prev);
4125         rq->skip_clock_update = 0;
4126
4127         if (likely(prev != next)) {
4128                 sched_info_switch(prev, next);
4129                 perf_event_task_sched_out(prev, next);
4130
4131                 rq->nr_switches++;
4132                 rq->curr = next;
4133                 ++*switch_count;
4134
4135                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4136                 /*
4137                  * The context switch have flipped the stack from under us
4138                  * and restored the local variables which were saved when
4139                  * this task called schedule() in the past. prev == current
4140                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
4141                  */
4142                 cpu = smp_processor_id();
4143                 rq = cpu_rq(cpu);
4144         } else
4145                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
4146
4147         post_schedule(rq);
4148
4149         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(prev)))
4150                 goto need_resched_nonpreemptible;
4151
4152         preempt_enable_no_resched();
4153         if (need_resched())
4154                 goto need_resched;
4155 }
4156 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4157
4158 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
4159 /*
4160  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
4161  * access and not reliable.
4162  */
4163 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
4164 {
4165         unsigned int cpu;
4166         struct rq *rq;
4167
4168         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
4169                 return 0;
4170
4171 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
4172         /*
4173          * Need to access the cpu field knowing that
4174          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
4175          * the mutex owner just released it and exited.
4176          */
4177         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
4178                 return 0;
4179 #else
4180         cpu = owner->cpu;
4181 #endif
4182
4183         /*
4184          * Even if the access succeeded (likely case),
4185          * the cpu field may no longer be valid.
4186          */
4187         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
4188                 return 0;
4189
4190         /*
4191          * We need to validate that we can do a
4192          * get_cpu() and that we have the percpu area.
4193          */
4194         if (!cpu_online(cpu))
4195                 return 0;
4196
4197         rq = cpu_rq(cpu);
4198
4199         for (;;) {
4200                 /*
4201                  * Owner changed, break to re-assess state.
4202                  */
4203                 if (lock->owner != owner) {
4204                         /*
4205                          * If the lock has switched to a different owner,
4206                          * we likely have heavy contention. Return 0 to quit
4207                          * optimistic spinning and not contend further:
4208                          */
4209                         if (lock->owner)
4210                                 return 0;
4211                         break;
4212                 }
4213
4214                 /*
4215                  * Is that owner really running on that cpu?
4216                  */
4217                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
4218                         return 0;
4219
4220                 cpu_relax();
4221         }
4222
4223         return 1;
4224 }
4225 #endif
4226
4227 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4228 /*
4229  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4230  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4231  * occur there and call schedule directly.
4232  */
4233 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
4234 {
4235         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4236
4237         /*
4238          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4239          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4240          */
4241         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4242                 return;
4243
4244         do {
4245                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4246                 schedule();
4247                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4248
4249                 /*
4250                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4251                  * between schedule and now.
4252                  */
4253                 barrier();
4254         } while (need_resched());
4255 }
4256 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4257
4258 /*
4259  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4260  * off of irq context.
4261  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4262  * protect us against recursive calling from irq.
4263  */
4264 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4265 {
4266         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4267
4268         /* Catch callers which need to be fixed */
4269         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4270
4271         do {
4272                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4273                 local_irq_enable();
4274                 schedule();
4275                 local_irq_disable();
4276                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4277
4278                 /*
4279                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4280                  * between schedule and now.
4281                  */
4282                 barrier();
4283         } while (need_resched());
4284 }
4285
4286 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4287
4288 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
4289                           void *key)
4290 {
4291         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
4292 }
4293 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4294
4295 /*
4296  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4297  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4298  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4299  *
4300  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4301  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4302  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4303  */
4304 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4305                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
4306 {
4307         wait_queue_t *curr, *next;
4308
4309         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4310                 unsigned flags = curr->flags;
4311
4312                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
4313                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4314                         break;
4315         }
4316 }
4317
4318 /**
4319  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4320  * @q: the waitqueue
4321  * @mode: which threads
4322  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4323  * @key: is directly passed to the wakeup function
4324  *
4325  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4326  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4327  */
4328 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4329                         int nr_exclusive, void *key)
4330 {
4331         unsigned long flags;
4332
4333         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4334         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4335         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4336 }
4337 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4338
4339 /*
4340  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4341  */
4342 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4343 {
4344         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4345 }
4346 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
4347
4348 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
4349 {
4350         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
4351 }
4352
4353 /**
4354  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
4355  * @q: the waitqueue
4356  * @mode: which threads
4357  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4358  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
4359  *
4360  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4361  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4362  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4363  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4364  *
4365  * On UP it can prevent extra preemption.
4366  *
4367  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4368  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4369  */
4370 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4371                         int nr_exclusive, void *key)
4372 {
4373         unsigned long flags;
4374         int wake_flags = WF_SYNC;
4375
4376         if (unlikely(!q))
4377                 return;
4378
4379         if (unlikely(!nr_exclusive))
4380                 wake_flags = 0;
4381
4382         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4383         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
4384         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4385 }
4386 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
4387
4388 /*
4389  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
4390  */
4391 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4392 {
4393         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
4394 }
4395 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4396
4397 /**
4398  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4399  * @x:  holds the state of this particular completion
4400  *
4401  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4402  * awakened in the same order in which they were queued.
4403  *
4404  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4405  *
4406  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4407  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4408  */
4409 void complete(struct completion *x)
4410 {
4411         unsigned long flags;
4412
4413         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4414         x->done++;
4415         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4416         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4417 }
4418 EXPORT_SYMBOL(complete);
4419
4420 /**
4421  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4422  * @x:  holds the state of this particular completion
4423  *
4424  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4425  *
4426  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4427  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4428  */
4429 void complete_all(struct completion *x)
4430 {
4431         unsigned long flags;
4432
4433         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4434         x->done += UINT_MAX/2;
4435         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4436         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4437 }
4438 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4439
4440 static inline long __sched
4441 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4442 {
4443         if (!x->done) {
4444                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4445
4446                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
4447                 do {
4448                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4449                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4450                                 break;
4451                         }
4452                         __set_current_state(state);
4453                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4454                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4455                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4456                 } while (!x->done && timeout);
4457                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4458                 if (!x->done)
4459                         return timeout;
4460         }
4461         x->done--;
4462         return timeout ?: 1;
4463 }
4464
4465 static long __sched
4466 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4467 {
4468         might_sleep();
4469
4470         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4471         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4472         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4473         return timeout;
4474 }
4475
4476 /**
4477  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4478  * @x:  holds the state of this particular completion
4479  *
4480  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4481  * interruptible and there is no timeout.
4482  *
4483  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4484  * and interrupt capability. Also see complete().
4485  */
4486 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4487 {
4488         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4489 }
4490 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4491
4492 /**
4493  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4494  * @x:  holds the state of this particular completion
4495  * @timeout:  timeout value in jiffies
4496  *
4497  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4498  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4499  * interruptible.
4500  */
4501 unsigned long __sched
4502 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4503 {
4504         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4505 }
4506 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4507
4508 /**
4509  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4510  * @x:  holds the state of this particular completion
4511  *
4512  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4513  * interruptible.
4514  */
4515 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4516 {
4517         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4518         if (t == -ERESTARTSYS)
4519                 return t;
4520         return 0;
4521 }
4522 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4523
4524 /**
4525  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4526  * @x:  holds the state of this particular completion
4527  * @timeout:  timeout value in jiffies
4528  *
4529  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4530  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4531  */
4532 long __sched
4533 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4534                                           unsigned long timeout)
4535 {
4536         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4537 }
4538 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4539
4540 /**
4541  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4542  * @x:  holds the state of this particular completion
4543  *
4544  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4545  * interrupted by a kill signal.
4546  */
4547 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4548 {
4549         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4550         if (t == -ERESTARTSYS)
4551                 return t;
4552         return 0;
4553 }
4554 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4555
4556 /**
4557  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
4558  * @x:  holds the state of this particular completion
4559  * @timeout:  timeout value in jiffies
4560  *
4561  * This waits for either a completion of a specific task to be
4562  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
4563  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
4564  */
4565 long __sched
4566 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
4567                                      unsigned long timeout)
4568 {
4569         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
4570 }
4571 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
4572
4573 /**
4574  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4575  *      @x:     completion structure
4576  *
4577  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4578  *               1 if a decrement succeeded.
4579  *
4580  *      If a completion is being used as a counting completion,
4581  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4582  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4583  *      is protecting is not available.
4584  */
4585 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4586 {
4587         unsigned long flags;
4588         int ret = 1;
4589
4590         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4591         if (!x->done)
4592                 ret = 0;
4593         else
4594                 x->done--;
4595         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4596         return ret;
4597 }
4598 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4599
4600 /**
4601  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4602  *      @x:     completion structure
4603  *
4604  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4605  *               1 if there are no waiters.
4606  *
4607  */
4608 bool completion_done(struct completion *x)
4609 {
4610         unsigned long flags;
4611         int ret = 1;
4612
4613         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4614         if (!x->done)
4615                 ret = 0;
4616         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4617         return ret;
4618 }
4619 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4620
4621 static long __sched
4622 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4623 {
4624         unsigned long flags;
4625         wait_queue_t wait;
4626
4627         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4628
4629         __set_current_state(state);
4630
4631         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4632         __add_wait_queue(q, &wait);
4633         spin_unlock(&q->lock);
4634         timeout = schedule_timeout(timeout);
4635         spin_lock_irq(&q->lock);
4636         __remove_wait_queue(q, &wait);
4637         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4638
4639         return timeout;
4640 }
4641
4642 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4643 {
4644         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4645 }
4646 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4647
4648 long __sched
4649 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4650 {
4651         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4652 }
4653 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4654
4655 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4656 {
4657         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4658 }
4659 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4660
4661 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4662 {
4663         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4664 }
4665 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4666
4667 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4668
4669 /*
4670  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4671  * @p: task
4672  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4673  *
4674  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4675  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4676  *
4677  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4678  */
4679 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4680 {
4681         unsigned long flags;
4682         int oldprio, on_rq, running;
4683         struct rq *rq;
4684         const struct sched_class *prev_class;
4685
4686         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4687
4688         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4689
4690         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
4691         oldprio = p->prio;
4692         prev_class = p->sched_class;
4693         on_rq = p->se.on_rq;
4694         running = task_current(rq, p);
4695         if (on_rq)
4696                 dequeue_task(rq, p, 0);
4697         if (running)
4698                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4699
4700         if (rt_prio(prio))
4701                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4702         else
4703                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4704
4705         p->prio = prio;
4706
4707         if (running)
4708                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4709         if (on_rq) {
4710                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
4711
4712                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4713         }
4714         task_rq_unlock(rq, &flags);
4715 }
4716
4717 #endif
4718
4719 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4720 {
4721         int old_prio, delta, on_rq;
4722         unsigned long flags;
4723         struct rq *rq;
4724
4725         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4726                 return;
4727         /*
4728          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4729          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4730          */
4731         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4732         /*
4733          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4734          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4735          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4736          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4737          */
4738         if (task_has_rt_policy(p)) {
4739                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4740                 goto out_unlock;
4741         }
4742         on_rq = p->se.on_rq;
4743         if (on_rq)
4744                 dequeue_task(rq, p, 0);
4745
4746         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4747         set_load_weight(p);
4748         old_prio = p->prio;
4749         p->prio = effective_prio(p);
4750         delta = p->prio - old_prio;
4751
4752         if (on_rq) {
4753                 enqueue_task(rq, p, 0);
4754                 /*
4755                  * If the task increased its priority or is running and
4756                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4757                  */
4758                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4759                         resched_task(rq->curr);
4760         }
4761 out_unlock:
4762         task_rq_unlock(rq, &flags);
4763 }
4764 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4765
4766 /*
4767  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4768  * @p: task
4769  * @nice: nice value
4770  */
4771 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4772 {
4773         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4774         int nice_rlim = 20 - nice;
4775
4776         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
4777                 capable(CAP_SYS_NICE));
4778 }
4779
4780 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4781
4782 /*
4783  * sys_nice - change the priority of the current process.
4784  * @increment: priority increment
4785  *
4786  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4787  * does similar things.
4788  */
4789 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
4790 {
4791         long nice, retval;
4792
4793         /*
4794          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4795          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4796          * and we have a single winner.
4797          */
4798         if (increment < -40)
4799                 increment = -40;
4800         if (increment > 40)
4801                 increment = 40;
4802
4803         nice = TASK_NICE(current) + increment;
4804         if (nice < -20)
4805                 nice = -20;
4806         if (nice > 19)
4807                 nice = 19;
4808
4809         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4810                 return -EPERM;
4811
4812         retval = security_task_setnice(current, nice);
4813         if (retval)
4814                 return retval;
4815
4816         set_user_nice(current, nice);
4817         return 0;
4818 }
4819
4820 #endif
4821
4822 /**
4823  * task_prio - return the priority value of a given task.
4824  * @p: the task in question.
4825  *
4826  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4827  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4828  * around 0, value goes from -16 to +15.
4829  */
4830 int task_prio(const struct task_struct *p)
4831 {
4832         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4833 }
4834
4835 /**
4836  * task_nice - return the nice value of a given task.
4837  * @p: the task in question.
4838  */
4839 int task_nice(const struct task_struct *p)
4840 {
4841         return TASK_NICE(p);
4842 }
4843 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4844
4845 /**
4846  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4847  * @cpu: the processor in question.
4848  */
4849 int idle_cpu(int cpu)
4850 {
4851         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4852 }
4853
4854 /**
4855  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4856  * @cpu: the processor in question.
4857  */
4858 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4859 {
4860         return cpu_rq(cpu)->idle;
4861 }
4862
4863 /**
4864  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4865  * @pid: the pid in question.
4866  */
4867 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4868 {
4869         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4870 }
4871
4872 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4873 static void
4874 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4875 {
4876         BUG_ON(p->se.on_rq);
4877
4878         p->policy = policy;
4879         p->rt_priority = prio;
4880         p->normal_prio = normal_prio(p);
4881         /* we are holding p->pi_lock already */
4882         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4883         if (rt_prio(p->prio))
4884                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4885         else
4886                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4887         set_load_weight(p);
4888 }
4889
4890 /*
4891  * check the target process has a UID that matches the current process's
4892  */
4893 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4894 {
4895         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4896         bool match;
4897
4898         rcu_read_lock();
4899         pcred = __task_cred(p);
4900         match = (cred->euid == pcred->euid ||
4901                  cred->euid == pcred->uid);
4902         rcu_read_unlock();
4903         return match;
4904 }
4905
4906 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4907                                 struct sched_param *param, bool user)
4908 {
4909         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4910         unsigned long flags;
4911         const struct sched_class *prev_class;
4912         struct rq *rq;
4913         int reset_on_fork;
4914
4915         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4916         BUG_ON(in_interrupt());
4917 recheck:
4918         /* double check policy once rq lock held */
4919         if (policy < 0) {
4920                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4921                 policy = oldpolicy = p->policy;
4922         } else {
4923                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
4924                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4925
4926                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4927                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4928                                 policy != SCHED_IDLE)
4929                         return -EINVAL;
4930         }
4931
4932         /*
4933          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4934          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4935          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4936          */
4937         if (param->sched_priority < 0 ||
4938             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4939             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4940                 return -EINVAL;
4941         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4942                 return -EINVAL;
4943
4944         /*
4945          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4946          */
4947         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4948                 if (rt_policy(policy)) {
4949                         unsigned long rlim_rtprio =
4950                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4951
4952                         /* can't set/change the rt policy */
4953                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4954                                 return -EPERM;
4955
4956                         /* can't increase priority */
4957                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4958                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4959                                 return -EPERM;
4960                 }
4961                 /*
4962                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4963                  * move out of SCHED_IDLE either:
4964                  */
4965                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4966                         return -EPERM;
4967
4968                 /* can't change other user's priorities */
4969                 if (!check_same_owner(p))
4970                         return -EPERM;
4971
4972                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4973                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4974                         return -EPERM;
4975         }
4976
4977         if (user) {
4978                 retval = security_task_setscheduler(p);
4979                 if (retval)
4980                         return retval;
4981         }
4982
4983         /*
4984          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4985          * changing the priority of the task:
4986          */
4987         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4988         /*
4989          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4990          * runqueue lock must be held.
4991          */
4992         rq = __task_rq_lock(p);
4993
4994         /*
4995          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
4996          */
4997         if (p == rq->stop) {
4998                 __task_rq_unlock(rq);
4999                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5000                 return -EINVAL;
5001         }
5002
5003 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5004         if (user) {
5005                 /*
5006                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5007                  * assigned.
5008                  */
5009                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5010                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0) {
5011                         __task_rq_unlock(rq);
5012                         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5013                         return -EPERM;
5014                 }
5015         }
5016 #endif
5017
5018         /* recheck policy now with rq lock held */
5019         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5020                 policy = oldpolicy = -1;
5021                 __task_rq_unlock(rq);
5022                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5023                 goto recheck;
5024         }
5025         on_rq = p->se.on_rq;
5026         running = task_current(rq, p);
5027         if (on_rq)
5028                 deactivate_task(rq, p, 0);
5029         if (running)
5030                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5031
5032         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
5033
5034         oldprio = p->prio;
5035         prev_class = p->sched_class;
5036         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5037
5038         if (running)
5039                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5040         if (on_rq) {
5041                 activate_task(rq, p, 0);
5042
5043                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5044         }
5045         __task_rq_unlock(rq);
5046         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5047
5048         rt_mutex_adjust_pi(p);
5049
5050         return 0;
5051 }
5052
5053 /**
5054  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5055  * @p: the task in question.
5056  * @policy: new policy.
5057  * @param: structure containing the new RT priority.
5058  *
5059  * NOTE that the task may be already dead.
5060  */
5061 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5062                        struct sched_param *param)
5063 {
5064         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5065 }
5066 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5067
5068 /**
5069  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5070  * @p: the task in question.
5071  * @policy: new policy.
5072  * @param: structure containing the new RT priority.
5073  *
5074  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5075  * current context has permission.  For example, this is needed in
5076  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5077  * but our caller might not have that capability.
5078  */
5079 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5080                                struct sched_param *param)
5081 {
5082         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5083 }
5084
5085 static int
5086 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5087 {
5088         struct sched_param lparam;
5089         struct task_struct *p;
5090         int retval;
5091
5092         if (!param || pid < 0)
5093                 return -EINVAL;
5094         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5095                 return -EFAULT;
5096
5097         rcu_read_lock();
5098         retval = -ESRCH;
5099         p = find_process_by_pid(pid);
5100         if (p != NULL)
5101                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5102         rcu_read_unlock();
5103
5104         return retval;
5105 }
5106
5107 /**
5108  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5109  * @pid: the pid in question.
5110  * @policy: new policy.
5111  * @param: structure containing the new RT priority.
5112  */
5113 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
5114                 struct sched_param __user *, param)
5115 {
5116         /* negative values for policy are not valid */
5117         if (policy < 0)
5118                 return -EINVAL;
5119
5120         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5121 }
5122
5123 /**
5124  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5125  * @pid: the pid in question.
5126  * @param: structure containing the new RT priority.
5127  */
5128 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5129 {
5130         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5131 }
5132
5133 /**
5134  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5135  * @pid: the pid in question.
5136  */
5137 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
5138 {
5139         struct task_struct *p;
5140         int retval;
5141
5142         if (pid < 0)
5143                 return -EINVAL;
5144
5145         retval = -ESRCH;
5146         rcu_read_lock();
5147         p = find_process_by_pid(pid);
5148         if (p) {
5149                 retval = security_task_getscheduler(p);
5150                 if (!retval)
5151                         retval = p->policy
5152                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
5153         }
5154         rcu_read_unlock();
5155         return retval;
5156 }
5157
5158 /**
5159  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
5160  * @pid: the pid in question.
5161  * @param: structure containing the RT priority.
5162  */
5163 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5164 {
5165         struct sched_param lp;
5166         struct task_struct *p;
5167         int retval;
5168
5169         if (!param || pid < 0)
5170                 return -EINVAL;
5171
5172         rcu_read_lock();
5173         p = find_process_by_pid(pid);
5174         retval = -ESRCH;
5175         if (!p)
5176                 goto out_unlock;
5177
5178         retval = security_task_getscheduler(p);
5179         if (retval)
5180                 goto out_unlock;
5181
5182         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5183         rcu_read_unlock();
5184
5185         /*
5186          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5187          */
5188         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5189
5190         return retval;
5191
5192 out_unlock:
5193         rcu_read_unlock();
5194         return retval;
5195 }
5196
5197 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
5198 {
5199         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
5200         struct task_struct *p;
5201         int retval;
5202
5203         get_online_cpus();
5204         rcu_read_lock();
5205
5206         p = find_process_by_pid(pid);
5207         if (!p) {
5208                 rcu_read_unlock();
5209                 put_online_cpus();
5210                 return -ESRCH;
5211         }
5212
5213         /* Prevent p going away */
5214         get_task_struct(p);
5215         rcu_read_unlock();
5216
5217         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
5218                 retval = -ENOMEM;
5219                 goto out_put_task;
5220         }
5221         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
5222                 retval = -ENOMEM;
5223                 goto out_free_cpus_allowed;
5224         }
5225         retval = -EPERM;
5226         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
5227                 goto out_unlock;
5228
5229         retval = security_task_setscheduler(p);
5230         if (retval)
5231                 goto out_unlock;
5232
5233         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5234         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
5235 again:
5236         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
5237
5238         if (!retval) {
5239                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5240                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5241                         /*
5242                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5243                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5244                          * cpuset's cpus_allowed
5245                          */
5246                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
5247                         goto again;
5248                 }
5249         }
5250 out_unlock:
5251         free_cpumask_var(new_mask);
5252 out_free_cpus_allowed:
5253         free_cpumask_var(cpus_allowed);
5254 out_put_task:
5255         put_task_struct(p);
5256         put_online_cpus();
5257         return retval;
5258 }
5259
5260 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5261                              struct cpumask *new_mask)
5262 {
5263         if (len < cpumask_size())
5264                 cpumask_clear(new_mask);
5265         else if (len > cpumask_size())
5266                 len = cpumask_size();
5267
5268         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5269 }
5270
5271 /**
5272  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5273  * @pid: pid of the process
5274  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5275  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5276  */
5277 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5278                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5279 {
5280         cpumask_var_t new_mask;
5281         int retval;
5282
5283         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
5284                 return -ENOMEM;
5285
5286         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
5287         if (retval == 0)
5288                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
5289         free_cpumask_var(new_mask);
5290         return retval;
5291 }
5292
5293 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
5294 {
5295         struct task_struct *p;
5296         unsigned long flags;
5297         struct rq *rq;
5298         int retval;
5299
5300         get_online_cpus();
5301         rcu_read_lock();
5302
5303         retval = -ESRCH;
5304         p = find_process_by_pid(pid);
5305         if (!p)
5306                 goto out_unlock;
5307
5308         retval = security_task_getscheduler(p);
5309         if (retval)
5310                 goto out_unlock;
5311
5312         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5313         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
5314         task_rq_unlock(rq, &flags);
5315
5316 out_unlock:
5317         rcu_read_unlock();
5318         put_online_cpus();
5319
5320         return retval;
5321 }
5322
5323 /**
5324  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5325  * @pid: pid of the process
5326  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5327  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5328  */
5329 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5330                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5331 {
5332         int ret;
5333         cpumask_var_t mask;
5334
5335         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
5336                 return -EINVAL;
5337         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
5338                 return -EINVAL;
5339
5340         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
5341                 return -ENOMEM;
5342
5343         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
5344         if (ret == 0) {
5345                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
5346
5347                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
5348                         ret = -EFAULT;
5349                 else
5350                         ret = retlen;
5351         }
5352         free_cpumask_var(mask);
5353
5354         return ret;
5355 }
5356
5357 /**
5358  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5359  *
5360  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5361  * other threads running on this CPU then this function will return.
5362  */
5363 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
5364 {
5365         struct rq *rq = this_rq_lock();
5366
5367         schedstat_inc(rq, yld_count);
5368         current->sched_class->yield_task(rq);
5369
5370         /*
5371          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5372          * no need to preempt or enable interrupts:
5373          */
5374         __release(rq->lock);
5375         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5376         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
5377         preempt_enable_no_resched();
5378
5379         schedule();
5380
5381         return 0;
5382 }
5383
5384 static inline int should_resched(void)
5385 {
5386         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
5387 }
5388
5389 static void __cond_resched(void)
5390 {
5391         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5392         schedule();
5393         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5394 }
5395
5396 int __sched _cond_resched(void)
5397 {
5398         if (should_resched()) {
5399                 __cond_resched();
5400                 return 1;
5401         }
5402         return 0;
5403 }
5404 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5405
5406 /*
5407  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5408  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5409  *
5410  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5411  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5412  * spin_unlock(), once by hand).
5413  */
5414 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5415 {
5416         int resched = should_resched();
5417         int ret = 0;
5418
5419         lockdep_assert_held(lock);
5420
5421         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5422                 spin_unlock(lock);
5423                 if (resched)
5424                         __cond_resched();
5425                 else
5426                         cpu_relax();
5427                 ret = 1;
5428                 spin_lock(lock);
5429         }
5430         return ret;
5431 }
5432 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
5433
5434 int __sched __cond_resched_softirq(void)
5435 {
5436         BUG_ON(!in_softirq());
5437
5438         if (should_resched()) {
5439                 local_bh_enable();
5440                 __cond_resched();
5441                 local_bh_disable();
5442                 return 1;
5443         }
5444         return 0;
5445 }
5446 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
5447
5448 /**
5449  * yield - yield the current processor to other threads.
5450  *
5451  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5452  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5453  */
5454 void __sched yield(void)
5455 {
5456         set_current_state(TASK_RUNNING);
5457         sys_sched_yield();
5458 }
5459 EXPORT_SYMBOL(yield);
5460
5461 /*
5462  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5463  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5464  */
5465 void __sched io_schedule(void)
5466 {
5467         struct rq *rq = raw_rq();
5468
5469         delayacct_blkio_start();
5470         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5471         current->in_iowait = 1;
5472         schedule();
5473         current->in_iowait = 0;
5474         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5475         delayacct_blkio_end();
5476 }
5477 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5478
5479 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5480 {
5481         struct rq *rq = raw_rq();
5482         long ret;
5483
5484         delayacct_blkio_start();
5485         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5486         current->in_iowait = 1;
5487         ret = schedule_timeout(timeout);
5488         current->in_iowait = 0;
5489         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5490         delayacct_blkio_end();
5491         return ret;
5492 }
5493
5494 /**
5495  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5496  * @policy: scheduling class.
5497  *
5498  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5499  * by a given scheduling class.
5500  */
5501 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5502 {
5503         int ret = -EINVAL;
5504
5505         switch (policy) {
5506         case SCHED_FIFO:
5507         case SCHED_RR:
5508                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5509                 break;
5510         case SCHED_NORMAL:
5511         case SCHED_BATCH:
5512         case SCHED_IDLE:
5513                 ret = 0;
5514                 break;
5515         }
5516         return ret;
5517 }
5518
5519 /**
5520  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5521  * @policy: scheduling class.
5522  *
5523  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5524  * by a given scheduling class.
5525  */
5526 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5527 {
5528         int ret = -EINVAL;
5529
5530         switch (policy) {
5531         case SCHED_FIFO:
5532         case SCHED_RR:
5533                 ret = 1;
5534                 break;
5535         case SCHED_NORMAL:
5536         case SCHED_BATCH:
5537         case SCHED_IDLE:
5538                 ret = 0;
5539         }
5540         return ret;
5541 }
5542
5543 /**
5544  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5545  * @pid: pid of the process.
5546  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5547  *
5548  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5549  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5550  */
5551 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5552                 struct timespec __user *, interval)
5553 {
5554         struct task_struct *p;
5555         unsigned int time_slice;
5556         unsigned long flags;
5557         struct rq *rq;
5558         int retval;
5559         struct timespec t;
5560
5561         if (pid < 0)
5562                 return -EINVAL;
5563
5564         retval = -ESRCH;
5565         rcu_read_lock();
5566         p = find_process_by_pid(pid);
5567         if (!p)
5568                 goto out_unlock;
5569
5570         retval = security_task_getscheduler(p);
5571         if (retval)
5572                 goto out_unlock;
5573
5574         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5575         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5576         task_rq_unlock(rq, &flags);
5577
5578         rcu_read_unlock();
5579         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5580         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5581         return retval;
5582
5583 out_unlock:
5584         rcu_read_unlock();
5585         return retval;
5586 }
5587
5588 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5589
5590 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5591 {
5592         unsigned long free = 0;
5593         unsigned state;
5594
5595         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5596         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5597                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5598 #if BITS_PER_LONG == 32
5599         if (state == TASK_RUNNING)
5600                 printk(KERN_CONT " running  ");
5601         else
5602                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5603 #else
5604         if (state == TASK_RUNNING)
5605                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5606         else
5607                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5608 #endif
5609 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5610         free = stack_not_used(p);
5611 #endif
5612         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5613                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
5614                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5615
5616         show_stack(p, NULL);
5617 }
5618
5619 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5620 {
5621         struct task_struct *g, *p;
5622
5623 #if BITS_PER_LONG == 32
5624         printk(KERN_INFO
5625                 "  task                PC stack   pid father\n");
5626 #else
5627         printk(KERN_INFO
5628                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5629 #endif
5630         read_lock(&tasklist_lock);
5631         do_each_thread(g, p) {
5632                 /*
5633                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5634                  * console might take alot of time:
5635                  */
5636                 touch_nmi_watchdog();
5637                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5638                         sched_show_task(p);
5639         } while_each_thread(g, p);
5640
5641         touch_all_softlockup_watchdogs();
5642
5643 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5644         sysrq_sched_debug_show();
5645 #endif
5646         read_unlock(&tasklist_lock);
5647         /*
5648          * Only show locks if all tasks are dumped:
5649          */
5650         if (!state_filter)
5651                 debug_show_all_locks();
5652 }
5653
5654 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5655 {
5656         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5657 }
5658
5659 /**
5660  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5661  * @idle: task in question
5662  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5663  *
5664  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5665  * flag, to make booting more robust.
5666  */
5667 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5668 {
5669         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5670         unsigned long flags;
5671
5672         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5673
5674         __sched_fork(idle);
5675         idle->state = TASK_RUNNING;
5676         idle->se.exec_start = sched_clock();
5677
5678         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
5679         /*
5680          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5681          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5682          * lockdep check in task_group() will fail.
5683          *
5684          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5685          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5686          *
5687          * Silence PROVE_RCU
5688          */
5689         rcu_read_lock();
5690         __set_task_cpu(idle, cpu);
5691         rcu_read_unlock();
5692
5693         rq->curr = rq->idle = idle;
5694 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5695         idle->oncpu = 1;
5696 #endif
5697         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5698
5699         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5700 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5701         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5702 #else
5703         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5704 #endif
5705         /*
5706          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5707          */
5708         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5709         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5710 }
5711
5712 /*
5713  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5714  * indicates which cpus entered this state. This is used
5715  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5716  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5717  * always be CPU_BITS_NONE.
5718  */
5719 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
5720
5721 /*
5722  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5723  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5724  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5725  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5726  * number of CPUs.
5727  *
5728  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5729  */
5730 static int get_update_sysctl_factor(void)
5731 {
5732         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
5733         unsigned int factor;
5734
5735         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
5736         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
5737                 factor = 1;
5738                 break;
5739         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
5740                 factor = cpus;
5741                 break;
5742         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
5743         default:
5744                 factor = 1 + ilog2(cpus);
5745                 break;
5746         }
5747
5748         return factor;
5749 }
5750
5751 static void update_sysctl(void)
5752 {
5753         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
5754
5755 #define SET_SYSCTL(name) \
5756         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
5757         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
5758         SET_SYSCTL(sched_latency);
5759         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
5760         SET_SYSCTL(sched_shares_ratelimit);
5761 #undef SET_SYSCTL
5762 }
5763
5764 static inline void sched_init_granularity(void)
5765 {
5766         update_sysctl();
5767 }
5768
5769 #ifdef CONFIG_SMP
5770 /*
5771  * This is how migration works:
5772  *
5773  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
5774  *    stop_one_cpu().
5775  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
5776  *    off the CPU)
5777  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
5778  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5779  *    it and puts it into the right queue.
5780  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
5781  *    is done.
5782  */
5783
5784 /*
5785  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5786  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5787  * is removed from the allowed bitmask.
5788  *
5789  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5790  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5791  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5792  */
5793 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
5794 {
5795         unsigned long flags;
5796         struct rq *rq;
5797         unsigned int dest_cpu;
5798         int ret = 0;
5799
5800         /*
5801          * Serialize against TASK_WAKING so that ttwu() and wunt() can
5802          * drop the rq->lock and still rely on ->cpus_allowed.
5803          */
5804 again:
5805         while (task_is_waking(p))
5806                 cpu_relax();
5807         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5808         if (task_is_waking(p)) {
5809                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5810                 goto again;
5811         }
5812
5813         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
5814                 ret = -EINVAL;
5815                 goto out;
5816         }
5817
5818         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
5819                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
5820                 ret = -EINVAL;
5821                 goto out;
5822         }
5823
5824         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5825                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5826         else {
5827                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
5828                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
5829         }
5830
5831         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5832         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
5833                 goto out;
5834
5835         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
5836         if (migrate_task(p, dest_cpu)) {
5837                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
5838                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5839                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5840                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
5841                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5842                 return 0;
5843         }
5844 out:
5845         task_rq_unlock(rq, &flags);
5846
5847         return ret;
5848 }
5849 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5850
5851 /*
5852  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5853  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5854  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5855  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5856  *
5857  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5858  * as the task is no longer on this CPU.
5859  *
5860  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5861  */
5862 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5863 {
5864         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5865         int ret = 0;
5866
5867         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
5868                 return ret;
5869
5870         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5871         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5872
5873         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5874         /* Already moved. */
5875         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5876                 goto done;
5877         /* Affinity changed (again). */
5878         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
5879                 goto fail;
5880
5881         /*
5882          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
5883          * placed properly.
5884          */
5885         if (p->se.on_rq) {
5886                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5887                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
5888                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5889                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
5890         }
5891 done:
5892         ret = 1;
5893 fail:
5894         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5895         return ret;
5896 }
5897
5898 /*
5899  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
5900  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
5901  * 'pushing' onto another runqueue.
5902  */
5903 static int migration_cpu_stop(void *data)
5904 {
5905         struct migration_arg *arg = data;
5906
5907         /*
5908          * The original target cpu might have gone down and we might
5909          * be on another cpu but it doesn't matter.
5910          */
5911         local_irq_disable();
5912         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
5913         local_irq_enable();
5914         return 0;
5915 }
5916
5917 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5918 /*
5919  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
5920  */
5921 void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5922 {
5923         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5924         int needs_cpu, uninitialized_var(dest_cpu);
5925         unsigned long flags;
5926
5927         local_irq_save(flags);
5928
5929         raw_spin_lock(&rq->lock);
5930         needs_cpu = (task_cpu(p) == dead_cpu) && (p->state != TASK_WAKING);
5931         if (needs_cpu)
5932                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, p);
5933         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5934         /*
5935          * It can only fail if we race with set_cpus_allowed(),
5936          * in the racer should migrate the task anyway.
5937          */
5938         if (needs_cpu)
5939                 __migrate_task(p, dead_cpu, dest_cpu);
5940         local_irq_restore(flags);
5941 }
5942
5943 /*
5944  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5945  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5946  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5947  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5948  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5949  */
5950 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5951 {
5952         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
5953         unsigned long flags;
5954
5955         local_irq_save(flags);
5956         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5957         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5958         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5959         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5960         local_irq_restore(flags);
5961 }
5962
5963 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5964 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5965 {
5966         struct task_struct *p, *t;
5967
5968         read_lock(&tasklist_lock);
5969
5970         do_each_thread(t, p) {
5971                 if (p == current)
5972                         continue;
5973
5974                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5975                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5976         } while_each_thread(t, p);
5977
5978         read_unlock(&tasklist_lock);
5979 }
5980
5981 /*
5982  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5983  * It does so by boosting its priority to highest possible.
5984  * Used by CPU offline code.
5985  */
5986 void sched_idle_next(void)
5987 {
5988         int this_cpu = smp_processor_id();
5989         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5990         struct task_struct *p = rq->idle;
5991         unsigned long flags;
5992
5993         /* cpu has to be offline */
5994         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5995
5996         /*
5997          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5998          * and interrupts disabled on the current cpu.
5999          */
6000         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6001
6002         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6003
6004         activate_task(rq, p, 0);
6005
6006         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6007 }
6008
6009 /*
6010  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6011  * offline.
6012  */
6013 void idle_task_exit(void)
6014 {
6015         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6016
6017         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6018
6019         if (mm != &init_mm)
6020                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6021         mmdrop(mm);
6022 }
6023
6024 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6025 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6026 {
6027         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6028
6029         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6030         BUG_ON(!p->exit_state);
6031
6032         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6033         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6034
6035         get_task_struct(p);
6036
6037         /*
6038          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6039          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6040          * fine.
6041          */
6042         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
6043         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6044         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
6045
6046         put_task_struct(p);
6047 }
6048
6049 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6050 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6051 {
6052         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6053         struct task_struct *next;
6054
6055         for ( ; ; ) {
6056                 if (!rq->nr_running)
6057                         break;
6058                 next = pick_next_task(rq);
6059                 if (!next)
6060                         break;
6061                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6062                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6063
6064         }
6065 }
6066
6067 /*
6068  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
6069  */
6070 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
6071 {
6072         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
6073         rq->calc_load_active = 0;
6074 }
6075 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6076
6077 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6078
6079 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6080         {
6081                 .procname       = "sched_domain",
6082                 .mode           = 0555,
6083         },
6084         {}
6085 };
6086
6087 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6088         {
6089                 .procname       = "kernel",
6090                 .mode           = 0555,
6091                 .child          = sd_ctl_dir,
6092         },
6093         {}
6094 };
6095
6096 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6097 {
6098         struct ctl_table *entry =
6099                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6100
6101         return entry;
6102 }
6103
6104 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6105 {
6106         struct ctl_table *entry;
6107
6108         /*
6109          * In the intermediate directories, both the child directory and
6110          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6111          * will always be set. In the lowest directory the names are
6112          * static strings and all have proc handlers.
6113          */
6114         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6115                 if (entry->child)
6116                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6117                 if (entry->proc_handler == NULL)
6118                         kfree(entry->procname);
6119         }
6120
6121         kfree(*tablep);
6122         *tablep = NULL;
6123 }
6124
6125 static void
6126 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6127                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6128                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6129 {
6130         entry->procname = procname;
6131         entry->data = data;
6132         entry->maxlen = maxlen;
6133         entry->mode = mode;
6134         entry->proc_handler = proc_handler;
6135 }
6136
6137 static struct ctl_table *
6138 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6139 {
6140         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6141
6142         if (table == NULL)
6143                 return NULL;
6144
6145         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6146                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6147         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6148                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6149         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6150                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6151         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6152                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6153         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6154                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6155         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6156                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6157         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6158                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6159         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6160                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6161         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6162                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6163         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6164                 &sd->cache_nice_tries,
6165                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6166         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6167                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6168         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6169                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6170         /* &table[12] is terminator */
6171
6172         return table;
6173 }
6174
6175 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6176 {
6177         struct ctl_table *entry, *table;
6178         struct sched_domain *sd;
6179         int domain_num = 0, i;
6180         char buf[32];
6181
6182         for_each_domain(cpu, sd)
6183                 domain_num++;
6184         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6185         if (table == NULL)
6186                 return NULL;
6187
6188         i = 0;
6189         for_each_domain(cpu, sd) {
6190                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6191                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6192                 entry->mode = 0555;
6193                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6194                 entry++;
6195                 i++;
6196         }
6197         return table;
6198 }
6199
6200 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6201 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6202 {
6203         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
6204         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6205         char buf[32];
6206
6207         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6208         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6209
6210         if (entry == NULL)
6211                 return;
6212
6213         for_each_possible_cpu(i) {
6214                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6215                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6216                 entry->mode = 0555;
6217                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6218                 entry++;
6219         }
6220
6221         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6222         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6223 }
6224
6225 /* may be called multiple times per register */
6226 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6227 {
6228         if (sd_sysctl_header)
6229                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6230         sd_sysctl_header = NULL;
6231         if (sd_ctl_dir[0].child)
6232                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6233 }
6234 #else
6235 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6236 {
6237 }
6238 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6239 {
6240 }
6241 #endif
6242
6243 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6244 {
6245         if (!rq->online) {
6246                 const struct sched_class *class;
6247
6248                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6249                 rq->online = 1;
6250
6251                 for_each_class(class) {
6252                         if (class->rq_online)
6253                                 class->rq_online(rq);
6254                 }
6255         }
6256 }
6257
6258 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6259 {
6260         if (rq->online) {
6261                 const struct sched_class *class;
6262
6263                 for_each_class(class) {
6264                         if (class->rq_offline)
6265                                 class->rq_offline(rq);
6266                 }
6267
6268                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6269                 rq->online = 0;
6270         }
6271 }
6272
6273 /*
6274  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6275  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6276  */
6277 static int __cpuinit
6278 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6279 {
6280         int cpu = (long)hcpu;
6281         unsigned long flags;
6282         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6283
6284         switch (action) {
6285
6286         case CPU_UP_PREPARE:
6287         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6288                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
6289                 break;
6290
6291         case CPU_ONLINE:
6292         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6293                 /* Update our root-domain */
6294                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6295                 if (rq->rd) {
6296                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6297
6298                         set_rq_online(rq);
6299                 }
6300                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6301                 break;
6302
6303 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6304         case CPU_DEAD:
6305         case CPU_DEAD_FROZEN:
6306                 migrate_live_tasks(cpu);
6307                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6308                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
6309                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6310                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6311                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6312                 migrate_dead_tasks(cpu);
6313                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
6314                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6315                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6316                 calc_global_load_remove(rq);
6317                 break;
6318
6319         case CPU_DYING:
6320         case CPU_DYING_FROZEN:
6321                 /* Update our root-domain */
6322                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6323                 if (rq->rd) {
6324                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6325                         set_rq_offline(rq);
6326                 }
6327                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6328                 break;
6329 #endif
6330         }
6331         return NOTIFY_OK;
6332 }
6333
6334 /*
6335  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6336  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
6337  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
6338  */
6339 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6340         .notifier_call = migration_call,
6341         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
6342 };
6343
6344 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
6345                                       unsigned long action, void *hcpu)
6346 {
6347         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6348         case CPU_ONLINE:
6349         case CPU_DOWN_FAILED:
6350                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
6351                 return NOTIFY_OK;
6352         default:
6353                 return NOTIFY_DONE;
6354         }
6355 }
6356
6357 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
6358                                         unsigned long action, void *hcpu)
6359 {
6360         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6361         case CPU_DOWN_PREPARE:
6362                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
6363                 return NOTIFY_OK;
6364         default:
6365                 return NOTIFY_DONE;
6366         }
6367 }
6368
6369 static int __init migration_init(void)
6370 {
6371         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6372         int err;
6373
6374         /* Initialize migration for the boot CPU */
6375         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6376         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6377         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6378         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6379
6380         /* Register cpu active notifiers */
6381         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6382         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
6383
6384         return 0;
6385 }
6386 early_initcall(migration_init);
6387 #endif
6388
6389 #ifdef CONFIG_SMP
6390
6391 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6392
6393 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
6394
6395 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
6396 {
6397         sched_domain_debug_enabled = 1;
6398
6399         return 0;
6400 }
6401 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
6402
6403 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6404                                   struct cpumask *groupmask)
6405 {
6406         struct sched_group *group = sd->groups;
6407         char str[256];
6408
6409         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
6410         cpumask_clear(groupmask);
6411
6412         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6413
6414         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6415                 printk("does not load-balance\n");
6416                 if (sd->parent)
6417                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6418                                         " has parent");
6419                 return -1;
6420         }
6421
6422         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
6423
6424         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
6425                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6426                                 "CPU%d\n", cpu);
6427         }
6428         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
6429                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6430                                 " CPU%d\n", cpu);
6431         }
6432
6433         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6434         do {
6435                 if (!group) {
6436                         printk("\n");
6437                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6438                         break;
6439                 }
6440
6441                 if (!group->cpu_power) {
6442                         printk(KERN_CONT "\n");
6443                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6444                                         "set\n");
6445                         break;
6446                 }
6447
6448                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
6449                         printk(KERN_CONT "\n");
6450                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6451                         break;
6452                 }
6453
6454                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
6455                         printk(KERN_CONT "\n");
6456                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6457                         break;
6458                 }
6459
6460                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
6461
6462                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
6463
6464                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6465                 if (group->cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
6466                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
6467                                 group->cpu_power);
6468                 }
6469
6470                 group = group->next;
6471         } while (group != sd->groups);
6472         printk(KERN_CONT "\n");
6473
6474         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
6475                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6476
6477         if (sd->parent &&
6478             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
6479                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6480                         "of domain->span\n");
6481         return 0;
6482 }
6483
6484 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6485 {
6486         cpumask_var_t groupmask;
6487         int level = 0;
6488
6489         if (!sched_domain_debug_enabled)
6490                 return;
6491
6492         if (!sd) {
6493                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6494                 return;
6495         }
6496
6497         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6498
6499         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
6500                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6501                 return;
6502         }
6503
6504         for (;;) {
6505                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6506                         break;
6507                 level++;
6508                 sd = sd->parent;
6509                 if (!sd)
6510                         break;
6511         }
6512         free_cpumask_var(groupmask);
6513 }
6514 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6515 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6516 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6517
6518 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6519 {
6520         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
6521                 return 1;
6522
6523         /* Following flags need at least 2 groups */
6524         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6525                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6526                          SD_BALANCE_FORK |
6527                          SD_BALANCE_EXEC |
6528                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6529                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6530                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6531                         return 0;
6532         }
6533
6534         /* Following flags don't use groups */
6535         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
6536                 return 0;
6537
6538         return 1;
6539 }
6540
6541 static int
6542 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6543 {
6544         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6545
6546         if (sd_degenerate(parent))
6547                 return 1;
6548
6549         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
6550                 return 0;
6551
6552         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6553         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6554                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6555                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6556                                 SD_BALANCE_FORK |
6557                                 SD_BALANCE_EXEC |
6558                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6559                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6560                 if (nr_node_ids == 1)
6561                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
6562         }
6563         if (~cflags & pflags)
6564                 return 0;
6565
6566         return 1;
6567 }
6568
6569 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
6570 {
6571         synchronize_sched();
6572
6573         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
6574
6575         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6576         free_cpumask_var(rd->online);
6577         free_cpumask_var(rd->span);
6578         kfree(rd);
6579 }
6580
6581 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6582 {
6583         struct root_domain *old_rd = NULL;
6584         unsigned long flags;
6585
6586         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6587
6588         if (rq->rd) {
6589                 old_rd = rq->rd;
6590
6591                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
6592                         set_rq_offline(rq);
6593
6594                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
6595
6596                 /*
6597                  * If we dont want to free the old_rt yet then
6598                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
6599                  * in this function:
6600                  */
6601                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6602                         old_rd = NULL;
6603         }
6604
6605         atomic_inc(&rd->refcount);
6606         rq->rd = rd;
6607
6608         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
6609         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
6610                 set_rq_online(rq);
6611
6612         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6613
6614         if (old_rd)
6615                 free_rootdomain(old_rd);
6616 }
6617
6618 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6619 {
6620         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6621
6622         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
6623                 goto out;
6624         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
6625                 goto free_span;
6626         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
6627                 goto free_online;
6628
6629         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
6630                 goto free_rto_mask;
6631         return 0;
6632
6633 free_rto_mask:
6634         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6635 free_online:
6636         free_cpumask_var(rd->online);
6637 free_span:
6638         free_cpumask_var(rd->span);
6639 out:
6640         return -ENOMEM;
6641 }
6642
6643 static void init_defrootdomain(void)
6644 {
6645         init_rootdomain(&def_root_domain);
6646
6647         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6648 }
6649
6650 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6651 {
6652         struct root_domain *rd;
6653
6654         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6655         if (!rd)
6656                 return NULL;
6657
6658         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
6659                 kfree(rd);
6660                 return NULL;
6661         }
6662
6663         return rd;
6664 }
6665
6666 /*
6667  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6668  * hold the hotplug lock.
6669  */
6670 static void
6671 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6672 {
6673         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6674         struct sched_domain *tmp;
6675
6676         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent)
6677                 tmp->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(tmp));
6678
6679         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6680         for (tmp = sd; tmp; ) {
6681                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6682                 if (!parent)
6683                         break;
6684
6685                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6686                         tmp->parent = parent->parent;
6687                         if (parent->parent)
6688                                 parent->parent->child = tmp;
6689                 } else
6690                         tmp = tmp->parent;
6691         }
6692
6693         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6694                 sd = sd->parent;
6695                 if (sd)
6696                         sd->child = NULL;
6697         }
6698
6699         sched_domain_debug(sd, cpu);
6700
6701         rq_attach_root(rq, rd);
6702         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6703 }
6704
6705 /* cpus with isolated domains */
6706 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
6707
6708 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6709 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6710 {
6711         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6712         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6713         return 1;
6714 }
6715
6716 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6717
6718 /*
6719  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6720  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6721  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
6722  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
6723  *
6724  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6725  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6726  * and ->cpu_power to 0.
6727  */
6728 static void
6729 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
6730                         const struct cpumask *cpu_map,
6731                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6732                                         struct sched_group **sg,
6733                                         struct cpumask *tmpmask),
6734                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
6735 {
6736         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6737         int i;
6738
6739         cpumask_clear(covered);
6740
6741         for_each_cpu(i, span) {
6742                 struct sched_group *sg;
6743                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6744                 int j;
6745
6746                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6747                         continue;
6748
6749                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
6750                 sg->cpu_power = 0;
6751
6752                 for_each_cpu(j, span) {
6753                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
6754                                 continue;
6755
6756                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6757                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6758                 }
6759                 if (!first)
6760                         first = sg;
6761                 if (last)
6762                         last->next = sg;
6763                 last = sg;
6764         }
6765         last->next = first;
6766 }
6767
6768 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6769
6770 #ifdef CONFIG_NUMA
6771
6772 /**
6773  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6774  * @node: node whose sched_domain we're building
6775  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6776  *
6777  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6778  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6779  *
6780  * Should use nodemask_t.
6781  */
6782 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6783 {
6784         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6785
6786         min_val = INT_MAX;
6787
6788         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6789                 /* Start at @node */
6790                 n = (node + i) % nr_node_ids;
6791
6792                 if (!nr_cpus_node(n))
6793                         continue;
6794
6795                 /* Skip already used nodes */
6796                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6797                         continue;
6798
6799                 /* Simple min distance search */
6800                 val = node_distance(node, n);
6801
6802                 if (val < min_val) {
6803                         min_val = val;
6804                         best_node = n;
6805                 }
6806         }
6807
6808         node_set(best_node, *used_nodes);
6809         return best_node;
6810 }
6811
6812 /**
6813  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6814  * @node: node whose cpumask we're constructing
6815  * @span: resulting cpumask
6816  *
6817  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6818  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6819  * out optimally.
6820  */
6821 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
6822 {
6823         nodemask_t used_nodes;
6824         int i;
6825
6826         cpumask_clear(span);
6827         nodes_clear(used_nodes);
6828
6829         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
6830         node_set(node, used_nodes);
6831
6832         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6833                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6834
6835                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
6836         }
6837 }
6838 #endif /* CONFIG_NUMA */
6839
6840 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6841
6842 /*
6843  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
6844  *
6845  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
6846  *   and struct sched_domain. )
6847  */
6848 struct static_sched_group {
6849         struct sched_group sg;
6850         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
6851 };
6852
6853 struct static_sched_domain {
6854         struct sched_domain sd;
6855         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
6856 };
6857
6858 struct s_data {
6859 #ifdef CONFIG_NUMA
6860         int                     sd_allnodes;
6861         cpumask_var_t           domainspan;
6862         cpumask_var_t           covered;
6863         cpumask_var_t           notcovered;
6864 #endif
6865         cpumask_var_t           nodemask;
6866         cpumask_var_t           this_sibling_map;
6867         cpumask_var_t           this_core_map;
6868         cpumask_var_t           this_book_map;
6869         cpumask_var_t           send_covered;
6870         cpumask_var_t           tmpmask;
6871         struct sched_group      **sched_group_nodes;
6872         struct root_domain      *rd;
6873 };
6874
6875 enum s_alloc {
6876         sa_sched_groups = 0,
6877         sa_rootdomain,
6878         sa_tmpmask,
6879         sa_send_covered,
6880         sa_this_book_map,
6881         sa_this_core_map,
6882         sa_this_sibling_map,
6883         sa_nodemask,
6884         sa_sched_group_nodes,
6885 #ifdef CONFIG_NUMA
6886         sa_notcovered,
6887         sa_covered,
6888         sa_domainspan,
6889 #endif
6890         sa_none,
6891 };
6892
6893 /*
6894  * SMT sched-domains:
6895  */
6896 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6897 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
6898 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_groups);
6899
6900 static int
6901 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6902                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
6903 {
6904         if (sg)
6905                 *sg = &per_cpu(sched_groups, cpu).sg;
6906         return cpu;
6907 }
6908 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
6909
6910 /*
6911  * multi-core sched-domains:
6912  */
6913 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6914 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
6915 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
6916
6917 static int
6918 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6919                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6920 {
6921         int group;
6922 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6923         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6924         group = cpumask_first(mask);
6925 #else
6926         group = cpu;
6927 #endif
6928         if (sg)
6929                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
6930         return group;
6931 }
6932 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
6933
6934 /*
6935  * book sched-domains:
6936  */
6937 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6938 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, book_domains);
6939 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_book);
6940
6941 static int
6942 cpu_to_book_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6943                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6944 {
6945         int group = cpu;
6946 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6947         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
6948         group = cpumask_first(mask);
6949 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6950         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6951         group = cpumask_first(mask);
6952 #endif
6953         if (sg)
6954                 *sg = &per_cpu(sched_group_book, group).sg;
6955         return group;
6956 }
6957 #endif /* CONFIG_SCHED_BOOK */
6958
6959 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
6960 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
6961
6962 static int
6963 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6964                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6965 {
6966         int group;
6967 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6968         cpumask_and(mask, cpu_book_mask(cpu), cpu_map);
6969         group = cpumask_first(mask);
6970 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6971         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
6972         group = cpumask_first(mask);
6973 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6974         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6975         group = cpumask_first(mask);
6976 #else
6977         group = cpu;
6978 #endif
6979         if (sg)
6980                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
6981         return group;
6982 }
6983
6984 #ifdef CONFIG_NUMA
6985 /*
6986  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6987  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6988  * gets dynamically allocated.
6989  */
6990 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
6991 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
6992
6993 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
6994 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
6995
6996 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6997                                  struct sched_group **sg,
6998                                  struct cpumask *nodemask)
6999 {
7000         int group;
7001
7002         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
7003         group = cpumask_first(nodemask);
7004
7005         if (sg)
7006                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
7007         return group;
7008 }
7009
7010 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
7011 {
7012         struct sched_group *sg = group_head;
7013         int j;
7014
7015         if (!sg)
7016                 return;
7017         do {
7018                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
7019                         struct sched_domain *sd;
7020
7021                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
7022                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
7023                                 /*
7024                                  * Only add "power" once for each
7025                                  * physical package.
7026                                  */
7027                                 continue;
7028                         }
7029
7030                         sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
7031                 }
7032                 sg = sg->next;
7033         } while (sg != group_head);
7034 }
7035
7036 static int build_numa_sched_groups(struct s_data *d,
7037                                    const struct cpumask *cpu_map, int num)
7038 {
7039         struct sched_domain *sd;
7040         struct sched_group *sg, *prev;
7041         int n, j;
7042
7043         cpumask_clear(d->covered);
7044         cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(num), cpu_map);
7045         if (cpumask_empty(d->nodemask)) {
7046                 d->sched_group_nodes[num] = NULL;
7047                 goto out;
7048         }
7049
7050         sched_domain_node_span(num, d->domainspan);
7051         cpumask_and(d->domainspan, d->domainspan, cpu_map);
7052
7053         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7054                           GFP_KERNEL, num);
7055         if (!sg) {
7056                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for node %d\n",
7057                        num);
7058                 return -ENOMEM;
7059         }
7060         d->sched_group_nodes[num] = sg;
7061
7062         for_each_cpu(j, d->nodemask) {
7063                 sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
7064                 sd->groups = sg;
7065         }
7066
7067         sg->cpu_power = 0;
7068         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->nodemask);
7069         sg->next = sg;
7070         cpumask_or(d->covered, d->covered, d->nodemask);
7071
7072         prev = sg;
7073         for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
7074                 n = (num + j) % nr_node_ids;
7075                 cpumask_complement(d->notcovered, d->covered);
7076                 cpumask_and(d->tmpmask, d->notcovered, cpu_map);
7077                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, d->domainspan);
7078                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
7079                         break;
7080                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, cpumask_of_node(n));
7081                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
7082                         continue;
7083                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7084                                   GFP_KERNEL, num);
7085                 if (!sg) {
7086                         printk(KERN_WARNING
7087                                "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
7088                         return -ENOMEM;
7089                 }
7090                 sg->cpu_power = 0;
7091                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->tmpmask);
7092                 sg->next = prev->next;
7093                 cpumask_or(d->covered, d->covered, d->tmpmask);
7094                 prev->next = sg;
7095                 prev = sg;
7096         }
7097 out:
7098         return 0;
7099 }
7100 #endif /* CONFIG_NUMA */
7101
7102 #ifdef CONFIG_NUMA
7103 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
7104 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
7105                               struct cpumask *nodemask)
7106 {
7107         int cpu, i;
7108
7109         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
7110                 struct sched_group **sched_group_nodes
7111                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
7112
7113                 if (!sched_group_nodes)
7114                         continue;
7115
7116                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7117                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
7118
7119                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
7120                         if (cpumask_empty(nodemask))
7121                                 continue;
7122
7123                         if (sg == NULL)
7124                                 continue;
7125                         sg = sg->next;
7126 next_sg:
7127                         oldsg = sg;
7128                         sg = sg->next;
7129                         kfree(oldsg);
7130                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
7131                                 goto next_sg;
7132                 }
7133                 kfree(sched_group_nodes);
7134                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
7135         }
7136 }
7137 #else /* !CONFIG_NUMA */
7138 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
7139                               struct cpumask *nodemask)
7140 {
7141 }
7142 #endif /* CONFIG_NUMA */
7143
7144 /*
7145  * Initialize sched groups cpu_power.
7146  *
7147  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
7148  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
7149  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
7150  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
7151  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
7152  * less cpu_power.
7153  */
7154 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7155 {
7156         struct sched_domain *child;
7157         struct sched_group *group;
7158         long power;
7159         int weight;
7160
7161         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
7162
7163         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
7164                 return;
7165
7166         sd->groups->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sd->groups));
7167
7168         child = sd->child;
7169
7170         sd->groups->cpu_power = 0;
7171
7172         if (!child) {
7173                 power = SCHED_LOAD_SCALE;
7174                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
7175                 /*
7176                  * SMT siblings share the power of a single core.
7177                  * Usually multiple threads get a better yield out of
7178                  * that one core than a single thread would have,
7179                  * reflect that in sd->smt_gain.
7180                  */
7181                 if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
7182                         power *= sd->smt_gain;
7183                         power /= weight;
7184                         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
7185                 }
7186                 sd->groups->cpu_power += power;
7187                 return;
7188         }
7189
7190         /*
7191          * Add cpu_power of each child group to this groups cpu_power.
7192          */
7193         group = child->groups;
7194         do {
7195                 sd->groups->cpu_power += group->cpu_power;
7196                 group = group->next;
7197         } while (group != child->groups);
7198 }
7199
7200 /*
7201  * Initializers for schedule domains
7202  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7203  */
7204
7205 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7206 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
7207 #else
7208 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
7209 #endif
7210
7211 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
7212
7213 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
7214 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
7215 {                                                               \
7216         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
7217         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
7218         sd->level = SD_LV_##type;                               \
7219         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
7220 }
7221
7222 SD_INIT_FUNC(CPU)
7223 #ifdef CONFIG_NUMA
7224  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7225  SD_INIT_FUNC(NODE)
7226 #endif
7227 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7228  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7229 #endif
7230 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7231  SD_INIT_FUNC(MC)
7232 #endif
7233 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7234  SD_INIT_FUNC(BOOK)
7235 #endif
7236
7237 static int default_relax_domain_level = -1;
7238
7239 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7240 {
7241         unsigned long val;
7242
7243         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
7244         if (val < SD_LV_MAX)
7245                 default_relax_domain_level = val;
7246
7247         return 1;
7248 }
7249 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7250
7251 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7252                                  struct sched_domain_attr *attr)
7253 {
7254         int request;
7255
7256         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7257                 if (default_relax_domain_level < 0)
7258                         return;
7259                 else
7260                         request = default_relax_domain_level;
7261         } else
7262                 request = attr->relax_domain_level;
7263         if (request < sd->level) {
7264                 /* turn off idle balance on this domain */
7265                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7266         } else {
7267                 /* turn on idle balance on this domain */
7268                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7269         }
7270 }
7271
7272 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
7273                                  const struct cpumask *cpu_map)
7274 {
7275         switch (what) {
7276         case sa_sched_groups:
7277                 free_sched_groups(cpu_map, d->tmpmask); /* fall through */
7278                 d->sched_group_nodes = NULL;
7279         case sa_rootdomain:
7280                 free_rootdomain(d->rd); /* fall through */
7281         case sa_tmpmask:
7282                 free_cpumask_var(d->tmpmask); /* fall through */
7283         case sa_send_covered:
7284                 free_cpumask_var(d->send_covered); /* fall through */
7285         case sa_this_book_map:
7286                 free_cpumask_var(d->this_book_map); /* fall through */
7287         case sa_this_core_map:
7288                 free_cpumask_var(d->this_core_map); /* fall through */
7289         case sa_this_sibling_map:
7290                 free_cpumask_var(d->this_sibling_map); /* fall through */
7291         case sa_nodemask:
7292                 free_cpumask_var(d->nodemask); /* fall through */
7293         case sa_sched_group_nodes:
7294 #ifdef CONFIG_NUMA
7295                 kfree(d->sched_group_nodes); /* fall through */
7296         case sa_notcovered:
7297                 free_cpumask_var(d->notcovered); /* fall through */
7298         case sa_covered:
7299                 free_cpumask_var(d->covered); /* fall through */
7300         case sa_domainspan:
7301                 free_cpumask_var(d->domainspan); /* fall through */
7302 #endif
7303         case sa_none:
7304                 break;
7305         }
7306 }
7307
7308 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
7309                                                    const struct cpumask *cpu_map)
7310 {
7311 #ifdef CONFIG_NUMA
7312         if (!alloc_cpumask_var(&d->domainspan, GFP_KERNEL))
7313                 return sa_none;
7314         if (!alloc_cpumask_var(&d->covered, GFP_KERNEL))
7315                 return sa_domainspan;
7316         if (!alloc_cpumask_var(&d->notcovered, GFP_KERNEL))
7317                 return sa_covered;
7318         /* Allocate the per-node list of sched groups */
7319         d->sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids,
7320                                       sizeof(struct sched_group *), GFP_KERNEL);
7321         if (!d->sched_group_nodes) {
7322                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
7323                 return sa_notcovered;
7324         }
7325         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = d->sched_group_nodes;
7326 #endif
7327         if (!alloc_cpumask_var(&d->nodemask, GFP_KERNEL))
7328                 return sa_sched_group_nodes;
7329         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_sibling_map, GFP_KERNEL))
7330                 return sa_nodemask;
7331         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_core_map, GFP_KERNEL))
7332                 return sa_this_sibling_map;
7333         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_book_map, GFP_KERNEL))
7334                 return sa_this_core_map;
7335         if (!alloc_cpumask_var(&d->send_covered, GFP_KERNEL))
7336                 return sa_this_book_map;
7337         if (!alloc_cpumask_var(&d->tmpmask, GFP_KERNEL))
7338                 return sa_send_covered;
7339         d->rd = alloc_rootdomain();
7340         if (!d->rd) {
7341                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
7342                 return sa_tmpmask;
7343         }
7344         return sa_rootdomain;
7345 }
7346
7347 static struct sched_domain *__build_numa_sched_domains(struct s_data *d,
7348         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr, int i)
7349 {
7350         struct sched_domain *sd = NULL;
7351 #ifdef CONFIG_NUMA
7352         struct sched_domain *parent;
7353
7354         d->sd_allnodes = 0;
7355         if (cpumask_weight(cpu_map) >
7356             SD_NODES_PER_DOMAIN * cpumask_weight(d->nodemask)) {
7357                 sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
7358                 SD_INIT(sd, ALLNODES);
7359                 set_domain_attribute(sd, attr);
7360                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
7361                 cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7362                 d->sd_allnodes = 1;
7363         }
7364         parent = sd;
7365
7366         sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
7367         SD_INIT(sd, NODE);
7368         set_domain_attribute(sd, attr);
7369         sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
7370         sd->parent = parent;
7371         if (parent)
7372                 parent->child = sd;
7373         cpumask_and(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(sd), cpu_map);
7374 #endif
7375         return sd;
7376 }
7377
7378 static struct sched_domain *__build_cpu_sched_domain(struct s_data *d,
7379         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7380         struct sched_domain *parent, int i)
7381 {
7382         struct sched_domain *sd;
7383         sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7384         SD_INIT(sd, CPU);
7385         set_domain_attribute(sd, attr);
7386         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), d->nodemask);
7387         sd->parent = parent;
7388         if (parent)
7389                 parent->child = sd;
7390         cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7391         return sd;
7392 }
7393
7394 static struct sched_domain *__build_book_sched_domain(struct s_data *d,
7395         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7396         struct sched_domain *parent, int i)
7397 {
7398         struct sched_domain *sd = parent;
7399 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7400         sd = &per_cpu(book_domains, i).sd;
7401         SD_INIT(sd, BOOK);
7402         set_domain_attribute(sd, attr);
7403         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_book_mask(i));
7404         sd->parent = parent;
7405         parent->child = sd;
7406         cpu_to_book_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7407 #endif
7408         return sd;
7409 }
7410
7411 static struct sched_domain *__build_mc_sched_domain(struct s_data *d,
7412         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7413         struct sched_domain *parent, int i)
7414 {
7415         struct sched_domain *sd = parent;
7416 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7417         sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7418         SD_INIT(sd, MC);
7419         set_domain_attribute(sd, attr);
7420         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_coregroup_mask(i));
7421         sd->parent = parent;
7422         parent->child = sd;
7423         cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7424 #endif
7425         return sd;
7426 }
7427
7428 static struct sched_domain *__build_smt_sched_domain(struct s_data *d,
7429         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7430         struct sched_domain *parent, int i)
7431 {
7432         struct sched_domain *sd = parent;
7433 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7434         sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7435         SD_INIT(sd, SIBLING);
7436         set_domain_attribute(sd, attr);
7437         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, topology_thread_cpumask(i));
7438         sd->parent = parent;
7439         parent->child = sd;
7440         cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7441 #endif
7442         return sd;
7443 }
7444
7445 static void build_sched_groups(struct s_data *d, enum sched_domain_level l,
7446                                const struct cpumask *cpu_map, int cpu)
7447 {
7448         switch (l) {
7449 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7450         case SD_LV_SIBLING: /* set up CPU (sibling) groups */
7451                 cpumask_and(d->this_sibling_map, cpu_map,
7452                             topology_thread_cpumask(cpu));
7453                 if (cpu == cpumask_first(d->this_sibling_map))
7454                         init_sched_build_groups(d->this_sibling_map, cpu_map,
7455                                                 &cpu_to_cpu_group,
7456                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7457                 break;
7458 #endif
7459 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7460         case SD_LV_MC: /* set up multi-core groups */
7461                 cpumask_and(d->this_core_map, cpu_map, cpu_coregroup_mask(cpu));
7462                 if (cpu == cpumask_first(d->this_core_map))
7463                         init_sched_build_groups(d->this_core_map, cpu_map,
7464                                                 &cpu_to_core_group,
7465                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7466                 break;
7467 #endif
7468 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7469         case SD_LV_BOOK: /* set up book groups */
7470                 cpumask_and(d->this_book_map, cpu_map, cpu_book_mask(cpu));
7471                 if (cpu == cpumask_first(d->this_book_map))
7472                         init_sched_build_groups(d->this_book_map, cpu_map,
7473                                                 &cpu_to_book_group,
7474                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7475                 break;
7476 #endif
7477         case SD_LV_CPU: /* set up physical groups */
7478                 cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(cpu), cpu_map);
7479                 if (!cpumask_empty(d->nodemask))
7480                         init_sched_build_groups(d->nodemask, cpu_map,
7481                                                 &cpu_to_phys_group,
7482                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7483                 break;
7484 #ifdef CONFIG_NUMA
7485         case SD_LV_ALLNODES:
7486                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group,
7487                                         d->send_covered, d->tmpmask);
7488                 break;
7489 #endif
7490         default:
7491                 break;
7492         }
7493 }
7494
7495 /*
7496  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7497  * to the individual cpus
7498  */
7499 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7500                                  struct sched_domain_attr *attr)
7501 {
7502         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
7503         struct s_data d;
7504         struct sched_domain *sd;
7505         int i;
7506 #ifdef CONFIG_NUMA
7507         d.sd_allnodes = 0;
7508 #endif
7509
7510         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
7511         if (alloc_state != sa_rootdomain)
7512                 goto error;
7513         alloc_state = sa_sched_groups;
7514
7515         /*
7516          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
7517          */
7518         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7519                 cpumask_and(d.nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)),
7520                             cpu_map);
7521
7522                 sd = __build_numa_sched_domains(&d, cpu_map, attr, i);
7523                 sd = __build_cpu_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7524                 sd = __build_book_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7525                 sd = __build_mc_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7526                 sd = __build_smt_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7527         }
7528
7529         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7530                 build_sched_groups(&d, SD_LV_SIBLING, cpu_map, i);
7531                 build_sched_groups(&d, SD_LV_BOOK, cpu_map, i);
7532                 build_sched_groups(&d, SD_LV_MC, cpu_map, i);
7533         }
7534
7535         /* Set up physical groups */
7536         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7537                 build_sched_groups(&d, SD_LV_CPU, cpu_map, i);
7538
7539 #ifdef CONFIG_NUMA
7540         /* Set up node groups */
7541         if (d.sd_allnodes)
7542                 build_sched_groups(&d, SD_LV_ALLNODES, cpu_map, 0);
7543
7544         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7545                 if (build_numa_sched_groups(&d, cpu_map, i))
7546                         goto error;
7547 #endif
7548
7549         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7550 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7551         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7552                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7553                 init_sched_groups_power(i, sd);
7554         }
7555 #endif
7556 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7557         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7558                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7559                 init_sched_groups_power(i, sd);
7560         }
7561 #endif
7562 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7563         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7564                 sd = &per_cpu(book_domains, i).sd;
7565                 init_sched_groups_power(i, sd);
7566         }
7567 #endif
7568
7569         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7570                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7571                 init_sched_groups_power(i, sd);
7572         }
7573
7574 #ifdef CONFIG_NUMA
7575         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7576                 init_numa_sched_groups_power(d.sched_group_nodes[i]);
7577
7578         if (d.sd_allnodes) {
7579                 struct sched_group *sg;
7580
7581                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
7582                                                                 d.tmpmask);
7583                 init_numa_sched_groups_power(sg);
7584         }
7585 #endif
7586
7587         /* Attach the domains */
7588         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7589 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7590                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7591 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7592                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7593 #elif defined(CONFIG_SCHED_BOOK)
7594                 sd = &per_cpu(book_domains, i).sd;
7595 #else
7596                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7597 #endif
7598                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7599         }
7600
7601         d.sched_group_nodes = NULL; /* don't free this we still need it */
7602         __free_domain_allocs(&d, sa_tmpmask, cpu_map);
7603         return 0;
7604
7605 error:
7606         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7607         return -ENOMEM;
7608 }
7609
7610 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7611 {
7612         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
7613 }
7614
7615 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7616 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7617 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7618                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7619
7620 /*
7621  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7622  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7623  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7624  */
7625 static cpumask_var_t fallback_doms;
7626
7627 /*
7628  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7629  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7630  * or 0 if it stayed the same.
7631  */
7632 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7633 {
7634         return 0;
7635 }
7636
7637 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7638 {
7639         int i;
7640         cpumask_var_t *doms;
7641
7642         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7643         if (!doms)
7644                 return NULL;
7645         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7646                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7647                         free_sched_domains(doms, i);
7648                         return NULL;
7649                 }
7650         }
7651         return doms;
7652 }
7653
7654 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7655 {
7656         unsigned int i;
7657         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7658                 free_cpumask_var(doms[i]);
7659         kfree(doms);
7660 }
7661
7662 /*
7663  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7664  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7665  * exclude other special cases in the future.
7666  */
7667 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7668 {
7669         int err;
7670
7671         arch_update_cpu_topology();
7672         ndoms_cur = 1;
7673         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7674         if (!doms_cur)
7675                 doms_cur = &fallback_doms;
7676         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7677         dattr_cur = NULL;
7678         err = build_sched_domains(doms_cur[0]);
7679         register_sched_domain_sysctl();
7680
7681         return err;
7682 }
7683
7684 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7685                                        struct cpumask *tmpmask)
7686 {
7687         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7688 }
7689
7690 /*
7691  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7692  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7693  */
7694 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7695 {
7696         /* Save because hotplug lock held. */
7697         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
7698         int i;
7699
7700         for_each_cpu(i, cpu_map)
7701                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7702         synchronize_sched();
7703         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
7704 }
7705
7706 /* handle null as "default" */
7707 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7708                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7709 {
7710         struct sched_domain_attr tmp;
7711
7712         /* fast path */
7713         if (!new && !cur)
7714                 return 1;
7715
7716         tmp = SD_ATTR_INIT;
7717         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7718                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7719                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7720 }
7721
7722 /*
7723  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7724  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7725  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7726  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7727  *
7728  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7729  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7730  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7731  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7732  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7733  * it as it is.
7734  *
7735  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7736  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7737  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7738  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7739  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7740  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7741  *
7742  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7743  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7744  * and it will not create the default domain.
7745  *
7746  * Call with hotplug lock held
7747  */
7748 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7749                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7750 {
7751         int i, j, n;
7752         int new_topology;
7753
7754         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7755
7756         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7757         unregister_sched_domain_sysctl();
7758
7759         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7760         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7761
7762         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7763
7764         /* Destroy deleted domains */
7765         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7766                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7767                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7768                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7769                                 goto match1;
7770                 }
7771                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7772                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7773 match1:
7774                 ;
7775         }
7776
7777         if (doms_new == NULL) {
7778                 ndoms_cur = 0;
7779                 doms_new = &fallback_doms;
7780                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7781                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7782         }
7783
7784         /* Build new domains */
7785         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7786                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
7787                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7788                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7789                                 goto match2;
7790                 }
7791                 /* no match - add a new doms_new */
7792                 __build_sched_domains(doms_new[i],
7793                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7794 match2:
7795                 ;
7796         }
7797
7798         /* Remember the new sched domains */
7799         if (doms_cur != &fallback_doms)
7800                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7801         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7802         doms_cur = doms_new;
7803         dattr_cur = dattr_new;
7804         ndoms_cur = ndoms_new;
7805
7806         register_sched_domain_sysctl();
7807
7808         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7809 }
7810
7811 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7812 static void arch_reinit_sched_domains(void)
7813 {
7814         get_online_cpus();
7815
7816         /* Destroy domains first to force the rebuild */
7817         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
7818
7819         rebuild_sched_domains();
7820         put_online_cpus();
7821 }
7822
7823 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7824 {
7825         unsigned int level = 0;
7826
7827         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
7828                 return -EINVAL;
7829
7830         /*
7831          * level is always be positive so don't check for
7832          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
7833          * What happens on 0 or 1 byte write,
7834          * need to check for count as well?
7835          */
7836
7837         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
7838                 return -EINVAL;
7839
7840         if (smt)
7841                 sched_smt_power_savings = level;
7842         else
7843                 sched_mc_power_savings = level;
7844
7845         arch_reinit_sched_domains();
7846
7847         return count;
7848 }
7849
7850 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7851 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
7852                                            struct sysdev_class_attribute *attr,
7853                                            char *page)
7854 {
7855         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7856 }
7857 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
7858                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7859                                             const char *buf, size_t count)
7860 {
7861         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7862 }
7863 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
7864                          sched_mc_power_savings_show,
7865                          sched_mc_power_savings_store);
7866 #endif
7867
7868 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7869 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
7870                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7871                                             char *page)
7872 {
7873         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7874 }
7875 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
7876                                              struct sysdev_class_attribute *attr,
7877                                              const char *buf, size_t count)
7878 {
7879         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7880 }
7881 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
7882                    sched_smt_power_savings_show,
7883                    sched_smt_power_savings_store);
7884 #endif
7885
7886 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7887 {
7888         int err = 0;
7889
7890 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7891         if (smt_capable())
7892                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7893                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7894 #endif
7895 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7896         if (!err && mc_capable())
7897                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7898                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7899 #endif
7900         return err;
7901 }
7902 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
7903
7904 /*
7905  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7906  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7907  * around partition_sched_domains().
7908  */
7909 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7910                              void *hcpu)
7911 {
7912         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
7913         case CPU_ONLINE:
7914         case CPU_DOWN_FAILED:
7915                 cpuset_update_active_cpus();
7916                 return NOTIFY_OK;
7917         default:
7918                 return NOTIFY_DONE;
7919         }
7920 }
7921
7922 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7923                                void *hcpu)
7924 {
7925         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
7926         case CPU_DOWN_PREPARE:
7927                 cpuset_update_active_cpus();
7928                 return NOTIFY_OK;
7929         default:
7930                 return NOTIFY_DONE;
7931         }
7932 }
7933
7934 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
7935                                 unsigned long action, void *hcpu)
7936 {
7937         int cpu = (int)(long)hcpu;
7938
7939         switch (action) {
7940         case CPU_DOWN_PREPARE:
7941         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7942                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
7943                 return NOTIFY_OK;
7944
7945         case CPU_DOWN_FAILED:
7946         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7947         case CPU_ONLINE:
7948         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7949                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
7950                 return NOTIFY_OK;
7951
7952         default:
7953                 return NOTIFY_DONE;
7954         }
7955 }
7956
7957 void __init sched_init_smp(void)
7958 {
7959         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7960
7961         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7962         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7963
7964 #if defined(CONFIG_NUMA)
7965         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
7966                                                                 GFP_KERNEL);
7967         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
7968 #endif
7969         get_online_cpus();
7970         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7971         arch_init_sched_domains(cpu_active_mask);
7972         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7973         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7974                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7975         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7976         put_online_cpus();
7977
7978         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7979         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7980
7981         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
7982         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
7983
7984         init_hrtick();
7985
7986         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7987         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7988                 BUG();
7989         sched_init_granularity();
7990         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7991
7992         init_sched_rt_class();
7993 }
7994 #else
7995 void __init sched_init_smp(void)
7996 {
7997         sched_init_granularity();
7998 }
7999 #endif /* CONFIG_SMP */
8000
8001 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
8002
8003 int in_sched_functions(unsigned long addr)
8004 {
8005         return in_lock_functions(addr) ||
8006                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
8007                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
8008 }
8009
8010 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
8011 {
8012         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
8013         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
8014 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8015         cfs_rq->rq = rq;
8016 #endif
8017         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
8018 }
8019
8020 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
8021 {
8022         struct rt_prio_array *array;
8023         int i;
8024
8025         array = &rt_rq->active;
8026         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
8027                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
8028                 __clear_bit(i, array->bitmap);
8029         }
8030         /* delimiter for bitsearch: */
8031         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
8032
8033 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8034         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
8035 #ifdef CONFIG_SMP
8036         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
8037 #endif
8038 #endif
8039 #ifdef CONFIG_SMP
8040         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
8041         rt_rq->overloaded = 0;
8042         plist_head_init_raw(&rt_rq->pushable_tasks, &rq->lock);
8043 #endif
8044
8045         rt_rq->rt_time = 0;
8046         rt_rq->rt_throttled = 0;
8047         rt_rq->rt_runtime = 0;
8048         raw_spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8049
8050 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8051         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
8052         rt_rq->rq = rq;
8053 #endif
8054 }
8055
8056 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8057 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
8058                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
8059                                 struct sched_entity *parent)
8060 {
8061         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8062         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
8063         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
8064         cfs_rq->tg = tg;
8065         if (add)
8066                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
8067
8068         tg->se[cpu] = se;
8069         /* se could be NULL for init_task_group */
8070         if (!se)
8071                 return;
8072
8073         if (!parent)
8074                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
8075         else
8076                 se->cfs_rq = parent->my_q;
8077
8078         se->my_q = cfs_rq;
8079         se->load.weight = tg->shares;
8080         se->load.inv_weight = 0;
8081         se->parent = parent;
8082 }
8083 #endif
8084
8085 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8086 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
8087                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
8088                 struct sched_rt_entity *parent)
8089 {
8090         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8091
8092         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
8093         init_rt_rq(rt_rq, rq);
8094         rt_rq->tg = tg;
8095         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8096         if (add)
8097                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
8098
8099         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
8100         if (!rt_se)
8101                 return;
8102
8103         if (!parent)
8104                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
8105         else
8106                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
8107
8108         rt_se->my_q = rt_rq;
8109         rt_se->parent = parent;
8110         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
8111 }
8112 #endif
8113
8114 void __init sched_init(void)
8115 {
8116         int i, j;
8117         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
8118
8119 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8120         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8121 #endif
8122 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8123         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8124 #endif
8125 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
8126         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
8127 #endif
8128         if (alloc_size) {
8129                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
8130
8131 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8132                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8133                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8134
8135                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8136                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8137
8138 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8139 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8140                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8141                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8142
8143                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8144                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8145
8146 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8147 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
8148                 for_each_possible_cpu(i) {
8149                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
8150                         ptr += cpumask_size();
8151                 }
8152 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8153         }
8154
8155 #ifdef CONFIG_SMP
8156         init_defrootdomain();
8157 #endif
8158
8159         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
8160                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8161
8162 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8163         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
8164                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8165 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8166
8167 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8168         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
8169         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
8170
8171 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8172
8173 #if defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED && defined CONFIG_SMP
8174         update_shares_data = __alloc_percpu(nr_cpu_ids * sizeof(unsigned long),
8175                                             __alignof__(unsigned long));
8176 #endif
8177         for_each_possible_cpu(i) {
8178                 struct rq *rq;
8179
8180                 rq = cpu_rq(i);
8181                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
8182                 rq->nr_running = 0;
8183                 rq->calc_load_active = 0;
8184                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
8185                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
8186                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
8187 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8188                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
8189                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8190 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8191                 /*
8192                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
8193                  *
8194                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8195                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
8196                  * system cpu resource is divided among the tasks of
8197                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8198                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8199                  * (se->load.weight).
8200                  *
8201                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
8202                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8203                  * then A0's share of the cpu resource is:
8204                  *
8205                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8206                  *
8207                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
8208                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
8209                  */
8210                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
8211 #endif
8212 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8213
8214                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8215 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8216                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
8217 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8218                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
8219 #endif
8220 #endif
8221
8222                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
8223                         rq->cpu_load[j] = 0;
8224
8225                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
8226
8227 #ifdef CONFIG_SMP
8228                 rq->sd = NULL;
8229                 rq->rd = NULL;
8230                 rq->cpu_power = SCHED_LOAD_SCALE;
8231                 rq->post_schedule = 0;
8232                 rq->active_balance = 0;
8233                 rq->next_balance = jiffies;
8234                 rq->push_cpu = 0;
8235                 rq->cpu = i;
8236                 rq->online = 0;
8237                 rq->idle_stamp = 0;
8238                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
8239                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8240 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8241                 rq->nohz_balance_kick = 0;
8242                 init_sched_softirq_csd(&per_cpu(remote_sched_softirq_cb, i));
8243 #endif
8244 #endif
8245                 init_rq_hrtick(rq);
8246                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8247         }
8248
8249         set_load_weight(&init_task);
8250
8251 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
8252         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
8253 #endif
8254
8255 #ifdef CONFIG_SMP
8256         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
8257 #endif
8258
8259 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
8260         plist_head_init_raw(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
8261 #endif
8262
8263         /*
8264          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8265          */
8266         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
8267         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8268
8269         /*
8270          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8271          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8272          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8273          * when this runqueue becomes "idle".
8274          */
8275         init_idle(current, smp_processor_id());
8276
8277         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
8278
8279         /*
8280          * During early bootup we pretend to be a normal task:
8281          */
8282         current->sched_class = &fair_sched_class;
8283
8284         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8285         zalloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
8286 #ifdef CONFIG_SMP
8287 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8288         zalloc_cpumask_var(&nohz.idle_cpus_mask, GFP_NOWAIT);
8289         alloc_cpumask_var(&nohz.grp_idle_mask, GFP_NOWAIT);
8290         atomic_set(&nohz.load_balancer, nr_cpu_ids);
8291         atomic_set(&nohz.first_pick_cpu, nr_cpu_ids);
8292         atomic_set(&nohz.second_pick_cpu, nr_cpu_ids);
8293 #endif
8294         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
8295         if (cpu_isolated_map == NULL)
8296                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
8297 #endif /* SMP */
8298
8299         perf_event_init();
8300
8301         scheduler_running = 1;
8302 }
8303
8304 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
8305 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
8306 {
8307         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
8308
8309         return (nested == PREEMPT_INATOMIC_BASE + preempt_offset);
8310 }
8311
8312 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
8313 {
8314 #ifdef in_atomic
8315         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8316
8317         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
8318             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
8319                 return;
8320         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8321                 return;
8322         prev_jiffy = jiffies;
8323
8324         printk(KERN_ERR
8325                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
8326                         file, line);
8327         printk(KERN_ERR
8328                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
8329                         in_atomic(), irqs_disabled(),
8330                         current->pid, current->comm);
8331
8332         debug_show_held_locks(current);
8333         if (irqs_disabled())
8334                 print_irqtrace_events(current);
8335         dump_stack();
8336 #endif
8337 }
8338 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8339 #endif
8340
8341 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8342 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8343 {
8344         int on_rq;
8345
8346         on_rq = p->se.on_rq;
8347         if (on_rq)
8348                 deactivate_task(rq, p, 0);
8349         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8350         if (on_rq) {
8351                 activate_task(rq, p, 0);
8352                 resched_task(rq->curr);
8353         }
8354 }
8355
8356 void normalize_rt_tasks(void)
8357 {
8358         struct task_struct *g, *p;
8359         unsigned long flags;
8360         struct rq *rq;
8361
8362         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8363         do_each_thread(g, p) {
8364                 /*
8365                  * Only normalize user tasks:
8366                  */
8367                 if (!p->mm)
8368                         continue;
8369
8370                 p->se.exec_start                = 0;
8371 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8372                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
8373                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
8374                 p->se.statistics.block_start    = 0;
8375 #endif
8376
8377                 if (!rt_task(p)) {
8378                         /*
8379                          * Renice negative nice level userspace
8380                          * tasks back to 0:
8381                          */
8382                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8383                                 set_user_nice(p, 0);
8384                         continue;
8385                 }
8386
8387                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
8388                 rq = __task_rq_lock(p);
8389
8390                 normalize_task(rq, p);
8391
8392                 __task_rq_unlock(rq);
8393                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
8394         } while_each_thread(g, p);
8395
8396         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8397 }
8398
8399 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8400
8401 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
8402 /*
8403  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
8404  *
8405  * They can only be called when the whole system has been
8406  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8407  * activity can take place. Using them for anything else would
8408  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8409  * under any other configuration.
8410  */
8411
8412 /**
8413  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8414  * @cpu: the processor in question.
8415  *
8416  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8417  */
8418 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8419 {
8420         return cpu_curr(cpu);
8421 }
8422
8423 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
8424
8425 #ifdef CONFIG_IA64
8426 /**
8427  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8428  * @cpu: the processor in question.
8429  * @p: the task pointer to set.
8430  *
8431  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8432  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8433  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8434  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8435  * and caller must save the original value of the current task (see
8436  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8437  * re-starting the system.
8438  *
8439  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8440  */
8441 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8442 {
8443         cpu_curr(cpu) = p;
8444 }
8445
8446 #endif
8447
8448 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8449 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8450 {
8451         int i;
8452
8453         for_each_possible_cpu(i) {
8454                 if (tg->cfs_rq)
8455                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8456                 if (tg->se)
8457                         kfree(tg->se[i]);
8458         }
8459
8460         kfree(tg->cfs_rq);
8461         kfree(tg->se);
8462 }
8463
8464 static
8465 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8466 {
8467         struct cfs_rq *cfs_rq;
8468         struct sched_entity *se;
8469         struct rq *rq;
8470         int i;
8471
8472         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8473         if (!tg->cfs_rq)
8474                 goto err;
8475         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8476         if (!tg->se)
8477                 goto err;
8478
8479         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8480
8481         for_each_possible_cpu(i) {
8482                 rq = cpu_rq(i);
8483
8484                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8485                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8486                 if (!cfs_rq)
8487                         goto err;
8488
8489                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8490                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8491                 if (!se)
8492                         goto err_free_rq;
8493
8494                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
8495         }
8496
8497         return 1;
8498
8499 err_free_rq:
8500         kfree(cfs_rq);
8501 err:
8502         return 0;
8503 }
8504
8505 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8506 {
8507         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
8508                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
8509 }
8510
8511 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8512 {
8513         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
8514 }
8515 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
8516 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8517 {
8518 }
8519
8520 static inline
8521 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8522 {
8523         return 1;
8524 }
8525
8526 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8527 {
8528 }
8529
8530 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8531 {
8532 }
8533 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8534
8535 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8536 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8537 {
8538         int i;
8539
8540         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8541
8542         for_each_possible_cpu(i) {
8543                 if (tg->rt_rq)
8544                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8545                 if (tg->rt_se)
8546                         kfree(tg->rt_se[i]);
8547         }
8548
8549         kfree(tg->rt_rq);
8550         kfree(tg->rt_se);
8551 }
8552
8553 static
8554 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8555 {
8556         struct rt_rq *rt_rq;
8557         struct sched_rt_entity *rt_se;
8558         struct rq *rq;
8559         int i;
8560
8561         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8562         if (!tg->rt_rq)
8563                 goto err;
8564         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8565         if (!tg->rt_se)
8566                 goto err;
8567
8568         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8569                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8570
8571         for_each_possible_cpu(i) {
8572                 rq = cpu_rq(i);
8573
8574                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8575                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8576                 if (!rt_rq)
8577                         goto err;
8578
8579                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8580                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8581                 if (!rt_se)
8582                         goto err_free_rq;
8583
8584                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
8585         }
8586
8587         return 1;
8588
8589 err_free_rq:
8590         kfree(rt_rq);
8591 err:
8592         return 0;
8593 }
8594
8595 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8596 {
8597         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
8598                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
8599 }
8600
8601 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8602 {
8603         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
8604 }
8605 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8606 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8607 {
8608 }
8609
8610 static inline
8611 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8612 {
8613         return 1;
8614 }
8615
8616 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8617 {
8618 }
8619
8620 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8621 {
8622 }
8623 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8624
8625 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8626 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8627 {
8628         free_fair_sched_group(tg);
8629         free_rt_sched_group(tg);
8630         kfree(tg);
8631 }
8632
8633 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8634 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8635 {
8636         struct task_group *tg;
8637         unsigned long flags;
8638         int i;
8639
8640         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8641         if (!tg)
8642                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8643
8644         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8645                 goto err;
8646
8647         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8648                 goto err;
8649
8650         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8651         for_each_possible_cpu(i) {
8652                 register_fair_sched_group(tg, i);
8653                 register_rt_sched_group(tg, i);
8654         }
8655         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8656
8657         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8658
8659         tg->parent = parent;
8660         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8661         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8662         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8663
8664         return tg;
8665
8666 err:
8667         free_sched_group(tg);
8668         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8669 }
8670
8671 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8672 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8673 {
8674         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8675         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8676 }
8677
8678 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8679 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8680 {
8681         unsigned long flags;
8682         int i;
8683
8684         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8685         for_each_possible_cpu(i) {
8686                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8687                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
8688         }
8689         list_del_rcu(&tg->list);
8690         list_del_rcu(&tg->siblings);
8691         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8692
8693         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8694         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8695 }
8696
8697 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8698  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8699  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8700  *      reflect its new group.
8701  */
8702 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8703 {
8704         int on_rq, running;
8705         unsigned long flags;
8706         struct rq *rq;
8707
8708         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8709
8710         running = task_current(rq, tsk);
8711         on_rq = tsk->se.on_rq;
8712
8713         if (on_rq)
8714                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8715         if (unlikely(running))
8716                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8717
8718 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8719         if (tsk->sched_class->task_move_group)
8720                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
8721         else
8722 #endif
8723                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8724
8725         if (unlikely(running))
8726                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8727         if (on_rq)
8728                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8729
8730         task_rq_unlock(rq, &flags);
8731 }
8732 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8733
8734 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8735 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8736 {
8737         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8738         int on_rq;
8739
8740         on_rq = se->on_rq;
8741         if (on_rq)
8742                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
8743
8744         se->load.weight = shares;
8745         se->load.inv_weight = 0;
8746
8747         if (on_rq)
8748                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
8749 }
8750
8751 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8752 {
8753         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8754         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8755         unsigned long flags;
8756
8757         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8758         __set_se_shares(se, shares);
8759         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8760 }
8761
8762 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8763
8764 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8765 {
8766         int i;
8767         unsigned long flags;
8768
8769         /*
8770          * We can't change the weight of the root cgroup.
8771          */
8772         if (!tg->se[0])
8773                 return -EINVAL;
8774
8775         if (shares < MIN_SHARES)
8776                 shares = MIN_SHARES;
8777         else if (shares > MAX_SHARES)
8778                 shares = MAX_SHARES;
8779
8780         mutex_lock(&shares_mutex);
8781         if (tg->shares == shares)
8782                 goto done;
8783
8784         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8785         for_each_possible_cpu(i)
8786                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8787         list_del_rcu(&tg->siblings);
8788         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8789
8790         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
8791         synchronize_sched();
8792
8793         /*
8794          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
8795          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
8796          */
8797         tg->shares = shares;
8798         for_each_possible_cpu(i) {
8799                 /*
8800                  * force a rebalance
8801                  */
8802                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
8803                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
8804         }
8805
8806         /*
8807          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
8808          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
8809          */
8810         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8811         for_each_possible_cpu(i)
8812                 register_fair_sched_group(tg, i);
8813         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
8814         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8815 done:
8816         mutex_unlock(&shares_mutex);
8817         return 0;
8818 }
8819
8820 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8821 {
8822         return tg->shares;
8823 }
8824 #endif
8825
8826 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8827 /*
8828  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8829  */
8830 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8831
8832 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8833 {
8834         if (runtime == RUNTIME_INF)
8835                 return 1ULL << 20;
8836
8837         return div64_u64(runtime << 20, period);
8838 }
8839
8840 /* Must be called with tasklist_lock held */
8841 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8842 {
8843         struct task_struct *g, *p;
8844
8845         do_each_thread(g, p) {
8846                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8847                         return 1;
8848         } while_each_thread(g, p);
8849
8850         return 0;
8851 }
8852
8853 struct rt_schedulable_data {
8854         struct task_group *tg;
8855         u64 rt_period;
8856         u64 rt_runtime;
8857 };
8858
8859 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
8860 {
8861         struct rt_schedulable_data *d = data;
8862         struct task_group *child;
8863         unsigned long total, sum = 0;
8864         u64 period, runtime;
8865
8866         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8867         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8868
8869         if (tg == d->tg) {
8870                 period = d->rt_period;
8871                 runtime = d->rt_runtime;
8872         }
8873
8874         /*
8875          * Cannot have more runtime than the period.
8876          */
8877         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8878                 return -EINVAL;
8879
8880         /*
8881          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
8882          */
8883         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
8884                 return -EBUSY;
8885
8886         total = to_ratio(period, runtime);
8887
8888         /*
8889          * Nobody can have more than the global setting allows.
8890          */
8891         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
8892                 return -EINVAL;
8893
8894         /*
8895          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
8896          */
8897         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
8898                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
8899                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
8900
8901                 if (child == d->tg) {
8902                         period = d->rt_period;
8903                         runtime = d->rt_runtime;
8904                 }
8905
8906                 sum += to_ratio(period, runtime);
8907         }
8908
8909         if (sum > total)
8910                 return -EINVAL;
8911
8912         return 0;
8913 }
8914
8915 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8916 {
8917         struct rt_schedulable_data data = {
8918                 .tg = tg,
8919                 .rt_period = period,
8920                 .rt_runtime = runtime,
8921         };
8922
8923         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
8924 }
8925
8926 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
8927                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8928 {
8929         int i, err = 0;
8930
8931         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8932         read_lock(&tasklist_lock);
8933         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
8934         if (err)
8935                 goto unlock;
8936
8937         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8938         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8939         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8940
8941         for_each_possible_cpu(i) {
8942                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8943
8944                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8945                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8946                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8947         }
8948         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8949 unlock:
8950         read_unlock(&tasklist_lock);
8951         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8952
8953         return err;
8954 }
8955
8956 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8957 {
8958         u64 rt_runtime, rt_period;
8959
8960         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8961         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8962         if (rt_runtime_us < 0)
8963                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8964
8965         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8966 }
8967
8968 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8969 {
8970         u64 rt_runtime_us;
8971
8972         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8973                 return -1;
8974
8975         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8976         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8977         return rt_runtime_us;
8978 }
8979
8980 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8981 {
8982         u64 rt_runtime, rt_period;
8983
8984         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8985         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8986
8987         if (rt_period == 0)
8988                 return -EINVAL;
8989
8990         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8991 }
8992
8993 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8994 {
8995         u64 rt_period_us;
8996
8997         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8998         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8999         return rt_period_us;
9000 }
9001
9002 static int sched_rt_global_constraints(void)
9003 {
9004         u64 runtime, period;
9005         int ret = 0;
9006
9007         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9008                 return -EINVAL;
9009
9010         runtime = global_rt_runtime();
9011         period = global_rt_period();
9012
9013         /*
9014          * Sanity check on the sysctl variables.
9015          */
9016         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9017                 return -EINVAL;
9018
9019         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9020         read_lock(&tasklist_lock);
9021         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
9022         read_unlock(&tasklist_lock);
9023         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9024
9025         return ret;
9026 }
9027
9028 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
9029 {
9030         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
9031         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
9032                 return 0;
9033
9034         return 1;
9035 }
9036
9037 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9038 static int sched_rt_global_constraints(void)
9039 {
9040         unsigned long flags;
9041         int i;
9042
9043         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9044                 return -EINVAL;
9045
9046         /*
9047          * There's always some RT tasks in the root group
9048          * -- migration, kstopmachine etc..
9049          */
9050         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
9051                 return -EBUSY;
9052
9053         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9054         for_each_possible_cpu(i) {
9055                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
9056
9057                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9058                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
9059                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9060         }
9061         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9062
9063         return 0;
9064 }
9065 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9066
9067 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
9068                 void __user *buffer, size_t *lenp,
9069                 loff_t *ppos)
9070 {
9071         int ret;
9072         int old_period, old_runtime;
9073         static DEFINE_MUTEX(mutex);
9074
9075         mutex_lock(&mutex);
9076         old_period = sysctl_sched_rt_period;
9077         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
9078
9079         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
9080
9081         if (!ret && write) {
9082                 ret = sched_rt_global_constraints();
9083                 if (ret) {
9084                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
9085                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
9086                 } else {
9087                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
9088                         def_rt_bandwidth.rt_period =
9089                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
9090                 }
9091         }
9092         mutex_unlock(&mutex);
9093
9094         return ret;
9095 }
9096
9097 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9098
9099 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
9100 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
9101 {
9102         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
9103                             struct task_group, css);
9104 }
9105
9106 static struct cgroup_subsys_state *
9107 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9108 {
9109         struct task_group *tg, *parent;
9110
9111         if (!cgrp->parent) {
9112                 /* This is early initialization for the top cgroup */
9113                 return &init_task_group.css;
9114         }
9115
9116         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
9117         tg = sched_create_group(parent);
9118         if (IS_ERR(tg))
9119                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9120
9121         return &tg->css;
9122 }
9123
9124 static void
9125 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9126 {
9127         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9128
9129         sched_destroy_group(tg);
9130 }
9131
9132 static int
9133 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
9134 {
9135 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9136         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
9137                 return -EINVAL;
9138 #else
9139         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
9140         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
9141                 return -EINVAL;
9142 #endif
9143         return 0;
9144 }
9145
9146 static int
9147 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9148                       struct task_struct *tsk, bool threadgroup)
9149 {
9150         int retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, tsk);
9151         if (retval)
9152                 return retval;
9153         if (threadgroup) {
9154                 struct task_struct *c;
9155                 rcu_read_lock();
9156                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
9157                         retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, c);
9158                         if (retval) {
9159                                 rcu_read_unlock();
9160                                 return retval;
9161                         }
9162                 }
9163                 rcu_read_unlock();
9164         }
9165         return 0;
9166 }
9167
9168 static void
9169 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9170                   struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk,
9171                   bool threadgroup)
9172 {
9173         sched_move_task(tsk);
9174         if (threadgroup) {
9175                 struct task_struct *c;
9176                 rcu_read_lock();
9177                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
9178                         sched_move_task(c);
9179                 }
9180                 rcu_read_unlock();
9181         }
9182 }
9183
9184 static void
9185 cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys *ss, struct task_struct *task)
9186 {
9187         /*
9188          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
9189          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
9190          * trying to poke a half freed task state from generic code.
9191          */
9192         if (!(task->flags & PF_EXITING))
9193                 return;
9194
9195         sched_move_task(task);
9196 }
9197
9198 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9199 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9200                                 u64 shareval)
9201 {
9202         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
9203 }
9204
9205 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9206 {
9207         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9208
9209         return (u64) tg->shares;
9210 }
9211 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9212
9213 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9214 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9215                                 s64 val)
9216 {
9217         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
9218 }
9219
9220 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9221 {
9222         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
9223 }
9224
9225 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9226                 u64 rt_period_us)
9227 {
9228         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
9229 }
9230
9231 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9232 {
9233         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
9234 }
9235 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9236
9237 static struct cftype cpu_files[] = {
9238 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9239         {
9240                 .name = "shares",
9241                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9242                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9243         },
9244 #endif
9245 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9246         {
9247                 .name = "rt_runtime_us",
9248                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9249                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9250         },
9251         {
9252                 .name = "rt_period_us",
9253                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9254                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9255         },
9256 #endif
9257 };
9258
9259 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
9260 {
9261         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
9262 }
9263
9264 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
9265         .name           = "cpu",
9266         .create         = cpu_cgroup_create,
9267         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
9268         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
9269         .attach         = cpu_cgroup_attach,
9270         .exit           = cpu_cgroup_exit,
9271         .populate       = cpu_cgroup_populate,
9272         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
9273         .early_init     = 1,
9274 };
9275
9276 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9277
9278 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
9279
9280 /*
9281  * CPU accounting code for task groups.
9282  *
9283  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
9284  * (balbir@in.ibm.com).
9285  */
9286
9287 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
9288 struct cpuacct {
9289         struct cgroup_subsys_state css;
9290         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
9291         u64 __percpu *cpuusage;
9292         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
9293         struct cpuacct *parent;
9294 };
9295
9296 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
9297
9298 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
9299 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
9300 {
9301         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
9302                             struct cpuacct, css);
9303 }
9304
9305 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
9306 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
9307 {
9308         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
9309                             struct cpuacct, css);
9310 }
9311
9312 /* create a new cpu accounting group */
9313 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
9314         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9315 {
9316         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
9317         int i;
9318
9319         if (!ca)
9320                 goto out;
9321
9322         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
9323         if (!ca->cpuusage)
9324                 goto out_free_ca;
9325
9326         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
9327                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
9328                         goto out_free_counters;
9329
9330         if (cgrp->parent)
9331                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
9332
9333         return &ca->css;
9334
9335 out_free_counters:
9336         while (--i >= 0)
9337                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
9338         free_percpu(ca->cpuusage);
9339 out_free_ca:
9340         kfree(ca);
9341 out:
9342         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9343 }
9344
9345 /* destroy an existing cpu accounting group */
9346 static void
9347 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9348 {
9349         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9350         int i;
9351
9352         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
9353                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
9354         free_percpu(ca->cpuusage);
9355         kfree(ca);
9356 }
9357
9358 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
9359 {
9360         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9361         u64 data;
9362
9363 #ifndef CONFIG_64BIT
9364         /*
9365          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
9366          */
9367         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9368         data = *cpuusage;
9369         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9370 #else
9371         data = *cpuusage;
9372 #endif
9373
9374         return data;
9375 }
9376
9377 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
9378 {
9379         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9380
9381 #ifndef CONFIG_64BIT
9382         /*
9383          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
9384          */
9385         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9386         *cpuusage = val;
9387         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9388 #else
9389         *cpuusage = val;
9390 #endif
9391 }
9392
9393 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9394 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9395 {
9396         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9397         u64 totalcpuusage = 0;
9398         int i;
9399
9400         for_each_present_cpu(i)
9401                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9402
9403         return totalcpuusage;
9404 }
9405
9406 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9407                                                                 u64 reset)
9408 {
9409         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9410         int err = 0;
9411         int i;
9412
9413         if (reset) {
9414                 err = -EINVAL;
9415                 goto out;
9416         }
9417
9418         for_each_present_cpu(i)
9419                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
9420
9421 out:
9422         return err;
9423 }
9424
9425 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
9426                                    struct seq_file *m)
9427 {
9428         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
9429         u64 percpu;
9430         int i;
9431
9432         for_each_present_cpu(i) {
9433                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9434                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
9435         }
9436         seq_printf(m, "\n");
9437         return 0;
9438 }
9439
9440 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
9441         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
9442         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
9443 };
9444
9445 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9446                 struct cgroup_map_cb *cb)
9447 {
9448         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9449         int i;
9450
9451         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
9452                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
9453                 val = cputime64_to_clock_t(val);
9454                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
9455         }
9456         return 0;
9457 }
9458
9459 static struct cftype files[] = {
9460         {
9461                 .name = "usage",
9462                 .read_u64 = cpuusage_read,
9463                 .write_u64 = cpuusage_write,
9464         },
9465         {
9466                 .name = "usage_percpu",
9467                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
9468         },
9469         {
9470                 .name = "stat",
9471                 .read_map = cpuacct_stats_show,
9472         },
9473 };
9474
9475 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9476 {
9477         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9478 }
9479
9480 /*
9481  * charge this task's execution time to its accounting group.
9482  *
9483  * called with rq->lock held.
9484  */
9485 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9486 {
9487         struct cpuacct *ca;
9488         int cpu;
9489
9490         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9491                 return;
9492
9493         cpu = task_cpu(tsk);
9494
9495         rcu_read_lock();
9496
9497         ca = task_ca(tsk);
9498
9499         for (; ca; ca = ca->parent) {
9500                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9501                 *cpuusage += cputime;
9502         }
9503
9504         rcu_read_unlock();
9505 }
9506
9507 /*
9508  * When CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING is enabled one jiffy can be very large
9509  * in cputime_t units. As a result, cpuacct_update_stats calls
9510  * percpu_counter_add with values large enough to always overflow the
9511  * per cpu batch limit causing bad SMP scalability.
9512  *
9513  * To fix this we scale percpu_counter_batch by cputime_one_jiffy so we
9514  * batch the same amount of time with CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING disabled
9515  * and enabled. We cap it at INT_MAX which is the largest allowed batch value.
9516  */
9517 #ifdef CONFIG_SMP
9518 #define CPUACCT_BATCH   \
9519         min_t(long, percpu_counter_batch * cputime_one_jiffy, INT_MAX)
9520 #else
9521 #define CPUACCT_BATCH   0
9522 #endif
9523
9524 /*
9525  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
9526  */
9527 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
9528                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
9529 {
9530         struct cpuacct *ca;
9531         int batch = CPUACCT_BATCH;
9532
9533         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9534                 return;
9535
9536         rcu_read_lock();
9537         ca = task_ca(tsk);
9538
9539         do {
9540                 __percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val, batch);
9541                 ca = ca->parent;
9542         } while (ca);
9543         rcu_read_unlock();
9544 }
9545
9546 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9547         .name = "cpuacct",
9548         .create = cpuacct_create,
9549         .destroy = cpuacct_destroy,
9550         .populate = cpuacct_populate,
9551         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9552 };
9553 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */
9554
9555 #ifndef CONFIG_SMP
9556
9557 void synchronize_sched_expedited(void)
9558 {
9559         barrier();
9560 }
9561 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
9562
9563 #else /* #ifndef CONFIG_SMP */
9564
9565 static atomic_t synchronize_sched_expedited_count = ATOMIC_INIT(0);
9566
9567 static int synchronize_sched_expedited_cpu_stop(void *data)
9568 {
9569         /*
9570          * There must be a full memory barrier on each affected CPU
9571          * between the time that try_stop_cpus() is called and the
9572          * time that it returns.
9573          *
9574          * In the current initial implementation of cpu_stop, the
9575          * above condition is already met when the control reaches
9576          * this point and the following smp_mb() is not strictly
9577          * necessary.  Do smp_mb() anyway for documentation and
9578          * robustness against future implementation changes.
9579          */
9580         smp_mb(); /* See above comment block. */
9581         return 0;
9582 }
9583
9584 /*
9585  * Wait for an rcu-sched grace period to elapse, but use "big hammer"
9586  * approach to force grace period to end quickly.  This consumes
9587  * significant time on all CPUs, and is thus not recommended for
9588  * any sort of common-case code.
9589  *
9590  * Note that it is illegal to call this function while holding any
9591  * lock that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  Failing to
9592  * observe this restriction will result in deadlock.
9593  */
9594 void synchronize_sched_expedited(void)
9595 {
9596         int snap, trycount = 0;
9597
9598         smp_mb();  /* ensure prior mod happens before capturing snap. */
9599         snap = atomic_read(&synchronize_sched_expedited_count) + 1;
9600         get_online_cpus();
9601         while (try_stop_cpus(cpu_online_mask,
9602                              synchronize_sched_expedited_cpu_stop,
9603                              NULL) == -EAGAIN) {
9604                 put_online_cpus();
9605                 if (trycount++ < 10)
9606                         udelay(trycount * num_online_cpus());
9607                 else {
9608                         synchronize_sched();
9609                         return;
9610                 }
9611                 if (atomic_read(&synchronize_sched_expedited_count) - snap > 0) {
9612                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
9613                         return;
9614                 }
9615                 get_online_cpus();
9616         }
9617         atomic_inc(&synchronize_sched_expedited_count);
9618         smp_mb__after_atomic_inc(); /* ensure post-GP actions seen after GP. */
9619         put_online_cpus();
9620 }
9621 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
9622
9623 #endif /* #else #ifndef CONFIG_SMP */