Merge branch 'linus' into sched/core
[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 #ifdef CONFIG_SMP
430         struct cpupri cpupri;
431 #endif
432 };
433
434 /*
435  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
436  * members (mimicking the global state we have today).
437  */
438 static struct root_domain def_root_domain;
439
440 #endif
441
442 /*
443  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
444  *
445  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
446  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
447  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
448  */
449 struct rq {
450         /* runqueue lock: */
451         raw_spinlock_t lock;
452
453         /*
454          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
455          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
456          */
457         unsigned long nr_running;
458         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
459         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
460         unsigned long last_load_update_tick;
461 #ifdef CONFIG_NO_HZ
462         u64 nohz_stamp;
463         unsigned char nohz_balance_kick;
464 #endif
465         unsigned int skip_clock_update;
466
467         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
468         struct load_weight load;
469         unsigned long nr_load_updates;
470         u64 nr_switches;
471
472         struct cfs_rq cfs;
473         struct rt_rq rt;
474
475 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
476         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
477         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
478 #endif
479 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
480         struct list_head leaf_rt_rq_list;
481 #endif
482
483         /*
484          * This is part of a global counter where only the total sum
485          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
486          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
487          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
488          */
489         unsigned long nr_uninterruptible;
490
491         struct task_struct *curr, *idle;
492         unsigned long next_balance;
493         struct mm_struct *prev_mm;
494
495         u64 clock;
496
497         atomic_t nr_iowait;
498
499 #ifdef CONFIG_SMP
500         struct root_domain *rd;
501         struct sched_domain *sd;
502
503         unsigned long cpu_power;
504
505         unsigned char idle_at_tick;
506         /* For active balancing */
507         int post_schedule;
508         int active_balance;
509         int push_cpu;
510         struct cpu_stop_work active_balance_work;
511         /* cpu of this runqueue: */
512         int cpu;
513         int online;
514
515         unsigned long avg_load_per_task;
516
517         u64 rt_avg;
518         u64 age_stamp;
519         u64 idle_stamp;
520         u64 avg_idle;
521 #endif
522
523         /* calc_load related fields */
524         unsigned long calc_load_update;
525         long calc_load_active;
526
527 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
528 #ifdef CONFIG_SMP
529         int hrtick_csd_pending;
530         struct call_single_data hrtick_csd;
531 #endif
532         struct hrtimer hrtick_timer;
533 #endif
534
535 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
536         /* latency stats */
537         struct sched_info rq_sched_info;
538         unsigned long long rq_cpu_time;
539         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
540
541         /* sys_sched_yield() stats */
542         unsigned int yld_count;
543
544         /* schedule() stats */
545         unsigned int sched_switch;
546         unsigned int sched_count;
547         unsigned int sched_goidle;
548
549         /* try_to_wake_up() stats */
550         unsigned int ttwu_count;
551         unsigned int ttwu_local;
552
553         /* BKL stats */
554         unsigned int bkl_count;
555 #endif
556 };
557
558 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
559
560 static inline
561 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
562 {
563         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
564
565         /*
566          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
567          * this case, we can save a useless back to back clock update.
568          */
569         if (test_tsk_need_resched(p))
570                 rq->skip_clock_update = 1;
571 }
572
573 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
574 {
575 #ifdef CONFIG_SMP
576         return rq->cpu;
577 #else
578         return 0;
579 #endif
580 }
581
582 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
583         rcu_dereference_check((p), \
584                               rcu_read_lock_sched_held() || \
585                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
586
587 /*
588  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
589  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
590  *
591  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
592  * preempt-disabled sections.
593  */
594 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
595         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
596
597 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
598 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
599 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
600 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
601 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
602
603 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
604
605 /*
606  * Return the group to which this tasks belongs.
607  *
608  * We use task_subsys_state_check() and extend the RCU verification
609  * with lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock) because cpu_cgroup_attach()
610  * holds that lock for each task it moves into the cgroup. Therefore
611  * by holding that lock, we pin the task to the current cgroup.
612  */
613 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
614 {
615         struct cgroup_subsys_state *css;
616
617         css = task_subsys_state_check(p, cpu_cgroup_subsys_id,
618                         lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock));
619         return container_of(css, struct task_group, css);
620 }
621
622 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
623 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
624 {
625 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
626         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
627         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
628 #endif
629
630 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
631         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
632         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
633 #endif
634 }
635
636 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
637
638 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
639 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
640 {
641         return NULL;
642 }
643
644 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
645
646 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
647 {
648         if (!rq->skip_clock_update)
649                 rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
650 }
651
652 /*
653  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
654  */
655 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
656 # define const_debug __read_mostly
657 #else
658 # define const_debug static const
659 #endif
660
661 /**
662  * runqueue_is_locked
663  * @cpu: the processor in question.
664  *
665  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
666  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
667  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
668  */
669 int runqueue_is_locked(int cpu)
670 {
671         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
672 }
673
674 /*
675  * Debugging: various feature bits
676  */
677
678 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
679         __SCHED_FEAT_##name ,
680
681 enum {
682 #include "sched_features.h"
683 };
684
685 #undef SCHED_FEAT
686
687 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
688         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
689
690 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
691 #include "sched_features.h"
692         0;
693
694 #undef SCHED_FEAT
695
696 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
697 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
698         #name ,
699
700 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
701 #include "sched_features.h"
702         NULL
703 };
704
705 #undef SCHED_FEAT
706
707 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
708 {
709         int i;
710
711         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
712                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
713                         seq_puts(m, "NO_");
714                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
715         }
716         seq_puts(m, "\n");
717
718         return 0;
719 }
720
721 static ssize_t
722 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
723                 size_t cnt, loff_t *ppos)
724 {
725         char buf[64];
726         char *cmp = buf;
727         int neg = 0;
728         int i;
729
730         if (cnt > 63)
731                 cnt = 63;
732
733         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
734                 return -EFAULT;
735
736         buf[cnt] = 0;
737
738         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
739                 neg = 1;
740                 cmp += 3;
741         }
742
743         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
744                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
745
746                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
747                         if (neg)
748                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
749                         else
750                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
751                         break;
752                 }
753         }
754
755         if (!sched_feat_names[i])
756                 return -EINVAL;
757
758         *ppos += cnt;
759
760         return cnt;
761 }
762
763 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
764 {
765         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
766 }
767
768 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
769         .open           = sched_feat_open,
770         .write          = sched_feat_write,
771         .read           = seq_read,
772         .llseek         = seq_lseek,
773         .release        = single_release,
774 };
775
776 static __init int sched_init_debug(void)
777 {
778         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
779                         &sched_feat_fops);
780
781         return 0;
782 }
783 late_initcall(sched_init_debug);
784
785 #endif
786
787 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
788
789 /*
790  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
791  * Limited because this is done with IRQs disabled.
792  */
793 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
794
795 /*
796  * ratelimit for updating the group shares.
797  * default: 0.25ms
798  */
799 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
800 unsigned int normalized_sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
801
802 /*
803  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
804  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
805  * default: 4
806  */
807 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
808
809 /*
810  * period over which we average the RT time consumption, measured
811  * in ms.
812  *
813  * default: 1s
814  */
815 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
816
817 /*
818  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
819  * default: 1s
820  */
821 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
822
823 static __read_mostly int scheduler_running;
824
825 /*
826  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
827  * default: 0.95s
828  */
829 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
830
831 static inline u64 global_rt_period(void)
832 {
833         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
834 }
835
836 static inline u64 global_rt_runtime(void)
837 {
838         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
839                 return RUNTIME_INF;
840
841         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
842 }
843
844 #ifndef prepare_arch_switch
845 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
846 #endif
847 #ifndef finish_arch_switch
848 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
849 #endif
850
851 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
852 {
853         return rq->curr == p;
854 }
855
856 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
857 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
858 {
859         return task_current(rq, p);
860 }
861
862 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
863 {
864 }
865
866 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
867 {
868 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
869         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
870         rq->lock.owner = current;
871 #endif
872         /*
873          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
874          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
875          * prev into current:
876          */
877         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
878
879         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
880 }
881
882 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
883 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
884 {
885 #ifdef CONFIG_SMP
886         return p->oncpu;
887 #else
888         return task_current(rq, p);
889 #endif
890 }
891
892 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
893 {
894 #ifdef CONFIG_SMP
895         /*
896          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
897          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
898          * here.
899          */
900         next->oncpu = 1;
901 #endif
902 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
903         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
904 #else
905         raw_spin_unlock(&rq->lock);
906 #endif
907 }
908
909 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
910 {
911 #ifdef CONFIG_SMP
912         /*
913          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
914          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
915          * finished.
916          */
917         smp_wmb();
918         prev->oncpu = 0;
919 #endif
920 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
921         local_irq_enable();
922 #endif
923 }
924 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
925
926 /*
927  * Check whether the task is waking, we use this to synchronize ->cpus_allowed
928  * against ttwu().
929  */
930 static inline int task_is_waking(struct task_struct *p)
931 {
932         return unlikely(p->state == TASK_WAKING);
933 }
934
935 /*
936  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
937  * Must be called interrupts disabled.
938  */
939 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
940         __acquires(rq->lock)
941 {
942         struct rq *rq;
943
944         for (;;) {
945                 rq = task_rq(p);
946                 raw_spin_lock(&rq->lock);
947                 if (likely(rq == task_rq(p)))
948                         return rq;
949                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
950         }
951 }
952
953 /*
954  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
955  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
956  * explicitly disabling preemption.
957  */
958 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
959         __acquires(rq->lock)
960 {
961         struct rq *rq;
962
963         for (;;) {
964                 local_irq_save(*flags);
965                 rq = task_rq(p);
966                 raw_spin_lock(&rq->lock);
967                 if (likely(rq == task_rq(p)))
968                         return rq;
969                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
970         }
971 }
972
973 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
974         __releases(rq->lock)
975 {
976         raw_spin_unlock(&rq->lock);
977 }
978
979 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
980         __releases(rq->lock)
981 {
982         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
983 }
984
985 /*
986  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
987  */
988 static struct rq *this_rq_lock(void)
989         __acquires(rq->lock)
990 {
991         struct rq *rq;
992
993         local_irq_disable();
994         rq = this_rq();
995         raw_spin_lock(&rq->lock);
996
997         return rq;
998 }
999
1000 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1001 /*
1002  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1003  *
1004  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1005  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1006  * reschedule event.
1007  *
1008  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1009  * rq->lock.
1010  */
1011
1012 /*
1013  * Use hrtick when:
1014  *  - enabled by features
1015  *  - hrtimer is actually high res
1016  */
1017 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1018 {
1019         if (!sched_feat(HRTICK))
1020                 return 0;
1021         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1022                 return 0;
1023         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1024 }
1025
1026 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1027 {
1028         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1029                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1030 }
1031
1032 /*
1033  * High-resolution timer tick.
1034  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1035  */
1036 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1037 {
1038         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1039
1040         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1041
1042         raw_spin_lock(&rq->lock);
1043         update_rq_clock(rq);
1044         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1045         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1046
1047         return HRTIMER_NORESTART;
1048 }
1049
1050 #ifdef CONFIG_SMP
1051 /*
1052  * called from hardirq (IPI) context
1053  */
1054 static void __hrtick_start(void *arg)
1055 {
1056         struct rq *rq = arg;
1057
1058         raw_spin_lock(&rq->lock);
1059         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1060         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1061         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1062 }
1063
1064 /*
1065  * Called to set the hrtick timer state.
1066  *
1067  * called with rq->lock held and irqs disabled
1068  */
1069 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1070 {
1071         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1072         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1073
1074         hrtimer_set_expires(timer, time);
1075
1076         if (rq == this_rq()) {
1077                 hrtimer_restart(timer);
1078         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1079                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1080                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1081         }
1082 }
1083
1084 static int
1085 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1086 {
1087         int cpu = (int)(long)hcpu;
1088
1089         switch (action) {
1090         case CPU_UP_CANCELED:
1091         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1092         case CPU_DOWN_PREPARE:
1093         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1094         case CPU_DEAD:
1095         case CPU_DEAD_FROZEN:
1096                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1097                 return NOTIFY_OK;
1098         }
1099
1100         return NOTIFY_DONE;
1101 }
1102
1103 static __init void init_hrtick(void)
1104 {
1105         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1106 }
1107 #else
1108 /*
1109  * Called to set the hrtick timer state.
1110  *
1111  * called with rq->lock held and irqs disabled
1112  */
1113 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1114 {
1115         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1116                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1117 }
1118
1119 static inline void init_hrtick(void)
1120 {
1121 }
1122 #endif /* CONFIG_SMP */
1123
1124 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1125 {
1126 #ifdef CONFIG_SMP
1127         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1128
1129         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1130         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1131         rq->hrtick_csd.info = rq;
1132 #endif
1133
1134         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1135         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1136 }
1137 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1138 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1139 {
1140 }
1141
1142 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1143 {
1144 }
1145
1146 static inline void init_hrtick(void)
1147 {
1148 }
1149 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1150
1151 /*
1152  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1153  *
1154  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1155  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1156  * the target CPU.
1157  */
1158 #ifdef CONFIG_SMP
1159
1160 #ifndef tsk_is_polling
1161 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1162 #endif
1163
1164 static void resched_task(struct task_struct *p)
1165 {
1166         int cpu;
1167
1168         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1169
1170         if (test_tsk_need_resched(p))
1171                 return;
1172
1173         set_tsk_need_resched(p);
1174
1175         cpu = task_cpu(p);
1176         if (cpu == smp_processor_id())
1177                 return;
1178
1179         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1180         smp_mb();
1181         if (!tsk_is_polling(p))
1182                 smp_send_reschedule(cpu);
1183 }
1184
1185 static void resched_cpu(int cpu)
1186 {
1187         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1188         unsigned long flags;
1189
1190         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1191                 return;
1192         resched_task(cpu_curr(cpu));
1193         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1194 }
1195
1196 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1197 /*
1198  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
1199  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
1200  *
1201  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
1202  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
1203  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
1204  */
1205 int get_nohz_timer_target(void)
1206 {
1207         int cpu = smp_processor_id();
1208         int i;
1209         struct sched_domain *sd;
1210
1211         for_each_domain(cpu, sd) {
1212                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1213                         if (!idle_cpu(i))
1214                                 return i;
1215         }
1216         return cpu;
1217 }
1218 /*
1219  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1220  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1221  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1222  * idle system the next event might even be infinite time into the
1223  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1224  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1225  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1226  * wheel for the next timer event.
1227  */
1228 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1229 {
1230         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1231
1232         if (cpu == smp_processor_id())
1233                 return;
1234
1235         /*
1236          * This is safe, as this function is called with the timer
1237          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1238          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1239          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1240          * timer into account automatically.
1241          */
1242         if (rq->curr != rq->idle)
1243                 return;
1244
1245         /*
1246          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1247          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1248          * idle task through an additional NOOP schedule()
1249          */
1250         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1251
1252         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1253         smp_mb();
1254         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1255                 smp_send_reschedule(cpu);
1256 }
1257
1258 int nohz_ratelimit(int cpu)
1259 {
1260         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1261         u64 diff = rq->clock - rq->nohz_stamp;
1262
1263         rq->nohz_stamp = rq->clock;
1264
1265         return diff < (NSEC_PER_SEC / HZ) >> 1;
1266 }
1267
1268 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1269
1270 static u64 sched_avg_period(void)
1271 {
1272         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1273 }
1274
1275 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1276 {
1277         s64 period = sched_avg_period();
1278
1279         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1280                 /*
1281                  * Inline assembly required to prevent the compiler
1282                  * optimising this loop into a divmod call.
1283                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
1284                  */
1285                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
1286                 rq->age_stamp += period;
1287                 rq->rt_avg /= 2;
1288         }
1289 }
1290
1291 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1292 {
1293         rq->rt_avg += rt_delta;
1294         sched_avg_update(rq);
1295 }
1296
1297 #else /* !CONFIG_SMP */
1298 static void resched_task(struct task_struct *p)
1299 {
1300         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1301         set_tsk_need_resched(p);
1302 }
1303
1304 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1305 {
1306 }
1307 #endif /* CONFIG_SMP */
1308
1309 #if BITS_PER_LONG == 32
1310 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1311 #else
1312 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1313 #endif
1314
1315 #define WMULT_SHIFT     32
1316
1317 /*
1318  * Shift right and round:
1319  */
1320 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1321
1322 /*
1323  * delta *= weight / lw
1324  */
1325 static unsigned long
1326 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1327                 struct load_weight *lw)
1328 {
1329         u64 tmp;
1330
1331         if (!lw->inv_weight) {
1332                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1333                         lw->inv_weight = 1;
1334                 else
1335                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1336                                 / (lw->weight+1);
1337         }
1338
1339         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1340         /*
1341          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1342          */
1343         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1344                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1345                         WMULT_SHIFT/2);
1346         else
1347                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1348
1349         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1350 }
1351
1352 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1353 {
1354         lw->weight += inc;
1355         lw->inv_weight = 0;
1356 }
1357
1358 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1359 {
1360         lw->weight -= dec;
1361         lw->inv_weight = 0;
1362 }
1363
1364 /*
1365  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1366  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1367  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1368  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1369  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1370  * slice expiry etc.
1371  */
1372
1373 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1374 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1375
1376 /*
1377  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1378  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1379  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1380  * that remained on nice 0.
1381  *
1382  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1383  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1384  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1385  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1386  * the relative distance between them is ~25%.)
1387  */
1388 static const int prio_to_weight[40] = {
1389  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1390  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1391  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1392  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1393  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1394  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1395  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1396  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1397 };
1398
1399 /*
1400  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1401  *
1402  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1403  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1404  * into multiplications:
1405  */
1406 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1407  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1408  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1409  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1410  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1411  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1412  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1413  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1414  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1415 };
1416
1417 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1418 enum cpuacct_stat_index {
1419         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1420         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1421
1422         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1423 };
1424
1425 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1426 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1427 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1428                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1429 #else
1430 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1431 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1432                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1433 #endif
1434
1435 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1436 {
1437         update_load_add(&rq->load, load);
1438 }
1439
1440 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1441 {
1442         update_load_sub(&rq->load, load);
1443 }
1444
1445 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1446 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1447
1448 /*
1449  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1450  * leaving it for the final time.
1451  */
1452 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1453 {
1454         struct task_group *parent, *child;
1455         int ret;
1456
1457         rcu_read_lock();
1458         parent = &root_task_group;
1459 down:
1460         ret = (*down)(parent, data);
1461         if (ret)
1462                 goto out_unlock;
1463         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1464                 parent = child;
1465                 goto down;
1466
1467 up:
1468                 continue;
1469         }
1470         ret = (*up)(parent, data);
1471         if (ret)
1472                 goto out_unlock;
1473
1474         child = parent;
1475         parent = parent->parent;
1476         if (parent)
1477                 goto up;
1478 out_unlock:
1479         rcu_read_unlock();
1480
1481         return ret;
1482 }
1483
1484 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1485 {
1486         return 0;
1487 }
1488 #endif
1489
1490 #ifdef CONFIG_SMP
1491 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1492 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1493 {
1494         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1495 }
1496
1497 /*
1498  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1499  * according to the scheduling class and "nice" value.
1500  *
1501  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1502  * balance conservatively.
1503  */
1504 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1505 {
1506         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1507         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1508
1509         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1510                 return total;
1511
1512         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1513 }
1514
1515 /*
1516  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1517  * according to the scheduling class and "nice" value.
1518  */
1519 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1520 {
1521         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1522         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1523
1524         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1525                 return total;
1526
1527         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1528 }
1529
1530 static unsigned long power_of(int cpu)
1531 {
1532         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
1533 }
1534
1535 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1536
1537 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1538 {
1539         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1540         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1541
1542         if (nr_running)
1543                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1544         else
1545                 rq->avg_load_per_task = 0;
1546
1547         return rq->avg_load_per_task;
1548 }
1549
1550 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1551
1552 static __read_mostly unsigned long __percpu *update_shares_data;
1553
1554 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1555
1556 /*
1557  * Calculate and set the cpu's group shares.
1558  */
1559 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1560                                     unsigned long sd_shares,
1561                                     unsigned long sd_rq_weight,
1562                                     unsigned long *usd_rq_weight)
1563 {
1564         unsigned long shares, rq_weight;
1565         int boost = 0;
1566
1567         rq_weight = usd_rq_weight[cpu];
1568         if (!rq_weight) {
1569                 boost = 1;
1570                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1571         }
1572
1573         /*
1574          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1575          * shares_i =  -----------------------------
1576          *                  \Sum_j rq_weight_j
1577          */
1578         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1579         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1580
1581         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1582                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1583                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1584                 unsigned long flags;
1585
1586                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1587                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1588                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1589                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1590                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1591         }
1592 }
1593
1594 /*
1595  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1596  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1597  * parent group depends on the shares of its child groups.
1598  */
1599 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1600 {
1601         unsigned long weight, rq_weight = 0, sum_weight = 0, shares = 0;
1602         unsigned long *usd_rq_weight;
1603         struct sched_domain *sd = data;
1604         unsigned long flags;
1605         int i;
1606
1607         if (!tg->se[0])
1608                 return 0;
1609
1610         local_irq_save(flags);
1611         usd_rq_weight = per_cpu_ptr(update_shares_data, smp_processor_id());
1612
1613         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1614                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1615                 usd_rq_weight[i] = weight;
1616
1617                 rq_weight += weight;
1618                 /*
1619                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1620                  * is one of average load so that when a new task gets to
1621                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1622                  */
1623                 if (!weight)
1624                         weight = NICE_0_LOAD;
1625
1626                 sum_weight += weight;
1627                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1628         }
1629
1630         if (!rq_weight)
1631                 rq_weight = sum_weight;
1632
1633         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1634                 shares = tg->shares;
1635
1636         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1637                 shares = tg->shares;
1638
1639         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1640                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd_rq_weight);
1641
1642         local_irq_restore(flags);
1643
1644         return 0;
1645 }
1646
1647 /*
1648  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1649  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1650  * group is a fraction of its parents load.
1651  */
1652 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1653 {
1654         unsigned long load;
1655         long cpu = (long)data;
1656
1657         if (!tg->parent) {
1658                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1659         } else {
1660                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1661                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1662                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1663         }
1664
1665         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1666
1667         return 0;
1668 }
1669
1670 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1671 {
1672         s64 elapsed;
1673         u64 now;
1674
1675         if (root_task_group_empty())
1676                 return;
1677
1678         now = local_clock();
1679         elapsed = now - sd->last_update;
1680
1681         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1682                 sd->last_update = now;
1683                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1684         }
1685 }
1686
1687 static void update_h_load(long cpu)
1688 {
1689         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1690 }
1691
1692 #else
1693
1694 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1695 {
1696 }
1697
1698 #endif
1699
1700 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1701
1702 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1703
1704 /*
1705  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1706  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1707  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1708  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1709  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1710  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1711  */
1712 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1713         __releases(this_rq->lock)
1714         __acquires(busiest->lock)
1715         __acquires(this_rq->lock)
1716 {
1717         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1718         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1719
1720         return 1;
1721 }
1722
1723 #else
1724 /*
1725  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1726  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1727  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1728  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1729  * regardless of entry order into the function.
1730  */
1731 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1732         __releases(this_rq->lock)
1733         __acquires(busiest->lock)
1734         __acquires(this_rq->lock)
1735 {
1736         int ret = 0;
1737
1738         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1739                 if (busiest < this_rq) {
1740                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1741                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1742                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1743                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1744                         ret = 1;
1745                 } else
1746                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1747                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1748         }
1749         return ret;
1750 }
1751
1752 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1753
1754 /*
1755  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1756  */
1757 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1758 {
1759         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1760                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1761                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1762                 BUG_ON(1);
1763         }
1764
1765         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1766 }
1767
1768 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1769         __releases(busiest->lock)
1770 {
1771         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1772         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1773 }
1774
1775 /*
1776  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1777  *
1778  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1779  * you need to do so manually before calling.
1780  */
1781 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1782         __acquires(rq1->lock)
1783         __acquires(rq2->lock)
1784 {
1785         BUG_ON(!irqs_disabled());
1786         if (rq1 == rq2) {
1787                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1788                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1789         } else {
1790                 if (rq1 < rq2) {
1791                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1792                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1793                 } else {
1794                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1795                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1796                 }
1797         }
1798 }
1799
1800 /*
1801  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1802  *
1803  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1804  * you need to do so manually after calling.
1805  */
1806 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1807         __releases(rq1->lock)
1808         __releases(rq2->lock)
1809 {
1810         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1811         if (rq1 != rq2)
1812                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1813         else
1814                 __release(rq2->lock);
1815 }
1816
1817 #endif
1818
1819 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1820 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1821 {
1822 #ifdef CONFIG_SMP
1823         cfs_rq->shares = shares;
1824 #endif
1825 }
1826 #endif
1827
1828 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq);
1829 static void update_sysctl(void);
1830 static int get_update_sysctl_factor(void);
1831 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq);
1832
1833 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1834 {
1835         set_task_rq(p, cpu);
1836 #ifdef CONFIG_SMP
1837         /*
1838          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1839          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1840          * per-task data have been completed by this moment.
1841          */
1842         smp_wmb();
1843         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1844 #endif
1845 }
1846
1847 static const struct sched_class rt_sched_class;
1848
1849 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1850 #define for_each_class(class) \
1851    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1852
1853 #include "sched_stats.h"
1854
1855 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1856 {
1857         rq->nr_running++;
1858 }
1859
1860 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1861 {
1862         rq->nr_running--;
1863 }
1864
1865 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1866 {
1867         if (task_has_rt_policy(p)) {
1868                 p->se.load.weight = 0;
1869                 p->se.load.inv_weight = WMULT_CONST;
1870                 return;
1871         }
1872
1873         /*
1874          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1875          */
1876         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1877                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1878                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1879                 return;
1880         }
1881
1882         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1883         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1884 }
1885
1886 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1887 {
1888         update_rq_clock(rq);
1889         sched_info_queued(p);
1890         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
1891         p->se.on_rq = 1;
1892 }
1893
1894 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1895 {
1896         update_rq_clock(rq);
1897         sched_info_dequeued(p);
1898         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
1899         p->se.on_rq = 0;
1900 }
1901
1902 /*
1903  * activate_task - move a task to the runqueue.
1904  */
1905 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1906 {
1907         if (task_contributes_to_load(p))
1908                 rq->nr_uninterruptible--;
1909
1910         enqueue_task(rq, p, flags);
1911         inc_nr_running(rq);
1912 }
1913
1914 /*
1915  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1916  */
1917 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1918 {
1919         if (task_contributes_to_load(p))
1920                 rq->nr_uninterruptible++;
1921
1922         dequeue_task(rq, p, flags);
1923         dec_nr_running(rq);
1924 }
1925
1926 #include "sched_idletask.c"
1927 #include "sched_fair.c"
1928 #include "sched_rt.c"
1929 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1930 # include "sched_debug.c"
1931 #endif
1932
1933 /*
1934  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1935  */
1936 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1937 {
1938         return p->static_prio;
1939 }
1940
1941 /*
1942  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1943  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1944  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1945  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1946  * estimator recalculates.
1947  */
1948 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1949 {
1950         int prio;
1951
1952         if (task_has_rt_policy(p))
1953                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1954         else
1955                 prio = __normal_prio(p);
1956         return prio;
1957 }
1958
1959 /*
1960  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1961  * taken into account by the scheduler. This value might
1962  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1963  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1964  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1965  */
1966 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1967 {
1968         p->normal_prio = normal_prio(p);
1969         /*
1970          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1971          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1972          * to the normal priority:
1973          */
1974         if (!rt_prio(p->prio))
1975                 return p->normal_prio;
1976         return p->prio;
1977 }
1978
1979 /**
1980  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1981  * @p: the task in question.
1982  */
1983 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1984 {
1985         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1986 }
1987
1988 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1989                                        const struct sched_class *prev_class,
1990                                        int oldprio, int running)
1991 {
1992         if (prev_class != p->sched_class) {
1993                 if (prev_class->switched_from)
1994                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1995                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1996         } else
1997                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1998 }
1999
2000 #ifdef CONFIG_SMP
2001 /*
2002  * Is this task likely cache-hot:
2003  */
2004 static int
2005 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2006 {
2007         s64 delta;
2008
2009         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2010                 return 0;
2011
2012         /*
2013          * Buddy candidates are cache hot:
2014          */
2015         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2016                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2017                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2018                 return 1;
2019
2020         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2021                 return 1;
2022         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2023                 return 0;
2024
2025         delta = now - p->se.exec_start;
2026
2027         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2028 }
2029
2030 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2031 {
2032 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2033         /*
2034          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2035          * ttwu() will sort out the placement.
2036          */
2037         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2038                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2039 #endif
2040
2041         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2042
2043         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2044                 p->se.nr_migrations++;
2045                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, 1, NULL, 0);
2046         }
2047
2048         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2049 }
2050
2051 struct migration_arg {
2052         struct task_struct *task;
2053         int dest_cpu;
2054 };
2055
2056 static int migration_cpu_stop(void *data);
2057
2058 /*
2059  * The task's runqueue lock must be held.
2060  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2061  */
2062 static bool migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2063 {
2064         struct rq *rq = task_rq(p);
2065
2066         /*
2067          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2068          * the next wake-up will properly place the task.
2069          */
2070         return p->se.on_rq || task_running(rq, p);
2071 }
2072
2073 /*
2074  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2075  *
2076  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2077  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2078  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2079  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2080  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2081  * @p has remained unscheduled the whole time.
2082  *
2083  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2084  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2085  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2086  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2087  * waiting to become inactive.
2088  */
2089 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2090 {
2091         unsigned long flags;
2092         int running, on_rq;
2093         unsigned long ncsw;
2094         struct rq *rq;
2095
2096         for (;;) {
2097                 /*
2098                  * We do the initial early heuristics without holding
2099                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2100                  * the runqueue lock when things look like they will
2101                  * work out!
2102                  */
2103                 rq = task_rq(p);
2104
2105                 /*
2106                  * If the task is actively running on another CPU
2107                  * still, just relax and busy-wait without holding
2108                  * any locks.
2109                  *
2110                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2111                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2112                  * But we don't care, since "task_running()" will
2113                  * return false if the runqueue has changed and p
2114                  * is actually now running somewhere else!
2115                  */
2116                 while (task_running(rq, p)) {
2117                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2118                                 return 0;
2119                         cpu_relax();
2120                 }
2121
2122                 /*
2123                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2124                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2125                  * just go back and repeat.
2126                  */
2127                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2128                 trace_sched_wait_task(p);
2129                 running = task_running(rq, p);
2130                 on_rq = p->se.on_rq;
2131                 ncsw = 0;
2132                 if (!match_state || p->state == match_state)
2133                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2134                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2135
2136                 /*
2137                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2138                  */
2139                 if (unlikely(!ncsw))
2140                         break;
2141
2142                 /*
2143                  * Was it really running after all now that we
2144                  * checked with the proper locks actually held?
2145                  *
2146                  * Oops. Go back and try again..
2147                  */
2148                 if (unlikely(running)) {
2149                         cpu_relax();
2150                         continue;
2151                 }
2152
2153                 /*
2154                  * It's not enough that it's not actively running,
2155                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2156                  * preempted!
2157                  *
2158                  * So if it was still runnable (but just not actively
2159                  * running right now), it's preempted, and we should
2160                  * yield - it could be a while.
2161                  */
2162                 if (unlikely(on_rq)) {
2163                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2164                         continue;
2165                 }
2166
2167                 /*
2168                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2169                  * runnable, which means that it will never become
2170                  * running in the future either. We're all done!
2171                  */
2172                 break;
2173         }
2174
2175         return ncsw;
2176 }
2177
2178 /***
2179  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2180  * @p: the to-be-kicked thread
2181  *
2182  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2183  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2184  *
2185  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2186  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2187  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2188  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2189  * achieved as well.
2190  */
2191 void kick_process(struct task_struct *p)
2192 {
2193         int cpu;
2194
2195         preempt_disable();
2196         cpu = task_cpu(p);
2197         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2198                 smp_send_reschedule(cpu);
2199         preempt_enable();
2200 }
2201 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2202 #endif /* CONFIG_SMP */
2203
2204 /**
2205  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2206  * @p:          the task to evaluate
2207  * @func:       the function to be called
2208  * @info:       the function call argument
2209  *
2210  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2211  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2212  */
2213 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2214                               void (*func) (void *info), void *info)
2215 {
2216         int cpu;
2217
2218         preempt_disable();
2219         cpu = task_cpu(p);
2220         if (task_curr(p))
2221                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2222         preempt_enable();
2223 }
2224
2225 #ifdef CONFIG_SMP
2226 /*
2227  * ->cpus_allowed is protected by either TASK_WAKING or rq->lock held.
2228  */
2229 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2230 {
2231         int dest_cpu;
2232         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2233
2234         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2235         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2236                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2237                         return dest_cpu;
2238
2239         /* Any allowed, online CPU? */
2240         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2241         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2242                 return dest_cpu;
2243
2244         /* No more Mr. Nice Guy. */
2245         if (unlikely(dest_cpu >= nr_cpu_ids)) {
2246                 dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2247                 /*
2248                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
2249                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
2250                  * leave kernel.
2251                  */
2252                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2253                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
2254                                "longer affine to cpu%d\n",
2255                                task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2256                 }
2257         }
2258
2259         return dest_cpu;
2260 }
2261
2262 /*
2263  * The caller (fork, wakeup) owns TASK_WAKING, ->cpus_allowed is stable.
2264  */
2265 static inline
2266 int select_task_rq(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2267 {
2268         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(rq, p, sd_flags, wake_flags);
2269
2270         /*
2271          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2272          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2273          * cpu.
2274          *
2275          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2276          *
2277          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2278          *   not worry about this generic constraint ]
2279          */
2280         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2281                      !cpu_online(cpu)))
2282                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2283
2284         return cpu;
2285 }
2286
2287 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
2288 {
2289         s64 diff = sample - *avg;
2290         *avg += diff >> 3;
2291 }
2292 #endif
2293
2294 static inline void ttwu_activate(struct task_struct *p, struct rq *rq,
2295                                  bool is_sync, bool is_migrate, bool is_local,
2296                                  unsigned long en_flags)
2297 {
2298         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
2299         if (is_sync)
2300                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
2301         if (is_migrate)
2302                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2303         if (is_local)
2304                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
2305         else
2306                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
2307
2308         activate_task(rq, p, en_flags);
2309 }
2310
2311 static inline void ttwu_post_activation(struct task_struct *p, struct rq *rq,
2312                                         int wake_flags, bool success)
2313 {
2314         trace_sched_wakeup(p, success);
2315         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2316
2317         p->state = TASK_RUNNING;
2318 #ifdef CONFIG_SMP
2319         if (p->sched_class->task_woken)
2320                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2321
2322         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2323                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2324                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2325
2326                 if (delta > max)
2327                         rq->avg_idle = max;
2328                 else
2329                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2330                 rq->idle_stamp = 0;
2331         }
2332 #endif
2333         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
2334         if ((p->flags & PF_WQ_WORKER) && success)
2335                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
2336 }
2337
2338 /**
2339  * try_to_wake_up - wake up a thread
2340  * @p: the thread to be awakened
2341  * @state: the mask of task states that can be woken
2342  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
2343  *
2344  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2345  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2346  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2347  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2348  * runnable without the overhead of this.
2349  *
2350  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
2351  * or @state didn't match @p's state.
2352  */
2353 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2354                           int wake_flags)
2355 {
2356         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2357         unsigned long flags;
2358         unsigned long en_flags = ENQUEUE_WAKEUP;
2359         struct rq *rq;
2360
2361         this_cpu = get_cpu();
2362
2363         smp_wmb();
2364         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2365         if (!(p->state & state))
2366                 goto out;
2367
2368         if (p->se.on_rq)
2369                 goto out_running;
2370
2371         cpu = task_cpu(p);
2372         orig_cpu = cpu;
2373
2374 #ifdef CONFIG_SMP
2375         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2376                 goto out_activate;
2377
2378         /*
2379          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2380          * we put the task in TASK_WAKING state.
2381          *
2382          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2383          */
2384         if (task_contributes_to_load(p)) {
2385                 if (likely(cpu_online(orig_cpu)))
2386                         rq->nr_uninterruptible--;
2387                 else
2388                         this_rq()->nr_uninterruptible--;
2389         }
2390         p->state = TASK_WAKING;
2391
2392         if (p->sched_class->task_waking) {
2393                 p->sched_class->task_waking(rq, p);
2394                 en_flags |= ENQUEUE_WAKING;
2395         }
2396
2397         cpu = select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2398         if (cpu != orig_cpu)
2399                 set_task_cpu(p, cpu);
2400         __task_rq_unlock(rq);
2401
2402         rq = cpu_rq(cpu);
2403         raw_spin_lock(&rq->lock);
2404
2405         /*
2406          * We migrated the task without holding either rq->lock, however
2407          * since the task is not on the task list itself, nobody else
2408          * will try and migrate the task, hence the rq should match the
2409          * cpu we just moved it to.
2410          */
2411         WARN_ON(task_cpu(p) != cpu);
2412         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2413
2414 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2415         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2416         if (cpu == this_cpu)
2417                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2418         else {
2419                 struct sched_domain *sd;
2420                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2421                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2422                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2423                                 break;
2424                         }
2425                 }
2426         }
2427 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2428
2429 out_activate:
2430 #endif /* CONFIG_SMP */
2431         ttwu_activate(p, rq, wake_flags & WF_SYNC, orig_cpu != cpu,
2432                       cpu == this_cpu, en_flags);
2433         success = 1;
2434 out_running:
2435         ttwu_post_activation(p, rq, wake_flags, success);
2436 out:
2437         task_rq_unlock(rq, &flags);
2438         put_cpu();
2439
2440         return success;
2441 }
2442
2443 /**
2444  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2445  * @p: the thread to be awakened
2446  *
2447  * Put @p on the run-queue if it's not alredy there.  The caller must
2448  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2449  * the current task.  this_rq() stays locked over invocation.
2450  */
2451 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
2452 {
2453         struct rq *rq = task_rq(p);
2454         bool success = false;
2455
2456         BUG_ON(rq != this_rq());
2457         BUG_ON(p == current);
2458         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2459
2460         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2461                 return;
2462
2463         if (!p->se.on_rq) {
2464                 if (likely(!task_running(rq, p))) {
2465                         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2466                         schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2467                 }
2468                 ttwu_activate(p, rq, false, false, true, ENQUEUE_WAKEUP);
2469                 success = true;
2470         }
2471         ttwu_post_activation(p, rq, 0, success);
2472 }
2473
2474 /**
2475  * wake_up_process - Wake up a specific process
2476  * @p: The process to be woken up.
2477  *
2478  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2479  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2480  * running.
2481  *
2482  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2483  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2484  */
2485 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2486 {
2487         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2488 }
2489 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2490
2491 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2492 {
2493         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2494 }
2495
2496 /*
2497  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2498  * p is forked by current.
2499  *
2500  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2501  */
2502 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2503 {
2504         p->se.exec_start                = 0;
2505         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2506         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2507         p->se.nr_migrations             = 0;
2508
2509 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2510         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2511 #endif
2512
2513         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2514         p->se.on_rq = 0;
2515         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2516
2517 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2518         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2519 #endif
2520 }
2521
2522 /*
2523  * fork()/clone()-time setup:
2524  */
2525 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2526 {
2527         int cpu = get_cpu();
2528
2529         __sched_fork(p);
2530         /*
2531          * We mark the process as running here. This guarantees that
2532          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2533          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2534          */
2535         p->state = TASK_RUNNING;
2536
2537         /*
2538          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2539          */
2540         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2541                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2542                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2543                         p->normal_prio = p->static_prio;
2544                 }
2545
2546                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2547                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2548                         p->normal_prio = p->static_prio;
2549                         set_load_weight(p);
2550                 }
2551
2552                 /*
2553                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2554                  * fulfilled its duty:
2555                  */
2556                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2557         }
2558
2559         /*
2560          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2561          */
2562         p->prio = current->normal_prio;
2563
2564         if (!rt_prio(p->prio))
2565                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2566
2567         if (p->sched_class->task_fork)
2568                 p->sched_class->task_fork(p);
2569
2570         /*
2571          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2572          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2573          * is ran before sched_fork().
2574          *
2575          * Silence PROVE_RCU.
2576          */
2577         rcu_read_lock();
2578         set_task_cpu(p, cpu);
2579         rcu_read_unlock();
2580
2581 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2582         if (likely(sched_info_on()))
2583                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2584 #endif
2585 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2586         p->oncpu = 0;
2587 #endif
2588 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2589         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2590         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2591 #endif
2592         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2593
2594         put_cpu();
2595 }
2596
2597 /*
2598  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2599  *
2600  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2601  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2602  * on the runqueue and wakes it.
2603  */
2604 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2605 {
2606         unsigned long flags;
2607         struct rq *rq;
2608         int cpu __maybe_unused = get_cpu();
2609
2610 #ifdef CONFIG_SMP
2611         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2612         p->state = TASK_WAKING;
2613
2614         /*
2615          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2616          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2617          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2618          *
2619          * We set TASK_WAKING so that select_task_rq() can drop rq->lock
2620          * without people poking at ->cpus_allowed.
2621          */
2622         cpu = select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2623         set_task_cpu(p, cpu);
2624
2625         p->state = TASK_RUNNING;
2626         task_rq_unlock(rq, &flags);
2627 #endif
2628
2629         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2630         activate_task(rq, p, 0);
2631         trace_sched_wakeup_new(p, 1);
2632         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2633 #ifdef CONFIG_SMP
2634         if (p->sched_class->task_woken)
2635                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2636 #endif
2637         task_rq_unlock(rq, &flags);
2638         put_cpu();
2639 }
2640
2641 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2642
2643 /**
2644  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2645  * @notifier: notifier struct to register
2646  */
2647 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2648 {
2649         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2650 }
2651 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2652
2653 /**
2654  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2655  * @notifier: notifier struct to unregister
2656  *
2657  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2658  */
2659 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2660 {
2661         hlist_del(&notifier->link);
2662 }
2663 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2664
2665 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2666 {
2667         struct preempt_notifier *notifier;
2668         struct hlist_node *node;
2669
2670         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2671                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2672 }
2673
2674 static void
2675 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2676                                  struct task_struct *next)
2677 {
2678         struct preempt_notifier *notifier;
2679         struct hlist_node *node;
2680
2681         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2682                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2683 }
2684
2685 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2686
2687 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2688 {
2689 }
2690
2691 static void
2692 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2693                                  struct task_struct *next)
2694 {
2695 }
2696
2697 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2698
2699 /**
2700  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2701  * @rq: the runqueue preparing to switch
2702  * @prev: the current task that is being switched out
2703  * @next: the task we are going to switch to.
2704  *
2705  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2706  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2707  * switch.
2708  *
2709  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2710  * hooks.
2711  */
2712 static inline void
2713 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2714                     struct task_struct *next)
2715 {
2716         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2717         prepare_lock_switch(rq, next);
2718         prepare_arch_switch(next);
2719 }
2720
2721 /**
2722  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2723  * @rq: runqueue associated with task-switch
2724  * @prev: the thread we just switched away from.
2725  *
2726  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2727  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2728  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2729  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2730  *
2731  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2732  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2733  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2734  * details.)
2735  */
2736 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2737         __releases(rq->lock)
2738 {
2739         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2740         long prev_state;
2741
2742         rq->prev_mm = NULL;
2743
2744         /*
2745          * A task struct has one reference for the use as "current".
2746          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2747          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2748          * the scheduled task must drop that reference.
2749          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2750          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2751          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2752          * be dropped twice.
2753          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2754          */
2755         prev_state = prev->state;
2756         finish_arch_switch(prev);
2757 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2758         local_irq_disable();
2759 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2760         perf_event_task_sched_in(current);
2761 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2762         local_irq_enable();
2763 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2764         finish_lock_switch(rq, prev);
2765
2766         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2767         if (mm)
2768                 mmdrop(mm);
2769         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2770                 /*
2771                  * Remove function-return probe instances associated with this
2772                  * task and put them back on the free list.
2773                  */
2774                 kprobe_flush_task(prev);
2775                 put_task_struct(prev);
2776         }
2777 }
2778
2779 #ifdef CONFIG_SMP
2780
2781 /* assumes rq->lock is held */
2782 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2783 {
2784         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2785                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2786 }
2787
2788 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2789 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2790 {
2791         if (rq->post_schedule) {
2792                 unsigned long flags;
2793
2794                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2795                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2796                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2797                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2798
2799                 rq->post_schedule = 0;
2800         }
2801 }
2802
2803 #else
2804
2805 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2806 {
2807 }
2808
2809 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2810 {
2811 }
2812
2813 #endif
2814
2815 /**
2816  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2817  * @prev: the thread we just switched away from.
2818  */
2819 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2820         __releases(rq->lock)
2821 {
2822         struct rq *rq = this_rq();
2823
2824         finish_task_switch(rq, prev);
2825
2826         /*
2827          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2828          * task_switch?
2829          */
2830         post_schedule(rq);
2831
2832 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2833         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2834         preempt_enable();
2835 #endif
2836         if (current->set_child_tid)
2837                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2838 }
2839
2840 /*
2841  * context_switch - switch to the new MM and the new
2842  * thread's register state.
2843  */
2844 static inline void
2845 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2846                struct task_struct *next)
2847 {
2848         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2849
2850         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2851         trace_sched_switch(prev, next);
2852         mm = next->mm;
2853         oldmm = prev->active_mm;
2854         /*
2855          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2856          * combine the page table reload and the switch backend into
2857          * one hypercall.
2858          */
2859         arch_start_context_switch(prev);
2860
2861         if (likely(!mm)) {
2862                 next->active_mm = oldmm;
2863                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2864                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2865         } else
2866                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2867
2868         if (likely(!prev->mm)) {
2869                 prev->active_mm = NULL;
2870                 rq->prev_mm = oldmm;
2871         }
2872         /*
2873          * Since the runqueue lock will be released by the next
2874          * task (which is an invalid locking op but in the case
2875          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2876          * do an early lockdep release here:
2877          */
2878 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2879         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2880 #endif
2881
2882         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2883         switch_to(prev, next, prev);
2884
2885         barrier();
2886         /*
2887          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2888          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2889          * frame will be invalid.
2890          */
2891         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2892 }
2893
2894 /*
2895  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2896  *
2897  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2898  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2899  * number of context switches performed since bootup.
2900  */
2901 unsigned long nr_running(void)
2902 {
2903         unsigned long i, sum = 0;
2904
2905         for_each_online_cpu(i)
2906                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2907
2908         return sum;
2909 }
2910
2911 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2912 {
2913         unsigned long i, sum = 0;
2914
2915         for_each_possible_cpu(i)
2916                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2917
2918         /*
2919          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2920          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2921          */
2922         if (unlikely((long)sum < 0))
2923                 sum = 0;
2924
2925         return sum;
2926 }
2927
2928 unsigned long long nr_context_switches(void)
2929 {
2930         int i;
2931         unsigned long long sum = 0;
2932
2933         for_each_possible_cpu(i)
2934                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2935
2936         return sum;
2937 }
2938
2939 unsigned long nr_iowait(void)
2940 {
2941         unsigned long i, sum = 0;
2942
2943         for_each_possible_cpu(i)
2944                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2945
2946         return sum;
2947 }
2948
2949 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2950 {
2951         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2952         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2953 }
2954
2955 unsigned long this_cpu_load(void)
2956 {
2957         struct rq *this = this_rq();
2958         return this->cpu_load[0];
2959 }
2960
2961
2962 /* Variables and functions for calc_load */
2963 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2964 static unsigned long calc_load_update;
2965 unsigned long avenrun[3];
2966 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2967
2968 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
2969 {
2970         long nr_active, delta = 0;
2971
2972         nr_active = this_rq->nr_running;
2973         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2974
2975         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2976                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2977                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2978         }
2979
2980         return delta;
2981 }
2982
2983 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2984 /*
2985  * For NO_HZ we delay the active fold to the next LOAD_FREQ update.
2986  *
2987  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
2988  */
2989 static atomic_long_t calc_load_tasks_idle;
2990
2991 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
2992 {
2993         long delta;
2994
2995         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
2996         if (delta)
2997                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks_idle);
2998 }
2999
3000 static long calc_load_fold_idle(void)
3001 {
3002         long delta = 0;
3003
3004         /*
3005          * Its got a race, we don't care...
3006          */
3007         if (atomic_long_read(&calc_load_tasks_idle))
3008                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_tasks_idle, 0);
3009
3010         return delta;
3011 }
3012 #else
3013 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3014 {
3015 }
3016
3017 static inline long calc_load_fold_idle(void)
3018 {
3019         return 0;
3020 }
3021 #endif
3022
3023 /**
3024  * get_avenrun - get the load average array
3025  * @loads:      pointer to dest load array
3026  * @offset:     offset to add
3027  * @shift:      shift count to shift the result left
3028  *
3029  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3030  */
3031 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3032 {
3033         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3034         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3035         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3036 }
3037
3038 static unsigned long
3039 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3040 {
3041         load *= exp;
3042         load += active * (FIXED_1 - exp);
3043         return load >> FSHIFT;
3044 }
3045
3046 /*
3047  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3048  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3049  */
3050 void calc_global_load(void)
3051 {
3052         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
3053         long active;
3054
3055         if (time_before(jiffies, upd))
3056                 return;
3057
3058         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3059         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3060
3061         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3062         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3063         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3064
3065         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3066 }
3067
3068 /*
3069  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
3070  * active count.
3071  */
3072 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3073 {
3074         long delta;
3075
3076         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
3077                 return;
3078
3079         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
3080         delta += calc_load_fold_idle();
3081         if (delta)
3082                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3083
3084         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3085 }
3086
3087 /*
3088  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
3089  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
3090  *
3091  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
3092  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
3093  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3094  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
3095  *
3096  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
3097  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3098  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
3099  *
3100  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
3101  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
3102  * particular idx is approximated to be zero.
3103  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
3104  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
3105  * based on 128 point scale.
3106  * Example:
3107  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
3108  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
3109  *
3110  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
3111  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
3112  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
3113  */
3114 #define DEGRADE_SHIFT           7
3115 static const unsigned char
3116                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
3117 static const unsigned char
3118                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
3119                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
3120                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
3121                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
3122                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
3123                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
3124
3125 /*
3126  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
3127  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
3128  * adding any new load.
3129  */
3130 static unsigned long
3131 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
3132 {
3133         int j = 0;
3134
3135         if (!missed_updates)
3136                 return load;
3137
3138         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
3139                 return 0;
3140
3141         if (idx == 1)
3142                 return load >> missed_updates;
3143
3144         while (missed_updates) {
3145                 if (missed_updates % 2)
3146                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
3147
3148                 missed_updates >>= 1;
3149                 j++;
3150         }
3151         return load;
3152 }
3153
3154 /*
3155  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3156  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
3157  * every tick. We fix it up based on jiffies.
3158  */
3159 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3160 {
3161         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3162         unsigned long curr_jiffies = jiffies;
3163         unsigned long pending_updates;
3164         int i, scale;
3165
3166         this_rq->nr_load_updates++;
3167
3168         /* Avoid repeated calls on same jiffy, when moving in and out of idle */
3169         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
3170                 return;
3171
3172         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
3173         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
3174
3175         /* Update our load: */
3176         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
3177         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3178                 unsigned long old_load, new_load;
3179
3180                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3181
3182                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3183                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
3184                 new_load = this_load;
3185                 /*
3186                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3187                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3188                  * example.
3189                  */
3190                 if (new_load > old_load)
3191                         new_load += scale - 1;
3192
3193                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
3194         }
3195 }
3196
3197 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
3198 {
3199         update_cpu_load(this_rq);
3200
3201         calc_load_account_active(this_rq);
3202 }
3203
3204 #ifdef CONFIG_SMP
3205
3206 /*
3207  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3208  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3209  */
3210 void sched_exec(void)
3211 {
3212         struct task_struct *p = current;
3213         unsigned long flags;
3214         struct rq *rq;
3215         int dest_cpu;
3216
3217         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3218         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3219         if (dest_cpu == smp_processor_id())
3220                 goto unlock;
3221
3222         /*
3223          * select_task_rq() can race against ->cpus_allowed
3224          */
3225         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed) &&
3226             likely(cpu_active(dest_cpu)) && migrate_task(p, dest_cpu)) {
3227                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
3228
3229                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3230                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
3231                 return;
3232         }
3233 unlock:
3234         task_rq_unlock(rq, &flags);
3235 }
3236
3237 #endif
3238
3239 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3240
3241 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3242
3243 /*
3244  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
3245  * @p in case that task is currently running.
3246  *
3247  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
3248  */
3249 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
3250 {
3251         u64 ns = 0;
3252
3253         if (task_current(rq, p)) {
3254                 update_rq_clock(rq);
3255                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
3256                 if ((s64)ns < 0)
3257                         ns = 0;
3258         }
3259
3260         return ns;
3261 }
3262
3263 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
3264 {
3265         unsigned long flags;
3266         struct rq *rq;
3267         u64 ns = 0;
3268
3269         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3270         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
3271         task_rq_unlock(rq, &flags);
3272
3273         return ns;
3274 }
3275
3276 /*
3277  * Return accounted runtime for the task.
3278  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3279  * pending runtime that have not been accounted yet.
3280  */
3281 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3282 {
3283         unsigned long flags;
3284         struct rq *rq;
3285         u64 ns = 0;
3286
3287         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3288         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3289         task_rq_unlock(rq, &flags);
3290
3291         return ns;
3292 }
3293
3294 /*
3295  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
3296  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
3297  * pending runtime that have not been accounted yet.
3298  *
3299  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
3300  * so the return value not includes other pending runtime that other
3301  * running tasks might have.
3302  */
3303 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
3304 {
3305         struct task_cputime totals;
3306         unsigned long flags;
3307         struct rq *rq;
3308         u64 ns;
3309
3310         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3311         thread_group_cputime(p, &totals);
3312         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3313         task_rq_unlock(rq, &flags);
3314
3315         return ns;
3316 }
3317
3318 /*
3319  * Account user cpu time to a process.
3320  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3321  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3322  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3323  */
3324 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3325                        cputime_t cputime_scaled)
3326 {
3327         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3328         cputime64_t tmp;
3329
3330         /* Add user time to process. */
3331         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3332         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3333         account_group_user_time(p, cputime);
3334
3335         /* Add user time to cpustat. */
3336         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3337         if (TASK_NICE(p) > 0)
3338                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3339         else
3340                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3341
3342         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
3343         /* Account for user time used */
3344         acct_update_integrals(p);
3345 }
3346
3347 /*
3348  * Account guest cpu time to a process.
3349  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3350  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3351  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3352  */
3353 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3354                                cputime_t cputime_scaled)
3355 {
3356         cputime64_t tmp;
3357         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3358
3359         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3360
3361         /* Add guest time to process. */
3362         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3363         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3364         account_group_user_time(p, cputime);
3365         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3366
3367         /* Add guest time to cpustat. */
3368         if (TASK_NICE(p) > 0) {
3369                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3370                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
3371         } else {
3372                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3373                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3374         }
3375 }
3376
3377 /*
3378  * Account system cpu time to a process.
3379  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3380  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3381  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3382  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3383  */
3384 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3385                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
3386 {
3387         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3388         cputime64_t tmp;
3389
3390         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
3391                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
3392                 return;
3393         }
3394
3395         /* Add system time to process. */
3396         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3397         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
3398         account_group_system_time(p, cputime);
3399
3400         /* Add system time to cpustat. */
3401         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3402         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3403                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3404         else if (softirq_count())
3405                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3406         else
3407                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3408
3409         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
3410
3411         /* Account for system time used */
3412         acct_update_integrals(p);
3413 }
3414
3415 /*
3416  * Account for involuntary wait time.
3417  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3418  */
3419 void account_steal_time(cputime_t cputime)
3420 {
3421         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3422         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3423
3424         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
3425 }
3426
3427 /*
3428  * Account for idle time.
3429  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
3430  */
3431 void account_idle_time(cputime_t cputime)
3432 {
3433         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3434         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3435         struct rq *rq = this_rq();
3436
3437         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3438                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
3439         else
3440                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
3441 }
3442
3443 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3444
3445 /*
3446  * Account a single tick of cpu time.
3447  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3448  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
3449  */
3450 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
3451 {
3452         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3453         struct rq *rq = this_rq();
3454
3455         if (user_tick)
3456                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3457         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
3458                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
3459                                     one_jiffy_scaled);
3460         else
3461                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3462 }
3463
3464 /*
3465  * Account multiple ticks of steal time.
3466  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3467  * @ticks: number of stolen ticks
3468  */
3469 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
3470 {
3471         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3472 }
3473
3474 /*
3475  * Account multiple ticks of idle time.
3476  * @ticks: number of stolen ticks
3477  */
3478 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
3479 {
3480         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3481 }
3482
3483 #endif
3484
3485 /*
3486  * Use precise platform statistics if available:
3487  */
3488 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3489 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3490 {
3491         *ut = p->utime;
3492         *st = p->stime;
3493 }
3494
3495 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3496 {
3497         struct task_cputime cputime;
3498
3499         thread_group_cputime(p, &cputime);
3500
3501         *ut = cputime.utime;
3502         *st = cputime.stime;
3503 }
3504 #else
3505
3506 #ifndef nsecs_to_cputime
3507 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
3508 #endif
3509
3510 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3511 {
3512         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
3513
3514         /*
3515          * Use CFS's precise accounting:
3516          */
3517         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
3518
3519         if (total) {
3520                 u64 temp;
3521
3522                 temp = (u64)(rtime * utime);
3523                 do_div(temp, total);
3524                 utime = (cputime_t)temp;
3525         } else
3526                 utime = rtime;
3527
3528         /*
3529          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
3530          */
3531         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
3532         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
3533
3534         *ut = p->prev_utime;
3535         *st = p->prev_stime;
3536 }
3537
3538 /*
3539  * Must be called with siglock held.
3540  */
3541 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3542 {
3543         struct signal_struct *sig = p->signal;
3544         struct task_cputime cputime;
3545         cputime_t rtime, utime, total;
3546
3547         thread_group_cputime(p, &cputime);
3548
3549         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
3550         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
3551
3552         if (total) {
3553                 u64 temp;
3554
3555                 temp = (u64)(rtime * cputime.utime);
3556                 do_div(temp, total);
3557                 utime = (cputime_t)temp;
3558         } else
3559                 utime = rtime;
3560
3561         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
3562         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
3563                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
3564
3565         *ut = sig->prev_utime;
3566         *st = sig->prev_stime;
3567 }
3568 #endif
3569
3570 /*
3571  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3572  * We call it with interrupts disabled.
3573  *
3574  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3575  * timeslices.
3576  */
3577 void scheduler_tick(void)
3578 {
3579         int cpu = smp_processor_id();
3580         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3581         struct task_struct *curr = rq->curr;
3582
3583         sched_clock_tick();
3584
3585         raw_spin_lock(&rq->lock);
3586         update_rq_clock(rq);
3587         update_cpu_load_active(rq);
3588         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3589         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3590
3591         perf_event_task_tick(curr);
3592
3593 #ifdef CONFIG_SMP
3594         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3595         trigger_load_balance(rq, cpu);
3596 #endif
3597 }
3598
3599 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
3600 {
3601         if (in_lock_functions(addr)) {
3602                 addr = CALLER_ADDR2;
3603                 if (in_lock_functions(addr))
3604                         addr = CALLER_ADDR3;
3605         }
3606         return addr;
3607 }
3608
3609 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3610                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3611
3612 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3613 {
3614 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3615         /*
3616          * Underflow?
3617          */
3618         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3619                 return;
3620 #endif
3621         preempt_count() += val;
3622 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3623         /*
3624          * Spinlock count overflowing soon?
3625          */
3626         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3627                                 PREEMPT_MASK - 10);
3628 #endif
3629         if (preempt_count() == val)
3630                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3631 }
3632 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3633
3634 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3635 {
3636 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3637         /*
3638          * Underflow?
3639          */
3640         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3641                 return;
3642         /*
3643          * Is the spinlock portion underflowing?
3644          */
3645         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3646                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3647                 return;
3648 #endif
3649
3650         if (preempt_count() == val)
3651                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3652         preempt_count() -= val;
3653 }
3654 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3655
3656 #endif
3657
3658 /*
3659  * Print scheduling while atomic bug:
3660  */
3661 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3662 {
3663         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3664
3665         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3666                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3667
3668         debug_show_held_locks(prev);
3669         print_modules();
3670         if (irqs_disabled())
3671                 print_irqtrace_events(prev);
3672
3673         if (regs)
3674                 show_regs(regs);
3675         else
3676                 dump_stack();
3677 }
3678
3679 /*
3680  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3681  */
3682 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3683 {
3684         /*
3685          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3686          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3687          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3688          */
3689         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
3690                 __schedule_bug(prev);
3691
3692         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3693
3694         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3695 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3696         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
3697                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
3698                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
3699         }
3700 #endif
3701 }
3702
3703 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3704 {
3705         if (prev->se.on_rq)
3706                 update_rq_clock(rq);
3707         rq->skip_clock_update = 0;
3708         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3709 }
3710
3711 /*
3712  * Pick up the highest-prio task:
3713  */
3714 static inline struct task_struct *
3715 pick_next_task(struct rq *rq)
3716 {
3717         const struct sched_class *class;
3718         struct task_struct *p;
3719
3720         /*
3721          * Optimization: we know that if all tasks are in
3722          * the fair class we can call that function directly:
3723          */
3724         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
3725                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3726                 if (likely(p))
3727                         return p;
3728         }
3729
3730         class = sched_class_highest;
3731         for ( ; ; ) {
3732                 p = class->pick_next_task(rq);
3733                 if (p)
3734                         return p;
3735                 /*
3736                  * Will never be NULL as the idle class always
3737                  * returns a non-NULL p:
3738                  */
3739                 class = class->next;
3740         }
3741 }
3742
3743 /*
3744  * schedule() is the main scheduler function.
3745  */
3746 asmlinkage void __sched schedule(void)
3747 {
3748         struct task_struct *prev, *next;
3749         unsigned long *switch_count;
3750         struct rq *rq;
3751         int cpu;
3752
3753 need_resched:
3754         preempt_disable();
3755         cpu = smp_processor_id();
3756         rq = cpu_rq(cpu);
3757         rcu_note_context_switch(cpu);
3758         prev = rq->curr;
3759
3760         release_kernel_lock(prev);
3761 need_resched_nonpreemptible:
3762
3763         schedule_debug(prev);
3764
3765         if (sched_feat(HRTICK))
3766                 hrtick_clear(rq);
3767
3768         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3769         clear_tsk_need_resched(prev);
3770
3771         switch_count = &prev->nivcsw;
3772         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3773                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3774                         prev->state = TASK_RUNNING;
3775                 } else {
3776                         /*
3777                          * If a worker is going to sleep, notify and
3778                          * ask workqueue whether it wants to wake up a
3779                          * task to maintain concurrency.  If so, wake
3780                          * up the task.
3781                          */
3782                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3783                                 struct task_struct *to_wakeup;
3784
3785                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3786                                 if (to_wakeup)
3787                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3788                         }
3789                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3790                 }
3791                 switch_count = &prev->nvcsw;
3792         }
3793
3794         pre_schedule(rq, prev);
3795
3796         if (unlikely(!rq->nr_running))
3797                 idle_balance(cpu, rq);
3798
3799         put_prev_task(rq, prev);
3800         next = pick_next_task(rq);
3801
3802         if (likely(prev != next)) {
3803                 sched_info_switch(prev, next);
3804                 perf_event_task_sched_out(prev, next);
3805
3806                 rq->nr_switches++;
3807                 rq->curr = next;
3808                 ++*switch_count;
3809
3810                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3811                 /*
3812                  * The context switch have flipped the stack from under us
3813                  * and restored the local variables which were saved when
3814                  * this task called schedule() in the past. prev == current
3815                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
3816                  */
3817                 cpu = smp_processor_id();
3818                 rq = cpu_rq(cpu);
3819         } else
3820                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3821
3822         post_schedule(rq);
3823
3824         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(prev)))
3825                 goto need_resched_nonpreemptible;
3826
3827         preempt_enable_no_resched();
3828         if (need_resched())
3829                 goto need_resched;
3830 }
3831 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3832
3833 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
3834 /*
3835  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
3836  * access and not reliable.
3837  */
3838 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
3839 {
3840         unsigned int cpu;
3841         struct rq *rq;
3842
3843         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
3844                 return 0;
3845
3846 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
3847         /*
3848          * Need to access the cpu field knowing that
3849          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
3850          * the mutex owner just released it and exited.
3851          */
3852         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
3853                 return 0;
3854 #else
3855         cpu = owner->cpu;
3856 #endif
3857
3858         /*
3859          * Even if the access succeeded (likely case),
3860          * the cpu field may no longer be valid.
3861          */
3862         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
3863                 return 0;
3864
3865         /*
3866          * We need to validate that we can do a
3867          * get_cpu() and that we have the percpu area.
3868          */
3869         if (!cpu_online(cpu))
3870                 return 0;
3871
3872         rq = cpu_rq(cpu);
3873
3874         for (;;) {
3875                 /*
3876                  * Owner changed, break to re-assess state.
3877                  */
3878                 if (lock->owner != owner)
3879                         break;
3880
3881                 /*
3882                  * Is that owner really running on that cpu?
3883                  */
3884                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
3885                         return 0;
3886
3887                 cpu_relax();
3888         }
3889
3890         return 1;
3891 }
3892 #endif
3893
3894 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3895 /*
3896  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3897  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3898  * occur there and call schedule directly.
3899  */
3900 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3901 {
3902         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3903
3904         /*
3905          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3906          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3907          */
3908         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3909                 return;
3910
3911         do {
3912                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3913                 schedule();
3914                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3915
3916                 /*
3917                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3918                  * between schedule and now.
3919                  */
3920                 barrier();
3921         } while (need_resched());
3922 }
3923 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3924
3925 /*
3926  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3927  * off of irq context.
3928  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3929  * protect us against recursive calling from irq.
3930  */
3931 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3932 {
3933         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3934
3935         /* Catch callers which need to be fixed */
3936         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3937
3938         do {
3939                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3940                 local_irq_enable();
3941                 schedule();
3942                 local_irq_disable();
3943                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3944
3945                 /*
3946                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3947                  * between schedule and now.
3948                  */
3949                 barrier();
3950         } while (need_resched());
3951 }
3952
3953 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3954
3955 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3956                           void *key)
3957 {
3958         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3959 }
3960 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3961
3962 /*
3963  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3964  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3965  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3966  *
3967  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3968  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
3969  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3970  */
3971 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3972                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
3973 {
3974         wait_queue_t *curr, *next;
3975
3976         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3977                 unsigned flags = curr->flags;
3978
3979                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
3980                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3981                         break;
3982         }
3983 }
3984
3985 /**
3986  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3987  * @q: the waitqueue
3988  * @mode: which threads
3989  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3990  * @key: is directly passed to the wakeup function
3991  *
3992  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3993  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3994  */
3995 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3996                         int nr_exclusive, void *key)
3997 {
3998         unsigned long flags;
3999
4000         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4001         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4002         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4003 }
4004 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4005
4006 /*
4007  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4008  */
4009 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4010 {
4011         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4012 }
4013 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
4014
4015 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
4016 {
4017         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
4018 }
4019
4020 /**
4021  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
4022  * @q: the waitqueue
4023  * @mode: which threads
4024  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4025  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
4026  *
4027  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4028  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4029  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4030  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4031  *
4032  * On UP it can prevent extra preemption.
4033  *
4034  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4035  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4036  */
4037 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4038                         int nr_exclusive, void *key)
4039 {
4040         unsigned long flags;
4041         int wake_flags = WF_SYNC;
4042
4043         if (unlikely(!q))
4044                 return;
4045
4046         if (unlikely(!nr_exclusive))
4047                 wake_flags = 0;
4048
4049         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4050         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
4051         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4052 }
4053 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
4054
4055 /*
4056  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
4057  */
4058 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4059 {
4060         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
4061 }
4062 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4063
4064 /**
4065  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4066  * @x:  holds the state of this particular completion
4067  *
4068  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4069  * awakened in the same order in which they were queued.
4070  *
4071  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4072  *
4073  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4074  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4075  */
4076 void complete(struct completion *x)
4077 {
4078         unsigned long flags;
4079
4080         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4081         x->done++;
4082         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4083         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4084 }
4085 EXPORT_SYMBOL(complete);
4086
4087 /**
4088  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4089  * @x:  holds the state of this particular completion
4090  *
4091  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4092  *
4093  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4094  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4095  */
4096 void complete_all(struct completion *x)
4097 {
4098         unsigned long flags;
4099
4100         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4101         x->done += UINT_MAX/2;
4102         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4103         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4104 }
4105 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4106
4107 static inline long __sched
4108 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4109 {
4110         if (!x->done) {
4111                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4112
4113                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
4114                 do {
4115                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4116                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4117                                 break;
4118                         }
4119                         __set_current_state(state);
4120                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4121                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4122                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4123                 } while (!x->done && timeout);
4124                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4125                 if (!x->done)
4126                         return timeout;
4127         }
4128         x->done--;
4129         return timeout ?: 1;
4130 }
4131
4132 static long __sched
4133 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4134 {
4135         might_sleep();
4136
4137         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4138         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4139         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4140         return timeout;
4141 }
4142
4143 /**
4144  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4145  * @x:  holds the state of this particular completion
4146  *
4147  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4148  * interruptible and there is no timeout.
4149  *
4150  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4151  * and interrupt capability. Also see complete().
4152  */
4153 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4154 {
4155         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4156 }
4157 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4158
4159 /**
4160  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4161  * @x:  holds the state of this particular completion
4162  * @timeout:  timeout value in jiffies
4163  *
4164  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4165  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4166  * interruptible.
4167  */
4168 unsigned long __sched
4169 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4170 {
4171         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4172 }
4173 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4174
4175 /**
4176  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4177  * @x:  holds the state of this particular completion
4178  *
4179  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4180  * interruptible.
4181  */
4182 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4183 {
4184         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4185         if (t == -ERESTARTSYS)
4186                 return t;
4187         return 0;
4188 }
4189 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4190
4191 /**
4192  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4193  * @x:  holds the state of this particular completion
4194  * @timeout:  timeout value in jiffies
4195  *
4196  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4197  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4198  */
4199 unsigned long __sched
4200 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4201                                           unsigned long timeout)
4202 {
4203         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4204 }
4205 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4206
4207 /**
4208  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4209  * @x:  holds the state of this particular completion
4210  *
4211  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4212  * interrupted by a kill signal.
4213  */
4214 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4215 {
4216         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4217         if (t == -ERESTARTSYS)
4218                 return t;
4219         return 0;
4220 }
4221 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4222
4223 /**
4224  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
4225  * @x:  holds the state of this particular completion
4226  * @timeout:  timeout value in jiffies
4227  *
4228  * This waits for either a completion of a specific task to be
4229  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
4230  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
4231  */
4232 unsigned long __sched
4233 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
4234                                      unsigned long timeout)
4235 {
4236         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
4237 }
4238 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
4239
4240 /**
4241  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4242  *      @x:     completion structure
4243  *
4244  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4245  *               1 if a decrement succeeded.
4246  *
4247  *      If a completion is being used as a counting completion,
4248  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4249  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4250  *      is protecting is not available.
4251  */
4252 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4253 {
4254         unsigned long flags;
4255         int ret = 1;
4256
4257         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4258         if (!x->done)
4259                 ret = 0;
4260         else
4261                 x->done--;
4262         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4263         return ret;
4264 }
4265 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4266
4267 /**
4268  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4269  *      @x:     completion structure
4270  *
4271  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4272  *               1 if there are no waiters.
4273  *
4274  */
4275 bool completion_done(struct completion *x)
4276 {
4277         unsigned long flags;
4278         int ret = 1;
4279
4280         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4281         if (!x->done)
4282                 ret = 0;
4283         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4284         return ret;
4285 }
4286 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4287
4288 static long __sched
4289 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4290 {
4291         unsigned long flags;
4292         wait_queue_t wait;
4293
4294         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4295
4296         __set_current_state(state);
4297
4298         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4299         __add_wait_queue(q, &wait);
4300         spin_unlock(&q->lock);
4301         timeout = schedule_timeout(timeout);
4302         spin_lock_irq(&q->lock);
4303         __remove_wait_queue(q, &wait);
4304         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4305
4306         return timeout;
4307 }
4308
4309 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4310 {
4311         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4312 }
4313 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4314
4315 long __sched
4316 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4317 {
4318         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4319 }
4320 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4321
4322 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4323 {
4324         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4325 }
4326 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4327
4328 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4329 {
4330         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4331 }
4332 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4333
4334 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4335
4336 /*
4337  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4338  * @p: task
4339  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4340  *
4341  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4342  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4343  *
4344  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4345  */
4346 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4347 {
4348         unsigned long flags;
4349         int oldprio, on_rq, running;
4350         struct rq *rq;
4351         const struct sched_class *prev_class;
4352
4353         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4354
4355         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4356
4357         oldprio = p->prio;
4358         prev_class = p->sched_class;
4359         on_rq = p->se.on_rq;
4360         running = task_current(rq, p);
4361         if (on_rq)
4362                 dequeue_task(rq, p, 0);
4363         if (running)
4364                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4365
4366         if (rt_prio(prio))
4367                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4368         else
4369                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4370
4371         p->prio = prio;
4372
4373         if (running)
4374                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4375         if (on_rq) {
4376                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
4377
4378                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4379         }
4380         task_rq_unlock(rq, &flags);
4381 }
4382
4383 #endif
4384
4385 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4386 {
4387         int old_prio, delta, on_rq;
4388         unsigned long flags;
4389         struct rq *rq;
4390
4391         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4392                 return;
4393         /*
4394          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4395          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4396          */
4397         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4398         /*
4399          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4400          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4401          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4402          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4403          */
4404         if (task_has_rt_policy(p)) {
4405                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4406                 goto out_unlock;
4407         }
4408         on_rq = p->se.on_rq;
4409         if (on_rq)
4410                 dequeue_task(rq, p, 0);
4411
4412         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4413         set_load_weight(p);
4414         old_prio = p->prio;
4415         p->prio = effective_prio(p);
4416         delta = p->prio - old_prio;
4417
4418         if (on_rq) {
4419                 enqueue_task(rq, p, 0);
4420                 /*
4421                  * If the task increased its priority or is running and
4422                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4423                  */
4424                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4425                         resched_task(rq->curr);
4426         }
4427 out_unlock:
4428         task_rq_unlock(rq, &flags);
4429 }
4430 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4431
4432 /*
4433  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4434  * @p: task
4435  * @nice: nice value
4436  */
4437 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4438 {
4439         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4440         int nice_rlim = 20 - nice;
4441
4442         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
4443                 capable(CAP_SYS_NICE));
4444 }
4445
4446 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4447
4448 /*
4449  * sys_nice - change the priority of the current process.
4450  * @increment: priority increment
4451  *
4452  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4453  * does similar things.
4454  */
4455 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
4456 {
4457         long nice, retval;
4458
4459         /*
4460          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4461          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4462          * and we have a single winner.
4463          */
4464         if (increment < -40)
4465                 increment = -40;
4466         if (increment > 40)
4467                 increment = 40;
4468
4469         nice = TASK_NICE(current) + increment;
4470         if (nice < -20)
4471                 nice = -20;
4472         if (nice > 19)
4473                 nice = 19;
4474
4475         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4476                 return -EPERM;
4477
4478         retval = security_task_setnice(current, nice);
4479         if (retval)
4480                 return retval;
4481
4482         set_user_nice(current, nice);
4483         return 0;
4484 }
4485
4486 #endif
4487
4488 /**
4489  * task_prio - return the priority value of a given task.
4490  * @p: the task in question.
4491  *
4492  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4493  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4494  * around 0, value goes from -16 to +15.
4495  */
4496 int task_prio(const struct task_struct *p)
4497 {
4498         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4499 }
4500
4501 /**
4502  * task_nice - return the nice value of a given task.
4503  * @p: the task in question.
4504  */
4505 int task_nice(const struct task_struct *p)
4506 {
4507         return TASK_NICE(p);
4508 }
4509 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4510
4511 /**
4512  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4513  * @cpu: the processor in question.
4514  */
4515 int idle_cpu(int cpu)
4516 {
4517         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4518 }
4519
4520 /**
4521  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4522  * @cpu: the processor in question.
4523  */
4524 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4525 {
4526         return cpu_rq(cpu)->idle;
4527 }
4528
4529 /**
4530  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4531  * @pid: the pid in question.
4532  */
4533 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4534 {
4535         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4536 }
4537
4538 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4539 static void
4540 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4541 {
4542         BUG_ON(p->se.on_rq);
4543
4544         p->policy = policy;
4545         p->rt_priority = prio;
4546         p->normal_prio = normal_prio(p);
4547         /* we are holding p->pi_lock already */
4548         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4549         if (rt_prio(p->prio))
4550                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4551         else
4552                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4553         set_load_weight(p);
4554 }
4555
4556 /*
4557  * check the target process has a UID that matches the current process's
4558  */
4559 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4560 {
4561         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4562         bool match;
4563
4564         rcu_read_lock();
4565         pcred = __task_cred(p);
4566         match = (cred->euid == pcred->euid ||
4567                  cred->euid == pcred->uid);
4568         rcu_read_unlock();
4569         return match;
4570 }
4571
4572 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4573                                 struct sched_param *param, bool user)
4574 {
4575         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4576         unsigned long flags;
4577         const struct sched_class *prev_class;
4578         struct rq *rq;
4579         int reset_on_fork;
4580
4581         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4582         BUG_ON(in_interrupt());
4583 recheck:
4584         /* double check policy once rq lock held */
4585         if (policy < 0) {
4586                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4587                 policy = oldpolicy = p->policy;
4588         } else {
4589                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
4590                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4591
4592                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4593                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4594                                 policy != SCHED_IDLE)
4595                         return -EINVAL;
4596         }
4597
4598         /*
4599          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4600          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4601          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4602          */
4603         if (param->sched_priority < 0 ||
4604             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4605             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4606                 return -EINVAL;
4607         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4608                 return -EINVAL;
4609
4610         /*
4611          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4612          */
4613         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4614                 if (rt_policy(policy)) {
4615                         unsigned long rlim_rtprio =
4616                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4617
4618                         /* can't set/change the rt policy */
4619                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4620                                 return -EPERM;
4621
4622                         /* can't increase priority */
4623                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4624                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4625                                 return -EPERM;
4626                 }
4627                 /*
4628                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4629                  * move out of SCHED_IDLE either:
4630                  */
4631                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4632                         return -EPERM;
4633
4634                 /* can't change other user's priorities */
4635                 if (!check_same_owner(p))
4636                         return -EPERM;
4637
4638                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4639                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4640                         return -EPERM;
4641         }
4642
4643         if (user) {
4644                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4645                 if (retval)
4646                         return retval;
4647         }
4648
4649         /*
4650          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4651          * changing the priority of the task:
4652          */
4653         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4654         /*
4655          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4656          * runqueue lock must be held.
4657          */
4658         rq = __task_rq_lock(p);
4659
4660 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4661         if (user) {
4662                 /*
4663                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4664                  * assigned.
4665                  */
4666                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4667                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0) {
4668                         __task_rq_unlock(rq);
4669                         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4670                         return -EPERM;
4671                 }
4672         }
4673 #endif
4674
4675         /* recheck policy now with rq lock held */
4676         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4677                 policy = oldpolicy = -1;
4678                 __task_rq_unlock(rq);
4679                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4680                 goto recheck;
4681         }
4682         on_rq = p->se.on_rq;
4683         running = task_current(rq, p);
4684         if (on_rq)
4685                 deactivate_task(rq, p, 0);
4686         if (running)
4687                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4688
4689         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4690
4691         oldprio = p->prio;
4692         prev_class = p->sched_class;
4693         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4694
4695         if (running)
4696                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4697         if (on_rq) {
4698                 activate_task(rq, p, 0);
4699
4700                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4701         }
4702         __task_rq_unlock(rq);
4703         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4704
4705         rt_mutex_adjust_pi(p);
4706
4707         return 0;
4708 }
4709
4710 /**
4711  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4712  * @p: the task in question.
4713  * @policy: new policy.
4714  * @param: structure containing the new RT priority.
4715  *
4716  * NOTE that the task may be already dead.
4717  */
4718 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4719                        struct sched_param *param)
4720 {
4721         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4722 }
4723 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4724
4725 /**
4726  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4727  * @p: the task in question.
4728  * @policy: new policy.
4729  * @param: structure containing the new RT priority.
4730  *
4731  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4732  * current context has permission.  For example, this is needed in
4733  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4734  * but our caller might not have that capability.
4735  */
4736 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4737                                struct sched_param *param)
4738 {
4739         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4740 }
4741
4742 static int
4743 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4744 {
4745         struct sched_param lparam;
4746         struct task_struct *p;
4747         int retval;
4748
4749         if (!param || pid < 0)
4750                 return -EINVAL;
4751         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4752                 return -EFAULT;
4753
4754         rcu_read_lock();
4755         retval = -ESRCH;
4756         p = find_process_by_pid(pid);
4757         if (p != NULL)
4758                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4759         rcu_read_unlock();
4760
4761         return retval;
4762 }
4763
4764 /**
4765  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4766  * @pid: the pid in question.
4767  * @policy: new policy.
4768  * @param: structure containing the new RT priority.
4769  */
4770 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4771                 struct sched_param __user *, param)
4772 {
4773         /* negative values for policy are not valid */
4774         if (policy < 0)
4775                 return -EINVAL;
4776
4777         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4778 }
4779
4780 /**
4781  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4782  * @pid: the pid in question.
4783  * @param: structure containing the new RT priority.
4784  */
4785 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4786 {
4787         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4788 }
4789
4790 /**
4791  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4792  * @pid: the pid in question.
4793  */
4794 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4795 {
4796         struct task_struct *p;
4797         int retval;
4798
4799         if (pid < 0)
4800                 return -EINVAL;
4801
4802         retval = -ESRCH;
4803         rcu_read_lock();
4804         p = find_process_by_pid(pid);
4805         if (p) {
4806                 retval = security_task_getscheduler(p);
4807                 if (!retval)
4808                         retval = p->policy
4809                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4810         }
4811         rcu_read_unlock();
4812         return retval;
4813 }
4814
4815 /**
4816  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4817  * @pid: the pid in question.
4818  * @param: structure containing the RT priority.
4819  */
4820 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4821 {
4822         struct sched_param lp;
4823         struct task_struct *p;
4824         int retval;
4825
4826         if (!param || pid < 0)
4827                 return -EINVAL;
4828
4829         rcu_read_lock();
4830         p = find_process_by_pid(pid);
4831         retval = -ESRCH;
4832         if (!p)
4833                 goto out_unlock;
4834
4835         retval = security_task_getscheduler(p);
4836         if (retval)
4837                 goto out_unlock;
4838
4839         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4840         rcu_read_unlock();
4841
4842         /*
4843          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4844          */
4845         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4846
4847         return retval;
4848
4849 out_unlock:
4850         rcu_read_unlock();
4851         return retval;
4852 }
4853
4854 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4855 {
4856         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4857         struct task_struct *p;
4858         int retval;
4859
4860         get_online_cpus();
4861         rcu_read_lock();
4862
4863         p = find_process_by_pid(pid);
4864         if (!p) {
4865                 rcu_read_unlock();
4866                 put_online_cpus();
4867                 return -ESRCH;
4868         }
4869
4870         /* Prevent p going away */
4871         get_task_struct(p);
4872         rcu_read_unlock();
4873
4874         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4875                 retval = -ENOMEM;
4876                 goto out_put_task;
4877         }
4878         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4879                 retval = -ENOMEM;
4880                 goto out_free_cpus_allowed;
4881         }
4882         retval = -EPERM;
4883         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
4884                 goto out_unlock;
4885
4886         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4887         if (retval)
4888                 goto out_unlock;
4889
4890         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4891         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4892  again:
4893         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4894
4895         if (!retval) {
4896                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4897                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4898                         /*
4899                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4900                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4901                          * cpuset's cpus_allowed
4902                          */
4903                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4904                         goto again;
4905                 }
4906         }
4907 out_unlock:
4908         free_cpumask_var(new_mask);
4909 out_free_cpus_allowed:
4910         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4911 out_put_task:
4912         put_task_struct(p);
4913         put_online_cpus();
4914         return retval;
4915 }
4916
4917 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4918                              struct cpumask *new_mask)
4919 {
4920         if (len < cpumask_size())
4921                 cpumask_clear(new_mask);
4922         else if (len > cpumask_size())
4923                 len = cpumask_size();
4924
4925         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4926 }
4927
4928 /**
4929  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4930  * @pid: pid of the process
4931  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4932  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4933  */
4934 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4935                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4936 {
4937         cpumask_var_t new_mask;
4938         int retval;
4939
4940         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4941                 return -ENOMEM;
4942
4943         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4944         if (retval == 0)
4945                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4946         free_cpumask_var(new_mask);
4947         return retval;
4948 }
4949
4950 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4951 {
4952         struct task_struct *p;
4953         unsigned long flags;
4954         struct rq *rq;
4955         int retval;
4956
4957         get_online_cpus();
4958         rcu_read_lock();
4959
4960         retval = -ESRCH;
4961         p = find_process_by_pid(pid);
4962         if (!p)
4963                 goto out_unlock;
4964
4965         retval = security_task_getscheduler(p);
4966         if (retval)
4967                 goto out_unlock;
4968
4969         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4970         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
4971         task_rq_unlock(rq, &flags);
4972
4973 out_unlock:
4974         rcu_read_unlock();
4975         put_online_cpus();
4976
4977         return retval;
4978 }
4979
4980 /**
4981  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4982  * @pid: pid of the process
4983  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4984  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4985  */
4986 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4987                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4988 {
4989         int ret;
4990         cpumask_var_t mask;
4991
4992         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4993                 return -EINVAL;
4994         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4995                 return -EINVAL;
4996
4997         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4998                 return -ENOMEM;
4999
5000         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
5001         if (ret == 0) {
5002                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
5003
5004                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
5005                         ret = -EFAULT;
5006                 else
5007                         ret = retlen;
5008         }
5009         free_cpumask_var(mask);
5010
5011         return ret;
5012 }
5013
5014 /**
5015  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5016  *
5017  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5018  * other threads running on this CPU then this function will return.
5019  */
5020 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
5021 {
5022         struct rq *rq = this_rq_lock();
5023
5024         schedstat_inc(rq, yld_count);
5025         current->sched_class->yield_task(rq);
5026
5027         /*
5028          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5029          * no need to preempt or enable interrupts:
5030          */
5031         __release(rq->lock);
5032         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5033         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
5034         preempt_enable_no_resched();
5035
5036         schedule();
5037
5038         return 0;
5039 }
5040
5041 static inline int should_resched(void)
5042 {
5043         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
5044 }
5045
5046 static void __cond_resched(void)
5047 {
5048         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5049         schedule();
5050         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5051 }
5052
5053 int __sched _cond_resched(void)
5054 {
5055         if (should_resched()) {
5056                 __cond_resched();
5057                 return 1;
5058         }
5059         return 0;
5060 }
5061 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5062
5063 /*
5064  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5065  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5066  *
5067  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5068  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5069  * spin_unlock(), once by hand).
5070  */
5071 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5072 {
5073         int resched = should_resched();
5074         int ret = 0;
5075
5076         lockdep_assert_held(lock);
5077
5078         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5079                 spin_unlock(lock);
5080                 if (resched)
5081                         __cond_resched();
5082                 else
5083                         cpu_relax();
5084                 ret = 1;
5085                 spin_lock(lock);
5086         }
5087         return ret;
5088 }
5089 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
5090
5091 int __sched __cond_resched_softirq(void)
5092 {
5093         BUG_ON(!in_softirq());
5094
5095         if (should_resched()) {
5096                 local_bh_enable();
5097                 __cond_resched();
5098                 local_bh_disable();
5099                 return 1;
5100         }
5101         return 0;
5102 }
5103 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
5104
5105 /**
5106  * yield - yield the current processor to other threads.
5107  *
5108  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5109  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5110  */
5111 void __sched yield(void)
5112 {
5113         set_current_state(TASK_RUNNING);
5114         sys_sched_yield();
5115 }
5116 EXPORT_SYMBOL(yield);
5117
5118 /*
5119  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5120  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5121  */
5122 void __sched io_schedule(void)
5123 {
5124         struct rq *rq = raw_rq();
5125
5126         delayacct_blkio_start();
5127         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5128         current->in_iowait = 1;
5129         schedule();
5130         current->in_iowait = 0;
5131         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5132         delayacct_blkio_end();
5133 }
5134 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5135
5136 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5137 {
5138         struct rq *rq = raw_rq();
5139         long ret;
5140
5141         delayacct_blkio_start();
5142         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5143         current->in_iowait = 1;
5144         ret = schedule_timeout(timeout);
5145         current->in_iowait = 0;
5146         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5147         delayacct_blkio_end();
5148         return ret;
5149 }
5150
5151 /**
5152  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5153  * @policy: scheduling class.
5154  *
5155  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5156  * by a given scheduling class.
5157  */
5158 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5159 {
5160         int ret = -EINVAL;
5161
5162         switch (policy) {
5163         case SCHED_FIFO:
5164         case SCHED_RR:
5165                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5166                 break;
5167         case SCHED_NORMAL:
5168         case SCHED_BATCH:
5169         case SCHED_IDLE:
5170                 ret = 0;
5171                 break;
5172         }
5173         return ret;
5174 }
5175
5176 /**
5177  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5178  * @policy: scheduling class.
5179  *
5180  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5181  * by a given scheduling class.
5182  */
5183 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5184 {
5185         int ret = -EINVAL;
5186
5187         switch (policy) {
5188         case SCHED_FIFO:
5189         case SCHED_RR:
5190                 ret = 1;
5191                 break;
5192         case SCHED_NORMAL:
5193         case SCHED_BATCH:
5194         case SCHED_IDLE:
5195                 ret = 0;
5196         }
5197         return ret;
5198 }
5199
5200 /**
5201  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5202  * @pid: pid of the process.
5203  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5204  *
5205  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5206  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5207  */
5208 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5209                 struct timespec __user *, interval)
5210 {
5211         struct task_struct *p;
5212         unsigned int time_slice;
5213         unsigned long flags;
5214         struct rq *rq;
5215         int retval;
5216         struct timespec t;
5217
5218         if (pid < 0)
5219                 return -EINVAL;
5220
5221         retval = -ESRCH;
5222         rcu_read_lock();
5223         p = find_process_by_pid(pid);
5224         if (!p)
5225                 goto out_unlock;
5226
5227         retval = security_task_getscheduler(p);
5228         if (retval)
5229                 goto out_unlock;
5230
5231         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5232         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5233         task_rq_unlock(rq, &flags);
5234
5235         rcu_read_unlock();
5236         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5237         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5238         return retval;
5239
5240 out_unlock:
5241         rcu_read_unlock();
5242         return retval;
5243 }
5244
5245 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5246
5247 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5248 {
5249         unsigned long free = 0;
5250         unsigned state;
5251
5252         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5253         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5254                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5255 #if BITS_PER_LONG == 32
5256         if (state == TASK_RUNNING)
5257                 printk(KERN_CONT " running  ");
5258         else
5259                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5260 #else
5261         if (state == TASK_RUNNING)
5262                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5263         else
5264                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5265 #endif
5266 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5267         free = stack_not_used(p);
5268 #endif
5269         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5270                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
5271                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5272
5273         show_stack(p, NULL);
5274 }
5275
5276 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5277 {
5278         struct task_struct *g, *p;
5279
5280 #if BITS_PER_LONG == 32
5281         printk(KERN_INFO
5282                 "  task                PC stack   pid father\n");
5283 #else
5284         printk(KERN_INFO
5285                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5286 #endif
5287         read_lock(&tasklist_lock);
5288         do_each_thread(g, p) {
5289                 /*
5290                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5291                  * console might take alot of time:
5292                  */
5293                 touch_nmi_watchdog();
5294                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5295                         sched_show_task(p);
5296         } while_each_thread(g, p);
5297
5298         touch_all_softlockup_watchdogs();
5299
5300 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5301         sysrq_sched_debug_show();
5302 #endif
5303         read_unlock(&tasklist_lock);
5304         /*
5305          * Only show locks if all tasks are dumped:
5306          */
5307         if (!state_filter)
5308                 debug_show_all_locks();
5309 }
5310
5311 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5312 {
5313         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5314 }
5315
5316 /**
5317  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5318  * @idle: task in question
5319  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5320  *
5321  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5322  * flag, to make booting more robust.
5323  */
5324 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5325 {
5326         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5327         unsigned long flags;
5328
5329         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5330
5331         __sched_fork(idle);
5332         idle->state = TASK_RUNNING;
5333         idle->se.exec_start = sched_clock();
5334
5335         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
5336         __set_task_cpu(idle, cpu);
5337
5338         rq->curr = rq->idle = idle;
5339 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5340         idle->oncpu = 1;
5341 #endif
5342         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5343
5344         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5345 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5346         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5347 #else
5348         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5349 #endif
5350         /*
5351          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5352          */
5353         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5354         ftrace_graph_init_task(idle);
5355 }
5356
5357 /*
5358  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5359  * indicates which cpus entered this state. This is used
5360  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5361  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5362  * always be CPU_BITS_NONE.
5363  */
5364 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
5365
5366 /*
5367  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5368  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5369  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5370  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5371  * number of CPUs.
5372  *
5373  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5374  */
5375 static int get_update_sysctl_factor(void)
5376 {
5377         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
5378         unsigned int factor;
5379
5380         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
5381         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
5382                 factor = 1;
5383                 break;
5384         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
5385                 factor = cpus;
5386                 break;
5387         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
5388         default:
5389                 factor = 1 + ilog2(cpus);
5390                 break;
5391         }
5392
5393         return factor;
5394 }
5395
5396 static void update_sysctl(void)
5397 {
5398         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
5399
5400 #define SET_SYSCTL(name) \
5401         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
5402         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
5403         SET_SYSCTL(sched_latency);
5404         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
5405         SET_SYSCTL(sched_shares_ratelimit);
5406 #undef SET_SYSCTL
5407 }
5408
5409 static inline void sched_init_granularity(void)
5410 {
5411         update_sysctl();
5412 }
5413
5414 #ifdef CONFIG_SMP
5415 /*
5416  * This is how migration works:
5417  *
5418  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
5419  *    stop_one_cpu().
5420  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
5421  *    off the CPU)
5422  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
5423  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5424  *    it and puts it into the right queue.
5425  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
5426  *    is done.
5427  */
5428
5429 /*
5430  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5431  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5432  * is removed from the allowed bitmask.
5433  *
5434  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5435  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5436  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5437  */
5438 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
5439 {
5440         unsigned long flags;
5441         struct rq *rq;
5442         unsigned int dest_cpu;
5443         int ret = 0;
5444
5445         /*
5446          * Serialize against TASK_WAKING so that ttwu() and wunt() can
5447          * drop the rq->lock and still rely on ->cpus_allowed.
5448          */
5449 again:
5450         while (task_is_waking(p))
5451                 cpu_relax();
5452         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5453         if (task_is_waking(p)) {
5454                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5455                 goto again;
5456         }
5457
5458         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
5459                 ret = -EINVAL;
5460                 goto out;
5461         }
5462
5463         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
5464                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
5465                 ret = -EINVAL;
5466                 goto out;
5467         }
5468
5469         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5470                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5471         else {
5472                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
5473                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
5474         }
5475
5476         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5477         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
5478                 goto out;
5479
5480         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
5481         if (migrate_task(p, dest_cpu)) {
5482                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
5483                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5484                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5485                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
5486                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5487                 return 0;
5488         }
5489 out:
5490         task_rq_unlock(rq, &flags);
5491
5492         return ret;
5493 }
5494 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5495
5496 /*
5497  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5498  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5499  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5500  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5501  *
5502  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5503  * as the task is no longer on this CPU.
5504  *
5505  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5506  */
5507 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5508 {
5509         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5510         int ret = 0;
5511
5512         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
5513                 return ret;
5514
5515         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5516         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5517
5518         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5519         /* Already moved. */
5520         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5521                 goto done;
5522         /* Affinity changed (again). */
5523         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
5524                 goto fail;
5525
5526         /*
5527          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
5528          * placed properly.
5529          */
5530         if (p->se.on_rq) {
5531                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5532                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
5533                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5534                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
5535         }
5536 done:
5537         ret = 1;
5538 fail:
5539         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5540         return ret;
5541 }
5542
5543 /*
5544  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
5545  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
5546  * 'pushing' onto another runqueue.
5547  */
5548 static int migration_cpu_stop(void *data)
5549 {
5550         struct migration_arg *arg = data;
5551
5552         /*
5553          * The original target cpu might have gone down and we might
5554          * be on another cpu but it doesn't matter.
5555          */
5556         local_irq_disable();
5557         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
5558         local_irq_enable();
5559         return 0;
5560 }
5561
5562 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5563 /*
5564  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
5565  */
5566 void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5567 {
5568         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5569         int needs_cpu, uninitialized_var(dest_cpu);
5570         unsigned long flags;
5571
5572         local_irq_save(flags);
5573
5574         raw_spin_lock(&rq->lock);
5575         needs_cpu = (task_cpu(p) == dead_cpu) && (p->state != TASK_WAKING);
5576         if (needs_cpu)
5577                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, p);
5578         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5579         /*
5580          * It can only fail if we race with set_cpus_allowed(),
5581          * in the racer should migrate the task anyway.
5582          */
5583         if (needs_cpu)
5584                 __migrate_task(p, dead_cpu, dest_cpu);
5585         local_irq_restore(flags);
5586 }
5587
5588 /*
5589  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5590  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5591  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5592  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5593  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5594  */
5595 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5596 {
5597         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
5598         unsigned long flags;
5599
5600         local_irq_save(flags);
5601         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5602         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5603         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5604         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5605         local_irq_restore(flags);
5606 }
5607
5608 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5609 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5610 {
5611         struct task_struct *p, *t;
5612
5613         read_lock(&tasklist_lock);
5614
5615         do_each_thread(t, p) {
5616                 if (p == current)
5617                         continue;
5618
5619                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5620                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5621         } while_each_thread(t, p);
5622
5623         read_unlock(&tasklist_lock);
5624 }
5625
5626 /*
5627  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5628  * It does so by boosting its priority to highest possible.
5629  * Used by CPU offline code.
5630  */
5631 void sched_idle_next(void)
5632 {
5633         int this_cpu = smp_processor_id();
5634         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5635         struct task_struct *p = rq->idle;
5636         unsigned long flags;
5637
5638         /* cpu has to be offline */
5639         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5640
5641         /*
5642          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5643          * and interrupts disabled on the current cpu.
5644          */
5645         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5646
5647         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5648
5649         activate_task(rq, p, 0);
5650
5651         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5652 }
5653
5654 /*
5655  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5656  * offline.
5657  */
5658 void idle_task_exit(void)
5659 {
5660         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5661
5662         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5663
5664         if (mm != &init_mm)
5665                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5666         mmdrop(mm);
5667 }
5668
5669 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5670 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5671 {
5672         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5673
5674         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5675         BUG_ON(!p->exit_state);
5676
5677         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5678         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5679
5680         get_task_struct(p);
5681
5682         /*
5683          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5684          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
5685          * fine.
5686          */
5687         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5688         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5689         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5690
5691         put_task_struct(p);
5692 }
5693
5694 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5695 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5696 {
5697         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5698         struct task_struct *next;
5699
5700         for ( ; ; ) {
5701                 if (!rq->nr_running)
5702                         break;
5703                 next = pick_next_task(rq);
5704                 if (!next)
5705                         break;
5706                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5707                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5708
5709         }
5710 }
5711
5712 /*
5713  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
5714  */
5715 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
5716 {
5717         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
5718         rq->calc_load_active = 0;
5719 }
5720 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5721
5722 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5723
5724 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5725         {
5726                 .procname       = "sched_domain",
5727                 .mode           = 0555,
5728         },
5729         {}
5730 };
5731
5732 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5733         {
5734                 .procname       = "kernel",
5735                 .mode           = 0555,
5736                 .child          = sd_ctl_dir,
5737         },
5738         {}
5739 };
5740
5741 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5742 {
5743         struct ctl_table *entry =
5744                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5745
5746         return entry;
5747 }
5748
5749 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5750 {
5751         struct ctl_table *entry;
5752
5753         /*
5754          * In the intermediate directories, both the child directory and
5755          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5756          * will always be set. In the lowest directory the names are
5757          * static strings and all have proc handlers.
5758          */
5759         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5760                 if (entry->child)
5761                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5762                 if (entry->proc_handler == NULL)
5763                         kfree(entry->procname);
5764         }
5765
5766         kfree(*tablep);
5767         *tablep = NULL;
5768 }
5769
5770 static void
5771 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5772                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5773                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5774 {
5775         entry->procname = procname;
5776         entry->data = data;
5777         entry->maxlen = maxlen;
5778         entry->mode = mode;
5779         entry->proc_handler = proc_handler;
5780 }
5781
5782 static struct ctl_table *
5783 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5784 {
5785         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
5786
5787         if (table == NULL)
5788                 return NULL;
5789
5790         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5791                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5792         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5793                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5794         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5795                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5796         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5797                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5798         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5799                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5800         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5801                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5802         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5803                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5804         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5805                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5806         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5807                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5808         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5809                 &sd->cache_nice_tries,
5810                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5811         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5812                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5813         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
5814                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
5815         /* &table[12] is terminator */
5816
5817         return table;
5818 }
5819
5820 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5821 {
5822         struct ctl_table *entry, *table;
5823         struct sched_domain *sd;
5824         int domain_num = 0, i;
5825         char buf[32];
5826
5827         for_each_domain(cpu, sd)
5828                 domain_num++;
5829         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5830         if (table == NULL)
5831                 return NULL;
5832
5833         i = 0;
5834         for_each_domain(cpu, sd) {
5835                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5836                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5837                 entry->mode = 0555;
5838                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5839                 entry++;
5840                 i++;
5841         }
5842         return table;
5843 }
5844
5845 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5846 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5847 {
5848         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5849         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5850         char buf[32];
5851
5852         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5853         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5854
5855         if (entry == NULL)
5856                 return;
5857
5858         for_each_possible_cpu(i) {
5859                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5860                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5861                 entry->mode = 0555;
5862                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5863                 entry++;
5864         }
5865
5866         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5867         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5868 }
5869
5870 /* may be called multiple times per register */
5871 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5872 {
5873         if (sd_sysctl_header)
5874                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5875         sd_sysctl_header = NULL;
5876         if (sd_ctl_dir[0].child)
5877                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5878 }
5879 #else
5880 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5881 {
5882 }
5883 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5884 {
5885 }
5886 #endif
5887
5888 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5889 {
5890         if (!rq->online) {
5891                 const struct sched_class *class;
5892
5893                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5894                 rq->online = 1;
5895
5896                 for_each_class(class) {
5897                         if (class->rq_online)
5898                                 class->rq_online(rq);
5899                 }
5900         }
5901 }
5902
5903 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5904 {
5905         if (rq->online) {
5906                 const struct sched_class *class;
5907
5908                 for_each_class(class) {
5909                         if (class->rq_offline)
5910                                 class->rq_offline(rq);
5911                 }
5912
5913                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5914                 rq->online = 0;
5915         }
5916 }
5917
5918 /*
5919  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5920  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5921  */
5922 static int __cpuinit
5923 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5924 {
5925         int cpu = (long)hcpu;
5926         unsigned long flags;
5927         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5928
5929         switch (action) {
5930
5931         case CPU_UP_PREPARE:
5932         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
5933                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5934                 break;
5935
5936         case CPU_ONLINE:
5937         case CPU_ONLINE_FROZEN:
5938                 /* Update our root-domain */
5939                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5940                 if (rq->rd) {
5941                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5942
5943                         set_rq_online(rq);
5944                 }
5945                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5946                 break;
5947
5948 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5949         case CPU_DEAD:
5950         case CPU_DEAD_FROZEN:
5951                 migrate_live_tasks(cpu);
5952                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5953                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5954                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
5955                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5956                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
5957                 migrate_dead_tasks(cpu);
5958                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5959                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5960                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5961                 calc_global_load_remove(rq);
5962                 break;
5963
5964         case CPU_DYING:
5965         case CPU_DYING_FROZEN:
5966                 /* Update our root-domain */
5967                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5968                 if (rq->rd) {
5969                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5970                         set_rq_offline(rq);
5971                 }
5972                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5973                 break;
5974 #endif
5975         }
5976         return NOTIFY_OK;
5977 }
5978
5979 /*
5980  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5981  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5982  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5983  */
5984 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5985         .notifier_call = migration_call,
5986         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5987 };
5988
5989 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5990                                       unsigned long action, void *hcpu)
5991 {
5992         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5993         case CPU_ONLINE:
5994         case CPU_DOWN_FAILED:
5995                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5996                 return NOTIFY_OK;
5997         default:
5998                 return NOTIFY_DONE;
5999         }
6000 }
6001
6002 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
6003                                         unsigned long action, void *hcpu)
6004 {
6005         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6006         case CPU_DOWN_PREPARE:
6007                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
6008                 return NOTIFY_OK;
6009         default:
6010                 return NOTIFY_DONE;
6011         }
6012 }
6013
6014 static int __init migration_init(void)
6015 {
6016         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6017         int err;
6018
6019         /* Initialize migration for the boot CPU */
6020         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6021         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6022         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6023         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6024
6025         /* Register cpu active notifiers */
6026         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6027         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
6028
6029         return 0;
6030 }
6031 early_initcall(migration_init);
6032 #endif
6033
6034 #ifdef CONFIG_SMP
6035
6036 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6037
6038 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
6039
6040 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
6041 {
6042         sched_domain_debug_enabled = 1;
6043
6044         return 0;
6045 }
6046 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
6047
6048 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6049                                   struct cpumask *groupmask)
6050 {
6051         struct sched_group *group = sd->groups;
6052         char str[256];
6053
6054         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
6055         cpumask_clear(groupmask);
6056
6057         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6058
6059         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6060                 printk("does not load-balance\n");
6061                 if (sd->parent)
6062                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6063                                         " has parent");
6064                 return -1;
6065         }
6066
6067         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
6068
6069         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
6070                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6071                                 "CPU%d\n", cpu);
6072         }
6073         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
6074                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6075                                 " CPU%d\n", cpu);
6076         }
6077
6078         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6079         do {
6080                 if (!group) {
6081                         printk("\n");
6082                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6083                         break;
6084                 }
6085
6086                 if (!group->cpu_power) {
6087                         printk(KERN_CONT "\n");
6088                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6089                                         "set\n");
6090                         break;
6091                 }
6092
6093                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
6094                         printk(KERN_CONT "\n");
6095                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6096                         break;
6097                 }
6098
6099                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
6100                         printk(KERN_CONT "\n");
6101                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6102                         break;
6103                 }
6104
6105                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
6106
6107                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
6108
6109                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6110                 if (group->cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
6111                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
6112                                 group->cpu_power);
6113                 }
6114
6115                 group = group->next;
6116         } while (group != sd->groups);
6117         printk(KERN_CONT "\n");
6118
6119         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
6120                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6121
6122         if (sd->parent &&
6123             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
6124                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6125                         "of domain->span\n");
6126         return 0;
6127 }
6128
6129 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6130 {
6131         cpumask_var_t groupmask;
6132         int level = 0;
6133
6134         if (!sched_domain_debug_enabled)
6135                 return;
6136
6137         if (!sd) {
6138                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6139                 return;
6140         }
6141
6142         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6143
6144         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
6145                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6146                 return;
6147         }
6148
6149         for (;;) {
6150                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6151                         break;
6152                 level++;
6153                 sd = sd->parent;
6154                 if (!sd)
6155                         break;
6156         }
6157         free_cpumask_var(groupmask);
6158 }
6159 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6160 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6161 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6162
6163 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6164 {
6165         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
6166                 return 1;
6167
6168         /* Following flags need at least 2 groups */
6169         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6170                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6171                          SD_BALANCE_FORK |
6172                          SD_BALANCE_EXEC |
6173                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6174                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6175                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6176                         return 0;
6177         }
6178
6179         /* Following flags don't use groups */
6180         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
6181                 return 0;
6182
6183         return 1;
6184 }
6185
6186 static int
6187 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6188 {
6189         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6190
6191         if (sd_degenerate(parent))
6192                 return 1;
6193
6194         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
6195                 return 0;
6196
6197         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6198         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6199                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6200                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6201                                 SD_BALANCE_FORK |
6202                                 SD_BALANCE_EXEC |
6203                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6204                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6205                 if (nr_node_ids == 1)
6206                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
6207         }
6208         if (~cflags & pflags)
6209                 return 0;
6210
6211         return 1;
6212 }
6213
6214 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
6215 {
6216         synchronize_sched();
6217
6218         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
6219
6220         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6221         free_cpumask_var(rd->online);
6222         free_cpumask_var(rd->span);
6223         kfree(rd);
6224 }
6225
6226 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6227 {
6228         struct root_domain *old_rd = NULL;
6229         unsigned long flags;
6230
6231         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6232
6233         if (rq->rd) {
6234                 old_rd = rq->rd;
6235
6236                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
6237                         set_rq_offline(rq);
6238
6239                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
6240
6241                 /*
6242                  * If we dont want to free the old_rt yet then
6243                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
6244                  * in this function:
6245                  */
6246                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6247                         old_rd = NULL;
6248         }
6249
6250         atomic_inc(&rd->refcount);
6251         rq->rd = rd;
6252
6253         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
6254         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
6255                 set_rq_online(rq);
6256
6257         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6258
6259         if (old_rd)
6260                 free_rootdomain(old_rd);
6261 }
6262
6263 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6264 {
6265         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6266
6267         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
6268                 goto out;
6269         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
6270                 goto free_span;
6271         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
6272                 goto free_online;
6273
6274         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
6275                 goto free_rto_mask;
6276         return 0;
6277
6278 free_rto_mask:
6279         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6280 free_online:
6281         free_cpumask_var(rd->online);
6282 free_span:
6283         free_cpumask_var(rd->span);
6284 out:
6285         return -ENOMEM;
6286 }
6287
6288 static void init_defrootdomain(void)
6289 {
6290         init_rootdomain(&def_root_domain);
6291
6292         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6293 }
6294
6295 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6296 {
6297         struct root_domain *rd;
6298
6299         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6300         if (!rd)
6301                 return NULL;
6302
6303         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
6304                 kfree(rd);
6305                 return NULL;
6306         }
6307
6308         return rd;
6309 }
6310
6311 /*
6312  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6313  * hold the hotplug lock.
6314  */
6315 static void
6316 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6317 {
6318         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6319         struct sched_domain *tmp;
6320
6321         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent)
6322                 tmp->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(tmp));
6323
6324         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6325         for (tmp = sd; tmp; ) {
6326                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6327                 if (!parent)
6328                         break;
6329
6330                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6331                         tmp->parent = parent->parent;
6332                         if (parent->parent)
6333                                 parent->parent->child = tmp;
6334                 } else
6335                         tmp = tmp->parent;
6336         }
6337
6338         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6339                 sd = sd->parent;
6340                 if (sd)
6341                         sd->child = NULL;
6342         }
6343
6344         sched_domain_debug(sd, cpu);
6345
6346         rq_attach_root(rq, rd);
6347         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6348 }
6349
6350 /* cpus with isolated domains */
6351 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
6352
6353 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6354 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6355 {
6356         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6357         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6358         return 1;
6359 }
6360
6361 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6362
6363 /*
6364  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6365  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6366  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
6367  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
6368  *
6369  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6370  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6371  * and ->cpu_power to 0.
6372  */
6373 static void
6374 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
6375                         const struct cpumask *cpu_map,
6376                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6377                                         struct sched_group **sg,
6378                                         struct cpumask *tmpmask),
6379                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
6380 {
6381         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6382         int i;
6383
6384         cpumask_clear(covered);
6385
6386         for_each_cpu(i, span) {
6387                 struct sched_group *sg;
6388                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6389                 int j;
6390
6391                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6392                         continue;
6393
6394                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
6395                 sg->cpu_power = 0;
6396
6397                 for_each_cpu(j, span) {
6398                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
6399                                 continue;
6400
6401                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6402                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6403                 }
6404                 if (!first)
6405                         first = sg;
6406                 if (last)
6407                         last->next = sg;
6408                 last = sg;
6409         }
6410         last->next = first;
6411 }
6412
6413 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6414
6415 #ifdef CONFIG_NUMA
6416
6417 /**
6418  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6419  * @node: node whose sched_domain we're building
6420  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6421  *
6422  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6423  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6424  *
6425  * Should use nodemask_t.
6426  */
6427 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6428 {
6429         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6430
6431         min_val = INT_MAX;
6432
6433         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6434                 /* Start at @node */
6435                 n = (node + i) % nr_node_ids;
6436
6437                 if (!nr_cpus_node(n))
6438                         continue;
6439
6440                 /* Skip already used nodes */
6441                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6442                         continue;
6443
6444                 /* Simple min distance search */
6445                 val = node_distance(node, n);
6446
6447                 if (val < min_val) {
6448                         min_val = val;
6449                         best_node = n;
6450                 }
6451         }
6452
6453         node_set(best_node, *used_nodes);
6454         return best_node;
6455 }
6456
6457 /**
6458  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6459  * @node: node whose cpumask we're constructing
6460  * @span: resulting cpumask
6461  *
6462  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6463  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6464  * out optimally.
6465  */
6466 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
6467 {
6468         nodemask_t used_nodes;
6469         int i;
6470
6471         cpumask_clear(span);
6472         nodes_clear(used_nodes);
6473
6474         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
6475         node_set(node, used_nodes);
6476
6477         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6478                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6479
6480                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
6481         }
6482 }
6483 #endif /* CONFIG_NUMA */
6484
6485 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6486
6487 /*
6488  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
6489  *
6490  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
6491  *   and struct sched_domain. )
6492  */
6493 struct static_sched_group {
6494         struct sched_group sg;
6495         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
6496 };
6497
6498 struct static_sched_domain {
6499         struct sched_domain sd;
6500         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
6501 };
6502
6503 struct s_data {
6504 #ifdef CONFIG_NUMA
6505         int                     sd_allnodes;
6506         cpumask_var_t           domainspan;
6507         cpumask_var_t           covered;
6508         cpumask_var_t           notcovered;
6509 #endif
6510         cpumask_var_t           nodemask;
6511         cpumask_var_t           this_sibling_map;
6512         cpumask_var_t           this_core_map;
6513         cpumask_var_t           send_covered;
6514         cpumask_var_t           tmpmask;
6515         struct sched_group      **sched_group_nodes;
6516         struct root_domain      *rd;
6517 };
6518
6519 enum s_alloc {
6520         sa_sched_groups = 0,
6521         sa_rootdomain,
6522         sa_tmpmask,
6523         sa_send_covered,
6524         sa_this_core_map,
6525         sa_this_sibling_map,
6526         sa_nodemask,
6527         sa_sched_group_nodes,
6528 #ifdef CONFIG_NUMA
6529         sa_notcovered,
6530         sa_covered,
6531         sa_domainspan,
6532 #endif
6533         sa_none,
6534 };
6535
6536 /*
6537  * SMT sched-domains:
6538  */
6539 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6540 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
6541 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_groups);
6542
6543 static int
6544 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6545                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
6546 {
6547         if (sg)
6548                 *sg = &per_cpu(sched_groups, cpu).sg;
6549         return cpu;
6550 }
6551 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
6552
6553 /*
6554  * multi-core sched-domains:
6555  */
6556 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6557 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
6558 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
6559 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
6560
6561 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6562 static int
6563 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6564                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6565 {
6566         int group;
6567
6568         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6569         group = cpumask_first(mask);
6570         if (sg)
6571                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
6572         return group;
6573 }
6574 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6575 static int
6576 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6577                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
6578 {
6579         if (sg)
6580                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
6581         return cpu;
6582 }
6583 #endif
6584
6585 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
6586 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
6587
6588 static int
6589 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6590                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6591 {
6592         int group;
6593 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6594         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
6595         group = cpumask_first(mask);
6596 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6597         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6598         group = cpumask_first(mask);
6599 #else
6600         group = cpu;
6601 #endif
6602         if (sg)
6603                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
6604         return group;
6605 }
6606
6607 #ifdef CONFIG_NUMA
6608 /*
6609  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6610  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6611  * gets dynamically allocated.
6612  */
6613 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
6614 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
6615
6616 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
6617 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
6618
6619 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6620                                  struct sched_group **sg,
6621                                  struct cpumask *nodemask)
6622 {
6623         int group;
6624
6625         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
6626         group = cpumask_first(nodemask);
6627
6628         if (sg)
6629                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
6630         return group;
6631 }
6632
6633 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6634 {
6635         struct sched_group *sg = group_head;
6636         int j;
6637
6638         if (!sg)
6639                 return;
6640         do {
6641                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
6642                         struct sched_domain *sd;
6643
6644                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
6645                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
6646                                 /*
6647                                  * Only add "power" once for each
6648                                  * physical package.
6649                                  */
6650                                 continue;
6651                         }
6652
6653                         sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
6654                 }
6655                 sg = sg->next;
6656         } while (sg != group_head);
6657 }
6658
6659 static int build_numa_sched_groups(struct s_data *d,
6660                                    const struct cpumask *cpu_map, int num)
6661 {
6662         struct sched_domain *sd;
6663         struct sched_group *sg, *prev;
6664         int n, j;
6665
6666         cpumask_clear(d->covered);
6667         cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(num), cpu_map);
6668         if (cpumask_empty(d->nodemask)) {
6669                 d->sched_group_nodes[num] = NULL;
6670                 goto out;
6671         }
6672
6673         sched_domain_node_span(num, d->domainspan);
6674         cpumask_and(d->domainspan, d->domainspan, cpu_map);
6675
6676         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6677                           GFP_KERNEL, num);
6678         if (!sg) {
6679                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for node %d\n",
6680                        num);
6681                 return -ENOMEM;
6682         }
6683         d->sched_group_nodes[num] = sg;
6684
6685         for_each_cpu(j, d->nodemask) {
6686                 sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
6687                 sd->groups = sg;
6688         }
6689
6690         sg->cpu_power = 0;
6691         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->nodemask);
6692         sg->next = sg;
6693         cpumask_or(d->covered, d->covered, d->nodemask);
6694
6695         prev = sg;
6696         for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6697                 n = (num + j) % nr_node_ids;
6698                 cpumask_complement(d->notcovered, d->covered);
6699                 cpumask_and(d->tmpmask, d->notcovered, cpu_map);
6700                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, d->domainspan);
6701                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
6702                         break;
6703                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, cpumask_of_node(n));
6704                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
6705                         continue;
6706                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6707                                   GFP_KERNEL, num);
6708                 if (!sg) {
6709                         printk(KERN_WARNING
6710                                "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6711                         return -ENOMEM;
6712                 }
6713                 sg->cpu_power = 0;
6714                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->tmpmask);
6715                 sg->next = prev->next;
6716                 cpumask_or(d->covered, d->covered, d->tmpmask);
6717                 prev->next = sg;
6718                 prev = sg;
6719         }
6720 out:
6721         return 0;
6722 }
6723 #endif /* CONFIG_NUMA */
6724
6725 #ifdef CONFIG_NUMA
6726 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6727 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
6728                               struct cpumask *nodemask)
6729 {
6730         int cpu, i;
6731
6732         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
6733                 struct sched_group **sched_group_nodes
6734                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6735
6736                 if (!sched_group_nodes)
6737                         continue;
6738
6739                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6740                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6741
6742                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
6743                         if (cpumask_empty(nodemask))
6744                                 continue;
6745
6746                         if (sg == NULL)
6747                                 continue;
6748                         sg = sg->next;
6749 next_sg:
6750                         oldsg = sg;
6751                         sg = sg->next;
6752                         kfree(oldsg);
6753                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6754                                 goto next_sg;
6755                 }
6756                 kfree(sched_group_nodes);
6757                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6758         }
6759 }
6760 #else /* !CONFIG_NUMA */
6761 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
6762                               struct cpumask *nodemask)
6763 {
6764 }
6765 #endif /* CONFIG_NUMA */
6766
6767 /*
6768  * Initialize sched groups cpu_power.
6769  *
6770  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6771  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6772  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6773  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6774  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6775  * less cpu_power.
6776  */
6777 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6778 {
6779         struct sched_domain *child;
6780         struct sched_group *group;
6781         long power;
6782         int weight;
6783
6784         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6785
6786         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
6787                 return;
6788
6789         child = sd->child;
6790
6791         sd->groups->cpu_power = 0;
6792
6793         if (!child) {
6794                 power = SCHED_LOAD_SCALE;
6795                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6796                 /*
6797                  * SMT siblings share the power of a single core.
6798                  * Usually multiple threads get a better yield out of
6799                  * that one core than a single thread would have,
6800                  * reflect that in sd->smt_gain.
6801                  */
6802                 if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
6803                         power *= sd->smt_gain;
6804                         power /= weight;
6805                         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
6806                 }
6807                 sd->groups->cpu_power += power;
6808                 return;
6809         }
6810
6811         /*
6812          * Add cpu_power of each child group to this groups cpu_power.
6813          */
6814         group = child->groups;
6815         do {
6816                 sd->groups->cpu_power += group->cpu_power;
6817                 group = group->next;
6818         } while (group != child->groups);
6819 }
6820
6821 /*
6822  * Initializers for schedule domains
6823  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6824  */
6825
6826 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6827 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
6828 #else
6829 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
6830 #endif
6831
6832 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
6833
6834 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
6835 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
6836 {                                                               \
6837         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
6838         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
6839         sd->level = SD_LV_##type;                               \
6840         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
6841 }
6842
6843 SD_INIT_FUNC(CPU)
6844 #ifdef CONFIG_NUMA
6845  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
6846  SD_INIT_FUNC(NODE)
6847 #endif
6848 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6849  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
6850 #endif
6851 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6852  SD_INIT_FUNC(MC)
6853 #endif
6854
6855 static int default_relax_domain_level = -1;
6856
6857 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6858 {
6859         unsigned long val;
6860
6861         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
6862         if (val < SD_LV_MAX)
6863                 default_relax_domain_level = val;
6864
6865         return 1;
6866 }
6867 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6868
6869 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6870                                  struct sched_domain_attr *attr)
6871 {
6872         int request;
6873
6874         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6875                 if (default_relax_domain_level < 0)
6876                         return;
6877                 else
6878                         request = default_relax_domain_level;
6879         } else
6880                 request = attr->relax_domain_level;
6881         if (request < sd->level) {
6882                 /* turn off idle balance on this domain */
6883                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6884         } else {
6885                 /* turn on idle balance on this domain */
6886                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6887         }
6888 }
6889
6890 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6891                                  const struct cpumask *cpu_map)
6892 {
6893         switch (what) {
6894         case sa_sched_groups:
6895                 free_sched_groups(cpu_map, d->tmpmask); /* fall through */
6896                 d->sched_group_nodes = NULL;
6897         case sa_rootdomain:
6898                 free_rootdomain(d->rd); /* fall through */
6899         case sa_tmpmask:
6900                 free_cpumask_var(d->tmpmask); /* fall through */
6901         case sa_send_covered:
6902                 free_cpumask_var(d->send_covered); /* fall through */
6903         case sa_this_core_map:
6904                 free_cpumask_var(d->this_core_map); /* fall through */
6905         case sa_this_sibling_map:
6906                 free_cpumask_var(d->this_sibling_map); /* fall through */
6907         case sa_nodemask:
6908                 free_cpumask_var(d->nodemask); /* fall through */
6909         case sa_sched_group_nodes:
6910 #ifdef CONFIG_NUMA
6911                 kfree(d->sched_group_nodes); /* fall through */
6912         case sa_notcovered:
6913                 free_cpumask_var(d->notcovered); /* fall through */
6914         case sa_covered:
6915                 free_cpumask_var(d->covered); /* fall through */
6916         case sa_domainspan:
6917                 free_cpumask_var(d->domainspan); /* fall through */
6918 #endif
6919         case sa_none:
6920                 break;
6921         }
6922 }
6923
6924 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6925                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6926 {
6927 #ifdef CONFIG_NUMA
6928         if (!alloc_cpumask_var(&d->domainspan, GFP_KERNEL))
6929                 return sa_none;
6930         if (!alloc_cpumask_var(&d->covered, GFP_KERNEL))
6931                 return sa_domainspan;
6932         if (!alloc_cpumask_var(&d->notcovered, GFP_KERNEL))
6933                 return sa_covered;
6934         /* Allocate the per-node list of sched groups */
6935         d->sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids,
6936                                       sizeof(struct sched_group *), GFP_KERNEL);
6937         if (!d->sched_group_nodes) {
6938                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6939                 return sa_notcovered;
6940         }
6941         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = d->sched_group_nodes;
6942 #endif
6943         if (!alloc_cpumask_var(&d->nodemask, GFP_KERNEL))
6944                 return sa_sched_group_nodes;
6945         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_sibling_map, GFP_KERNEL))
6946                 return sa_nodemask;
6947         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_core_map, GFP_KERNEL))
6948                 return sa_this_sibling_map;
6949         if (!alloc_cpumask_var(&d->send_covered, GFP_KERNEL))
6950                 return sa_this_core_map;
6951         if (!alloc_cpumask_var(&d->tmpmask, GFP_KERNEL))
6952                 return sa_send_covered;
6953         d->rd = alloc_rootdomain();
6954         if (!d->rd) {
6955                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
6956                 return sa_tmpmask;
6957         }
6958         return sa_rootdomain;
6959 }
6960
6961 static struct sched_domain *__build_numa_sched_domains(struct s_data *d,
6962         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr, int i)
6963 {
6964         struct sched_domain *sd = NULL;
6965 #ifdef CONFIG_NUMA
6966         struct sched_domain *parent;
6967
6968         d->sd_allnodes = 0;
6969         if (cpumask_weight(cpu_map) >
6970             SD_NODES_PER_DOMAIN * cpumask_weight(d->nodemask)) {
6971                 sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
6972                 SD_INIT(sd, ALLNODES);
6973                 set_domain_attribute(sd, attr);
6974                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
6975                 cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6976                 d->sd_allnodes = 1;
6977         }
6978         parent = sd;
6979
6980         sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
6981         SD_INIT(sd, NODE);
6982         set_domain_attribute(sd, attr);
6983         sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
6984         sd->parent = parent;
6985         if (parent)
6986                 parent->child = sd;
6987         cpumask_and(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(sd), cpu_map);
6988 #endif
6989         return sd;
6990 }
6991
6992 static struct sched_domain *__build_cpu_sched_domain(struct s_data *d,
6993         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6994         struct sched_domain *parent, int i)
6995 {
6996         struct sched_domain *sd;
6997         sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
6998         SD_INIT(sd, CPU);
6999         set_domain_attribute(sd, attr);
7000         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), d->nodemask);
7001         sd->parent = parent;
7002         if (parent)
7003                 parent->child = sd;
7004         cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7005         return sd;
7006 }
7007
7008 static struct sched_domain *__build_mc_sched_domain(struct s_data *d,
7009         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7010         struct sched_domain *parent, int i)
7011 {
7012         struct sched_domain *sd = parent;
7013 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7014         sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7015         SD_INIT(sd, MC);
7016         set_domain_attribute(sd, attr);
7017         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_coregroup_mask(i));
7018         sd->parent = parent;
7019         parent->child = sd;
7020         cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7021 #endif
7022         return sd;
7023 }
7024
7025 static struct sched_domain *__build_smt_sched_domain(struct s_data *d,
7026         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7027         struct sched_domain *parent, int i)
7028 {
7029         struct sched_domain *sd = parent;
7030 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7031         sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7032         SD_INIT(sd, SIBLING);
7033         set_domain_attribute(sd, attr);
7034         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, topology_thread_cpumask(i));
7035         sd->parent = parent;
7036         parent->child = sd;
7037         cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7038 #endif
7039         return sd;
7040 }
7041
7042 static void build_sched_groups(struct s_data *d, enum sched_domain_level l,
7043                                const struct cpumask *cpu_map, int cpu)
7044 {
7045         switch (l) {
7046 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7047         case SD_LV_SIBLING: /* set up CPU (sibling) groups */
7048                 cpumask_and(d->this_sibling_map, cpu_map,
7049                             topology_thread_cpumask(cpu));
7050                 if (cpu == cpumask_first(d->this_sibling_map))
7051                         init_sched_build_groups(d->this_sibling_map, cpu_map,
7052                                                 &cpu_to_cpu_group,
7053                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7054                 break;
7055 #endif
7056 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7057         case SD_LV_MC: /* set up multi-core groups */
7058                 cpumask_and(d->this_core_map, cpu_map, cpu_coregroup_mask(cpu));
7059                 if (cpu == cpumask_first(d->this_core_map))
7060                         init_sched_build_groups(d->this_core_map, cpu_map,
7061                                                 &cpu_to_core_group,
7062                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7063                 break;
7064 #endif
7065         case SD_LV_CPU: /* set up physical groups */
7066                 cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(cpu), cpu_map);
7067                 if (!cpumask_empty(d->nodemask))
7068                         init_sched_build_groups(d->nodemask, cpu_map,
7069                                                 &cpu_to_phys_group,
7070                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7071                 break;
7072 #ifdef CONFIG_NUMA
7073         case SD_LV_ALLNODES:
7074                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group,
7075                                         d->send_covered, d->tmpmask);
7076                 break;
7077 #endif
7078         default:
7079                 break;
7080         }
7081 }
7082
7083 /*
7084  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7085  * to the individual cpus
7086  */
7087 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7088                                  struct sched_domain_attr *attr)
7089 {
7090         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
7091         struct s_data d;
7092         struct sched_domain *sd;
7093         int i;
7094 #ifdef CONFIG_NUMA
7095         d.sd_allnodes = 0;
7096 #endif
7097
7098         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
7099         if (alloc_state != sa_rootdomain)
7100                 goto error;
7101         alloc_state = sa_sched_groups;
7102
7103         /*
7104          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
7105          */
7106         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7107                 cpumask_and(d.nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)),
7108                             cpu_map);
7109
7110                 sd = __build_numa_sched_domains(&d, cpu_map, attr, i);
7111                 sd = __build_cpu_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7112                 sd = __build_mc_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7113                 sd = __build_smt_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7114         }
7115
7116         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7117                 build_sched_groups(&d, SD_LV_SIBLING, cpu_map, i);
7118                 build_sched_groups(&d, SD_LV_MC, cpu_map, i);
7119         }
7120
7121         /* Set up physical groups */
7122         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7123                 build_sched_groups(&d, SD_LV_CPU, cpu_map, i);
7124
7125 #ifdef CONFIG_NUMA
7126         /* Set up node groups */
7127         if (d.sd_allnodes)
7128                 build_sched_groups(&d, SD_LV_ALLNODES, cpu_map, 0);
7129
7130         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7131                 if (build_numa_sched_groups(&d, cpu_map, i))
7132                         goto error;
7133 #endif
7134
7135         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7136 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7137         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7138                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7139                 init_sched_groups_power(i, sd);
7140         }
7141 #endif
7142 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7143         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7144                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7145                 init_sched_groups_power(i, sd);
7146         }
7147 #endif
7148
7149         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7150                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7151                 init_sched_groups_power(i, sd);
7152         }
7153
7154 #ifdef CONFIG_NUMA
7155         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7156                 init_numa_sched_groups_power(d.sched_group_nodes[i]);
7157
7158         if (d.sd_allnodes) {
7159                 struct sched_group *sg;
7160
7161                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
7162                                                                 d.tmpmask);
7163                 init_numa_sched_groups_power(sg);
7164         }
7165 #endif
7166
7167         /* Attach the domains */
7168         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7169 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7170                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7171 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7172                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7173 #else
7174                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7175 #endif
7176                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7177         }
7178
7179         d.sched_group_nodes = NULL; /* don't free this we still need it */
7180         __free_domain_allocs(&d, sa_tmpmask, cpu_map);
7181         return 0;
7182
7183 error:
7184         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7185         return -ENOMEM;
7186 }
7187
7188 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7189 {
7190         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
7191 }
7192
7193 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7194 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7195 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7196                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7197
7198 /*
7199  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7200  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7201  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7202  */
7203 static cpumask_var_t fallback_doms;
7204
7205 /*
7206  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7207  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7208  * or 0 if it stayed the same.
7209  */
7210 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7211 {
7212         return 0;
7213 }
7214
7215 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7216 {
7217         int i;
7218         cpumask_var_t *doms;
7219
7220         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7221         if (!doms)
7222                 return NULL;
7223         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7224                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7225                         free_sched_domains(doms, i);
7226                         return NULL;
7227                 }
7228         }
7229         return doms;
7230 }
7231
7232 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7233 {
7234         unsigned int i;
7235         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7236                 free_cpumask_var(doms[i]);
7237         kfree(doms);
7238 }
7239
7240 /*
7241  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7242  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7243  * exclude other special cases in the future.
7244  */
7245 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7246 {
7247         int err;
7248
7249         arch_update_cpu_topology();
7250         ndoms_cur = 1;
7251         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7252         if (!doms_cur)
7253                 doms_cur = &fallback_doms;
7254         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7255         dattr_cur = NULL;
7256         err = build_sched_domains(doms_cur[0]);
7257         register_sched_domain_sysctl();
7258
7259         return err;
7260 }
7261
7262 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7263                                        struct cpumask *tmpmask)
7264 {
7265         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7266 }
7267
7268 /*
7269  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7270  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7271  */
7272 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7273 {
7274         /* Save because hotplug lock held. */
7275         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
7276         int i;
7277
7278         for_each_cpu(i, cpu_map)
7279                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7280         synchronize_sched();
7281         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
7282 }
7283
7284 /* handle null as "default" */
7285 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7286                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7287 {
7288         struct sched_domain_attr tmp;
7289
7290         /* fast path */
7291         if (!new && !cur)
7292                 return 1;
7293
7294         tmp = SD_ATTR_INIT;
7295         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7296                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7297                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7298 }
7299
7300 /*
7301  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7302  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7303  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7304  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7305  *
7306  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7307  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7308  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7309  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7310  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7311  * it as it is.
7312  *
7313  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7314  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7315  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7316  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7317  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7318  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7319  *
7320  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7321  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7322  * and it will not create the default domain.
7323  *
7324  * Call with hotplug lock held
7325  */
7326 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7327                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7328 {
7329         int i, j, n;
7330         int new_topology;
7331
7332         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7333
7334         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7335         unregister_sched_domain_sysctl();
7336
7337         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7338         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7339
7340         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7341
7342         /* Destroy deleted domains */
7343         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7344                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7345                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7346                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7347                                 goto match1;
7348                 }
7349                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7350                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7351 match1:
7352                 ;
7353         }
7354
7355         if (doms_new == NULL) {
7356                 ndoms_cur = 0;
7357                 doms_new = &fallback_doms;
7358                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7359                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7360         }
7361
7362         /* Build new domains */
7363         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7364                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
7365                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7366                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7367                                 goto match2;
7368                 }
7369                 /* no match - add a new doms_new */
7370                 __build_sched_domains(doms_new[i],
7371                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7372 match2:
7373                 ;
7374         }
7375
7376         /* Remember the new sched domains */
7377         if (doms_cur != &fallback_doms)
7378                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7379         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7380         doms_cur = doms_new;
7381         dattr_cur = dattr_new;
7382         ndoms_cur = ndoms_new;
7383
7384         register_sched_domain_sysctl();
7385
7386         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7387 }
7388
7389 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7390 static void arch_reinit_sched_domains(void)
7391 {
7392         get_online_cpus();
7393
7394         /* Destroy domains first to force the rebuild */
7395         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
7396
7397         rebuild_sched_domains();
7398         put_online_cpus();
7399 }
7400
7401 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7402 {
7403         unsigned int level = 0;
7404
7405         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
7406                 return -EINVAL;
7407
7408         /*
7409          * level is always be positive so don't check for
7410          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
7411          * What happens on 0 or 1 byte write,
7412          * need to check for count as well?
7413          */
7414
7415         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
7416                 return -EINVAL;
7417
7418         if (smt)
7419                 sched_smt_power_savings = level;
7420         else
7421                 sched_mc_power_savings = level;
7422
7423         arch_reinit_sched_domains();
7424
7425         return count;
7426 }
7427
7428 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7429 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
7430                                            struct sysdev_class_attribute *attr,
7431                                            char *page)
7432 {
7433         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7434 }
7435 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
7436                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7437                                             const char *buf, size_t count)
7438 {
7439         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7440 }
7441 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
7442                          sched_mc_power_savings_show,
7443                          sched_mc_power_savings_store);
7444 #endif
7445
7446 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7447 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
7448                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7449                                             char *page)
7450 {
7451         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7452 }
7453 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
7454                                              struct sysdev_class_attribute *attr,
7455                                              const char *buf, size_t count)
7456 {
7457         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7458 }
7459 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
7460                    sched_smt_power_savings_show,
7461                    sched_smt_power_savings_store);
7462 #endif
7463
7464 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7465 {
7466         int err = 0;
7467
7468 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7469         if (smt_capable())
7470                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7471                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7472 #endif
7473 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7474         if (!err && mc_capable())
7475                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7476                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7477 #endif
7478         return err;
7479 }
7480 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
7481
7482 /*
7483  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7484  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7485  * around partition_sched_domains().
7486  */
7487 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7488                              void *hcpu)
7489 {
7490         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
7491         case CPU_ONLINE:
7492         case CPU_DOWN_FAILED:
7493                 cpuset_update_active_cpus();
7494                 return NOTIFY_OK;
7495         default:
7496                 return NOTIFY_DONE;
7497         }
7498 }
7499
7500 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7501                                void *hcpu)
7502 {
7503         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
7504         case CPU_DOWN_PREPARE:
7505                 cpuset_update_active_cpus();
7506                 return NOTIFY_OK;
7507         default:
7508                 return NOTIFY_DONE;
7509         }
7510 }
7511
7512 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
7513                                 unsigned long action, void *hcpu)
7514 {
7515         int cpu = (int)(long)hcpu;
7516
7517         switch (action) {
7518         case CPU_DOWN_PREPARE:
7519         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7520                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
7521                 return NOTIFY_OK;
7522
7523         case CPU_DOWN_FAILED:
7524         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7525         case CPU_ONLINE:
7526         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7527                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
7528                 return NOTIFY_OK;
7529
7530         default:
7531                 return NOTIFY_DONE;
7532         }
7533 }
7534
7535 void __init sched_init_smp(void)
7536 {
7537         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7538
7539         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7540         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7541
7542 #if defined(CONFIG_NUMA)
7543         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
7544                                                                 GFP_KERNEL);
7545         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
7546 #endif
7547         get_online_cpus();
7548         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7549         arch_init_sched_domains(cpu_active_mask);
7550         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7551         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7552                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7553         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7554         put_online_cpus();
7555
7556         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7557         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7558
7559         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
7560         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
7561
7562         init_hrtick();
7563
7564         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7565         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7566                 BUG();
7567         sched_init_granularity();
7568         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7569
7570         init_sched_rt_class();
7571 }
7572 #else
7573 void __init sched_init_smp(void)
7574 {
7575         sched_init_granularity();
7576 }
7577 #endif /* CONFIG_SMP */
7578
7579 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
7580
7581 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7582 {
7583         return in_lock_functions(addr) ||
7584                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7585                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7586 }
7587
7588 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
7589 {
7590         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7591         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
7592 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7593         cfs_rq->rq = rq;
7594 #endif
7595         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7596 }
7597
7598 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
7599 {
7600         struct rt_prio_array *array;
7601         int i;
7602
7603         array = &rt_rq->active;
7604         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
7605                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
7606                 __clear_bit(i, array->bitmap);
7607         }
7608         /* delimiter for bitsearch: */
7609         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
7610
7611 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7612         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
7613 #ifdef CONFIG_SMP
7614         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
7615 #endif
7616 #endif
7617 #ifdef CONFIG_SMP
7618         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
7619         rt_rq->overloaded = 0;
7620         plist_head_init_raw(&rt_rq->pushable_tasks, &rq->lock);
7621 #endif
7622
7623         rt_rq->rt_time = 0;
7624         rt_rq->rt_throttled = 0;
7625         rt_rq->rt_runtime = 0;
7626         raw_spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7627
7628 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7629         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
7630         rt_rq->rq = rq;
7631 #endif
7632 }
7633
7634 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7635 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
7636                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
7637                                 struct sched_entity *parent)
7638 {
7639         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7640         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
7641         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
7642         cfs_rq->tg = tg;
7643         if (add)
7644                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7645
7646         tg->se[cpu] = se;
7647         /* se could be NULL for init_task_group */
7648         if (!se)
7649                 return;
7650
7651         if (!parent)
7652                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
7653         else
7654                 se->cfs_rq = parent->my_q;
7655
7656         se->my_q = cfs_rq;
7657         se->load.weight = tg->shares;
7658         se->load.inv_weight = 0;
7659         se->parent = parent;
7660 }
7661 #endif
7662
7663 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7664 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
7665                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
7666                 struct sched_rt_entity *parent)
7667 {
7668         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7669
7670         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
7671         init_rt_rq(rt_rq, rq);
7672         rt_rq->tg = tg;
7673         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7674         if (add)
7675                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
7676
7677         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
7678         if (!rt_se)
7679                 return;
7680
7681         if (!parent)
7682                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
7683         else
7684                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
7685
7686         rt_se->my_q = rt_rq;
7687         rt_se->parent = parent;
7688         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
7689 }
7690 #endif
7691
7692 void __init sched_init(void)
7693 {
7694         int i, j;
7695         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7696
7697 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7698         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7699 #endif
7700 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7701         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7702 #endif
7703 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7704         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
7705 #endif
7706         if (alloc_size) {
7707                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7708
7709 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7710                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7711                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7712
7713                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7714                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7715
7716 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7717 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7718                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7719                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7720
7721                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7722                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7723
7724 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7725 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7726                 for_each_possible_cpu(i) {
7727                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
7728                         ptr += cpumask_size();
7729                 }
7730 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7731         }
7732
7733 #ifdef CONFIG_SMP
7734         init_defrootdomain();
7735 #endif
7736
7737         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7738                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7739
7740 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7741         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
7742                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7743 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7744
7745 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7746         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
7747         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
7748
7749 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7750
7751 #if defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED && defined CONFIG_SMP
7752         update_shares_data = __alloc_percpu(nr_cpu_ids * sizeof(unsigned long),
7753                                             __alignof__(unsigned long));
7754 #endif
7755         for_each_possible_cpu(i) {
7756                 struct rq *rq;
7757
7758                 rq = cpu_rq(i);
7759                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7760                 rq->nr_running = 0;
7761                 rq->calc_load_active = 0;
7762                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7763                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
7764                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
7765 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7766                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
7767                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7768 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7769                 /*
7770                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
7771                  *
7772                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7773                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7774                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7775                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7776                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7777                  * (se->load.weight).
7778                  *
7779                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
7780                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7781                  * then A0's share of the cpu resource is:
7782                  *
7783                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7784                  *
7785                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
7786                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
7787                  */
7788                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
7789 #endif
7790 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7791
7792                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7793 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7794                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
7795 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7796                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
7797 #endif
7798 #endif
7799
7800                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7801                         rq->cpu_load[j] = 0;
7802
7803                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7804
7805 #ifdef CONFIG_SMP
7806                 rq->sd = NULL;
7807                 rq->rd = NULL;
7808                 rq->cpu_power = SCHED_LOAD_SCALE;
7809                 rq->post_schedule = 0;
7810                 rq->active_balance = 0;
7811                 rq->next_balance = jiffies;
7812                 rq->push_cpu = 0;
7813                 rq->cpu = i;
7814                 rq->online = 0;
7815                 rq->idle_stamp = 0;
7816                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7817                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7818 #ifdef CONFIG_NO_HZ
7819                 rq->nohz_balance_kick = 0;
7820                 init_sched_softirq_csd(&per_cpu(remote_sched_softirq_cb, i));
7821 #endif
7822 #endif
7823                 init_rq_hrtick(rq);
7824                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7825         }
7826
7827         set_load_weight(&init_task);
7828
7829 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7830         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7831 #endif
7832
7833 #ifdef CONFIG_SMP
7834         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
7835 #endif
7836
7837 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
7838         plist_head_init_raw(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
7839 #endif
7840
7841         /*
7842          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7843          */
7844         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7845         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7846
7847         /*
7848          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7849          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7850          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7851          * when this runqueue becomes "idle".
7852          */
7853         init_idle(current, smp_processor_id());
7854
7855         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7856
7857         /*
7858          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7859          */
7860         current->sched_class = &fair_sched_class;
7861
7862         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7863         zalloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
7864 #ifdef CONFIG_SMP
7865 #ifdef CONFIG_NO_HZ
7866         zalloc_cpumask_var(&nohz.idle_cpus_mask, GFP_NOWAIT);
7867         alloc_cpumask_var(&nohz.grp_idle_mask, GFP_NOWAIT);
7868         atomic_set(&nohz.load_balancer, nr_cpu_ids);
7869         atomic_set(&nohz.first_pick_cpu, nr_cpu_ids);
7870         atomic_set(&nohz.second_pick_cpu, nr_cpu_ids);
7871 #endif
7872         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7873         if (cpu_isolated_map == NULL)
7874                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7875 #endif /* SMP */
7876
7877         perf_event_init();
7878
7879         scheduler_running = 1;
7880 }
7881
7882 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
7883 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7884 {
7885         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7886
7887         return (nested == PREEMPT_INATOMIC_BASE + preempt_offset);
7888 }
7889
7890 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7891 {
7892 #ifdef in_atomic
7893         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7894
7895         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
7896             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7897                 return;
7898         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7899                 return;
7900         prev_jiffy = jiffies;
7901
7902         printk(KERN_ERR
7903                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7904                         file, line);
7905         printk(KERN_ERR
7906                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7907                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7908                         current->pid, current->comm);
7909
7910         debug_show_held_locks(current);
7911         if (irqs_disabled())
7912                 print_irqtrace_events(current);
7913         dump_stack();
7914 #endif
7915 }
7916 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7917 #endif
7918
7919 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7920 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7921 {
7922         int on_rq;
7923
7924         on_rq = p->se.on_rq;
7925         if (on_rq)
7926                 deactivate_task(rq, p, 0);
7927         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7928         if (on_rq) {
7929                 activate_task(rq, p, 0);
7930                 resched_task(rq->curr);
7931         }
7932 }
7933
7934 void normalize_rt_tasks(void)
7935 {
7936         struct task_struct *g, *p;
7937         unsigned long flags;
7938         struct rq *rq;
7939
7940         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7941         do_each_thread(g, p) {
7942                 /*
7943                  * Only normalize user tasks:
7944                  */
7945                 if (!p->mm)
7946                         continue;
7947
7948                 p->se.exec_start                = 0;
7949 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7950                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7951                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7952                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7953 #endif
7954
7955                 if (!rt_task(p)) {
7956                         /*
7957                          * Renice negative nice level userspace
7958                          * tasks back to 0:
7959                          */
7960                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7961                                 set_user_nice(p, 0);
7962                         continue;
7963                 }
7964
7965                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7966                 rq = __task_rq_lock(p);
7967
7968                 normalize_task(rq, p);
7969
7970                 __task_rq_unlock(rq);
7971                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7972         } while_each_thread(g, p);
7973
7974         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7975 }
7976
7977 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7978
7979 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7980 /*
7981  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7982  *
7983  * They can only be called when the whole system has been
7984  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7985  * activity can take place. Using them for anything else would
7986  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7987  * under any other configuration.
7988  */
7989
7990 /**
7991  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7992  * @cpu: the processor in question.
7993  *
7994  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7995  */
7996 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7997 {
7998         return cpu_curr(cpu);
7999 }
8000
8001 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
8002
8003 #ifdef CONFIG_IA64
8004 /**
8005  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8006  * @cpu: the processor in question.
8007  * @p: the task pointer to set.
8008  *
8009  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8010  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8011  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8012  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8013  * and caller must save the original value of the current task (see
8014  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8015  * re-starting the system.
8016  *
8017  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8018  */
8019 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8020 {
8021         cpu_curr(cpu) = p;
8022 }
8023
8024 #endif
8025
8026 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8027 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8028 {
8029         int i;
8030
8031         for_each_possible_cpu(i) {
8032                 if (tg->cfs_rq)
8033                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8034                 if (tg->se)
8035                         kfree(tg->se[i]);
8036         }
8037
8038         kfree(tg->cfs_rq);
8039         kfree(tg->se);
8040 }
8041
8042 static
8043 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8044 {
8045         struct cfs_rq *cfs_rq;
8046         struct sched_entity *se;
8047         struct rq *rq;
8048         int i;
8049
8050         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8051         if (!tg->cfs_rq)
8052                 goto err;
8053         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8054         if (!tg->se)
8055                 goto err;
8056
8057         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8058
8059         for_each_possible_cpu(i) {
8060                 rq = cpu_rq(i);
8061
8062                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8063                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8064                 if (!cfs_rq)
8065                         goto err;
8066
8067                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8068                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8069                 if (!se)
8070                         goto err_free_rq;
8071
8072                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
8073         }
8074
8075         return 1;
8076
8077  err_free_rq:
8078         kfree(cfs_rq);
8079  err:
8080         return 0;
8081 }
8082
8083 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8084 {
8085         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
8086                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
8087 }
8088
8089 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8090 {
8091         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
8092 }
8093 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
8094 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8095 {
8096 }
8097
8098 static inline
8099 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8100 {
8101         return 1;
8102 }
8103
8104 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8105 {
8106 }
8107
8108 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8109 {
8110 }
8111 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8112
8113 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8114 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8115 {
8116         int i;
8117
8118         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8119
8120         for_each_possible_cpu(i) {
8121                 if (tg->rt_rq)
8122                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8123                 if (tg->rt_se)
8124                         kfree(tg->rt_se[i]);
8125         }
8126
8127         kfree(tg->rt_rq);
8128         kfree(tg->rt_se);
8129 }
8130
8131 static
8132 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8133 {
8134         struct rt_rq *rt_rq;
8135         struct sched_rt_entity *rt_se;
8136         struct rq *rq;
8137         int i;
8138
8139         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8140         if (!tg->rt_rq)
8141                 goto err;
8142         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8143         if (!tg->rt_se)
8144                 goto err;
8145
8146         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8147                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8148
8149         for_each_possible_cpu(i) {
8150                 rq = cpu_rq(i);
8151
8152                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8153                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8154                 if (!rt_rq)
8155                         goto err;
8156
8157                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8158                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8159                 if (!rt_se)
8160                         goto err_free_rq;
8161
8162                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
8163         }
8164
8165         return 1;
8166
8167  err_free_rq:
8168         kfree(rt_rq);
8169  err:
8170         return 0;
8171 }
8172
8173 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8174 {
8175         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
8176                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
8177 }
8178
8179 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8180 {
8181         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
8182 }
8183 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8184 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8185 {
8186 }
8187
8188 static inline
8189 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8190 {
8191         return 1;
8192 }
8193
8194 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8195 {
8196 }
8197
8198 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8199 {
8200 }
8201 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8202
8203 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8204 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8205 {
8206         free_fair_sched_group(tg);
8207         free_rt_sched_group(tg);
8208         kfree(tg);
8209 }
8210
8211 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8212 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8213 {
8214         struct task_group *tg;
8215         unsigned long flags;
8216         int i;
8217
8218         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8219         if (!tg)
8220                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8221
8222         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8223                 goto err;
8224
8225         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8226                 goto err;
8227
8228         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8229         for_each_possible_cpu(i) {
8230                 register_fair_sched_group(tg, i);
8231                 register_rt_sched_group(tg, i);
8232         }
8233         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8234
8235         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8236
8237         tg->parent = parent;
8238         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8239         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8240         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8241
8242         return tg;
8243
8244 err:
8245         free_sched_group(tg);
8246         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8247 }
8248
8249 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8250 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8251 {
8252         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8253         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8254 }
8255
8256 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8257 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8258 {
8259         unsigned long flags;
8260         int i;
8261
8262         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8263         for_each_possible_cpu(i) {
8264                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8265                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
8266         }
8267         list_del_rcu(&tg->list);
8268         list_del_rcu(&tg->siblings);
8269         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8270
8271         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8272         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8273 }
8274
8275 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8276  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8277  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8278  *      reflect its new group.
8279  */
8280 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8281 {
8282         int on_rq, running;
8283         unsigned long flags;
8284         struct rq *rq;
8285
8286         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8287
8288         running = task_current(rq, tsk);
8289         on_rq = tsk->se.on_rq;
8290
8291         if (on_rq)
8292                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8293         if (unlikely(running))
8294                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8295
8296         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8297
8298 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8299         if (tsk->sched_class->moved_group)
8300                 tsk->sched_class->moved_group(tsk, on_rq);
8301 #endif
8302
8303         if (unlikely(running))
8304                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8305         if (on_rq)
8306                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8307
8308         task_rq_unlock(rq, &flags);
8309 }
8310 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8311
8312 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8313 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8314 {
8315         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8316         int on_rq;
8317
8318         on_rq = se->on_rq;
8319         if (on_rq)
8320                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
8321
8322         se->load.weight = shares;
8323         se->load.inv_weight = 0;
8324
8325         if (on_rq)
8326                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
8327 }
8328
8329 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8330 {
8331         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8332         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8333         unsigned long flags;
8334
8335         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8336         __set_se_shares(se, shares);
8337         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8338 }
8339
8340 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8341
8342 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8343 {
8344         int i;
8345         unsigned long flags;
8346
8347         /*
8348          * We can't change the weight of the root cgroup.
8349          */
8350         if (!tg->se[0])
8351                 return -EINVAL;
8352
8353         if (shares < MIN_SHARES)
8354                 shares = MIN_SHARES;
8355         else if (shares > MAX_SHARES)
8356                 shares = MAX_SHARES;
8357
8358         mutex_lock(&shares_mutex);
8359         if (tg->shares == shares)
8360                 goto done;
8361
8362         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8363         for_each_possible_cpu(i)
8364                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8365         list_del_rcu(&tg->siblings);
8366         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8367
8368         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
8369         synchronize_sched();
8370
8371         /*
8372          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
8373          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
8374          */
8375         tg->shares = shares;
8376         for_each_possible_cpu(i) {
8377                 /*
8378                  * force a rebalance
8379                  */
8380                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
8381                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
8382         }
8383
8384         /*
8385          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
8386          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
8387          */
8388         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8389         for_each_possible_cpu(i)
8390                 register_fair_sched_group(tg, i);
8391         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
8392         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8393 done:
8394         mutex_unlock(&shares_mutex);
8395         return 0;
8396 }
8397
8398 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8399 {
8400         return tg->shares;
8401 }
8402 #endif
8403
8404 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8405 /*
8406  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8407  */
8408 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8409
8410 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8411 {
8412         if (runtime == RUNTIME_INF)
8413                 return 1ULL << 20;
8414
8415         return div64_u64(runtime << 20, period);
8416 }
8417
8418 /* Must be called with tasklist_lock held */
8419 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8420 {
8421         struct task_struct *g, *p;
8422
8423         do_each_thread(g, p) {
8424                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8425                         return 1;
8426         } while_each_thread(g, p);
8427
8428         return 0;
8429 }
8430
8431 struct rt_schedulable_data {
8432         struct task_group *tg;
8433         u64 rt_period;
8434         u64 rt_runtime;
8435 };
8436
8437 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
8438 {
8439         struct rt_schedulable_data *d = data;
8440         struct task_group *child;
8441         unsigned long total, sum = 0;
8442         u64 period, runtime;
8443
8444         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8445         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8446
8447         if (tg == d->tg) {
8448                 period = d->rt_period;
8449                 runtime = d->rt_runtime;
8450         }
8451
8452         /*
8453          * Cannot have more runtime than the period.
8454          */
8455         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8456                 return -EINVAL;
8457
8458         /*
8459          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
8460          */
8461         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
8462                 return -EBUSY;
8463
8464         total = to_ratio(period, runtime);
8465
8466         /*
8467          * Nobody can have more than the global setting allows.
8468          */
8469         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
8470                 return -EINVAL;
8471
8472         /*
8473          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
8474          */
8475         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
8476                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
8477                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
8478
8479                 if (child == d->tg) {
8480                         period = d->rt_period;
8481                         runtime = d->rt_runtime;
8482                 }
8483
8484                 sum += to_ratio(period, runtime);
8485         }
8486
8487         if (sum > total)
8488                 return -EINVAL;
8489
8490         return 0;
8491 }
8492
8493 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8494 {
8495         struct rt_schedulable_data data = {
8496                 .tg = tg,
8497                 .rt_period = period,
8498                 .rt_runtime = runtime,
8499         };
8500
8501         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
8502 }
8503
8504 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
8505                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8506 {
8507         int i, err = 0;
8508
8509         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8510         read_lock(&tasklist_lock);
8511         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
8512         if (err)
8513                 goto unlock;
8514
8515         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8516         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8517         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8518
8519         for_each_possible_cpu(i) {
8520                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8521
8522                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8523                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8524                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8525         }
8526         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8527  unlock:
8528         read_unlock(&tasklist_lock);
8529         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8530
8531         return err;
8532 }
8533
8534 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8535 {
8536         u64 rt_runtime, rt_period;
8537
8538         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8539         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8540         if (rt_runtime_us < 0)
8541                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8542
8543         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8544 }
8545
8546 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8547 {
8548         u64 rt_runtime_us;
8549
8550         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8551                 return -1;
8552
8553         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8554         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8555         return rt_runtime_us;
8556 }
8557
8558 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8559 {
8560         u64 rt_runtime, rt_period;
8561
8562         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8563         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8564
8565         if (rt_period == 0)
8566                 return -EINVAL;
8567
8568         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8569 }
8570
8571 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8572 {
8573         u64 rt_period_us;
8574
8575         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8576         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8577         return rt_period_us;
8578 }
8579
8580 static int sched_rt_global_constraints(void)
8581 {
8582         u64 runtime, period;
8583         int ret = 0;
8584
8585         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8586                 return -EINVAL;
8587
8588         runtime = global_rt_runtime();
8589         period = global_rt_period();
8590
8591         /*
8592          * Sanity check on the sysctl variables.
8593          */
8594         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8595                 return -EINVAL;
8596
8597         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8598         read_lock(&tasklist_lock);
8599         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8600         read_unlock(&tasklist_lock);
8601         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8602
8603         return ret;
8604 }
8605
8606 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
8607 {
8608         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8609         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8610                 return 0;
8611
8612         return 1;
8613 }
8614
8615 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8616 static int sched_rt_global_constraints(void)
8617 {
8618         unsigned long flags;
8619         int i;
8620
8621         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8622                 return -EINVAL;
8623
8624         /*
8625          * There's always some RT tasks in the root group
8626          * -- migration, kstopmachine etc..
8627          */
8628         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
8629                 return -EBUSY;
8630
8631         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8632         for_each_possible_cpu(i) {
8633                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8634
8635                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8636                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8637                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8638         }
8639         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8640
8641         return 0;
8642 }
8643 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8644
8645 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8646                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8647                 loff_t *ppos)
8648 {
8649         int ret;
8650         int old_period, old_runtime;
8651         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8652
8653         mutex_lock(&mutex);
8654         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8655         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8656
8657         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8658
8659         if (!ret && write) {
8660                 ret = sched_rt_global_constraints();
8661                 if (ret) {
8662                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
8663                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8664                 } else {
8665                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8666                         def_rt_bandwidth.rt_period =
8667                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
8668                 }
8669         }
8670         mutex_unlock(&mutex);
8671
8672         return ret;
8673 }
8674
8675 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8676
8677 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
8678 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
8679 {
8680         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
8681                             struct task_group, css);
8682 }
8683
8684 static struct cgroup_subsys_state *
8685 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8686 {
8687         struct task_group *tg, *parent;
8688
8689         if (!cgrp->parent) {
8690                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8691                 return &init_task_group.css;
8692         }
8693
8694         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
8695         tg = sched_create_group(parent);
8696         if (IS_ERR(tg))
8697                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8698
8699         return &tg->css;
8700 }
8701
8702 static void
8703 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8704 {
8705         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8706
8707         sched_destroy_group(tg);
8708 }
8709
8710 static int
8711 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
8712 {
8713 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8714         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
8715                 return -EINVAL;
8716 #else
8717         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8718         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
8719                 return -EINVAL;
8720 #endif
8721         return 0;
8722 }
8723
8724 static int
8725 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8726                       struct task_struct *tsk, bool threadgroup)
8727 {
8728         int retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, tsk);
8729         if (retval)
8730                 return retval;
8731         if (threadgroup) {
8732                 struct task_struct *c;
8733                 rcu_read_lock();
8734                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
8735                         retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, c);
8736                         if (retval) {
8737                                 rcu_read_unlock();
8738                                 return retval;
8739                         }
8740                 }
8741                 rcu_read_unlock();
8742         }
8743         return 0;
8744 }
8745
8746 static void
8747 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8748                   struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk,
8749                   bool threadgroup)
8750 {
8751         sched_move_task(tsk);
8752         if (threadgroup) {
8753                 struct task_struct *c;
8754                 rcu_read_lock();
8755                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
8756                         sched_move_task(c);
8757                 }
8758                 rcu_read_unlock();
8759         }
8760 }
8761
8762 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8763 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8764                                 u64 shareval)
8765 {
8766         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
8767 }
8768
8769 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8770 {
8771         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8772
8773         return (u64) tg->shares;
8774 }
8775 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8776
8777 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8778 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8779                                 s64 val)
8780 {
8781         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
8782 }
8783
8784 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8785 {
8786         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
8787 }
8788
8789 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8790                 u64 rt_period_us)
8791 {
8792         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
8793 }
8794
8795 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8796 {
8797         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
8798 }
8799 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8800
8801 static struct cftype cpu_files[] = {
8802 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8803         {
8804                 .name = "shares",
8805                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8806                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8807         },
8808 #endif
8809 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8810         {
8811                 .name = "rt_runtime_us",
8812                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8813                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8814         },
8815         {
8816                 .name = "rt_period_us",
8817                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8818                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8819         },
8820 #endif
8821 };
8822
8823 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
8824 {
8825         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
8826 }
8827
8828 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
8829         .name           = "cpu",
8830         .create         = cpu_cgroup_create,
8831         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
8832         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8833         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8834         .populate       = cpu_cgroup_populate,
8835         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
8836         .early_init     = 1,
8837 };
8838
8839 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8840
8841 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
8842
8843 /*
8844  * CPU accounting code for task groups.
8845  *
8846  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
8847  * (balbir@in.ibm.com).
8848  */
8849
8850 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
8851 struct cpuacct {
8852         struct cgroup_subsys_state css;
8853         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
8854         u64 __percpu *cpuusage;
8855         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
8856         struct cpuacct *parent;
8857 };
8858
8859 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
8860
8861 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
8862 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
8863 {
8864         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
8865                             struct cpuacct, css);
8866 }
8867
8868 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
8869 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
8870 {
8871         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
8872                             struct cpuacct, css);
8873 }
8874
8875 /* create a new cpu accounting group */
8876 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
8877         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8878 {
8879         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
8880         int i;
8881
8882         if (!ca)
8883                 goto out;
8884
8885         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
8886         if (!ca->cpuusage)
8887                 goto out_free_ca;
8888
8889         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
8890                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
8891                         goto out_free_counters;
8892
8893         if (cgrp->parent)
8894                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
8895
8896         return &ca->css;
8897
8898 out_free_counters:
8899         while (--i >= 0)
8900                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
8901         free_percpu(ca->cpuusage);
8902 out_free_ca:
8903         kfree(ca);
8904 out:
8905         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8906 }
8907
8908 /* destroy an existing cpu accounting group */
8909 static void
8910 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8911 {
8912         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8913         int i;
8914
8915         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
8916                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
8917         free_percpu(ca->cpuusage);
8918         kfree(ca);
8919 }
8920
8921 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
8922 {
8923         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8924         u64 data;
8925
8926 #ifndef CONFIG_64BIT
8927         /*
8928          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
8929          */
8930         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8931         data = *cpuusage;
8932         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8933 #else
8934         data = *cpuusage;
8935 #endif
8936
8937         return data;
8938 }
8939
8940 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
8941 {
8942         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8943
8944 #ifndef CONFIG_64BIT
8945         /*
8946          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
8947          */
8948         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8949         *cpuusage = val;
8950         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8951 #else
8952         *cpuusage = val;
8953 #endif
8954 }
8955
8956 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
8957 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8958 {
8959         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8960         u64 totalcpuusage = 0;
8961         int i;
8962
8963         for_each_present_cpu(i)
8964                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8965
8966         return totalcpuusage;
8967 }
8968
8969 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8970                                                                 u64 reset)
8971 {
8972         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8973         int err = 0;
8974         int i;
8975
8976         if (reset) {
8977                 err = -EINVAL;
8978                 goto out;
8979         }
8980
8981         for_each_present_cpu(i)
8982                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
8983
8984 out:
8985         return err;
8986 }
8987
8988 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
8989                                    struct seq_file *m)
8990 {
8991         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
8992         u64 percpu;
8993         int i;
8994
8995         for_each_present_cpu(i) {
8996                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8997                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
8998         }
8999         seq_printf(m, "\n");
9000         return 0;
9001 }
9002
9003 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
9004         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
9005         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
9006 };
9007
9008 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9009                 struct cgroup_map_cb *cb)
9010 {
9011         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9012         int i;
9013
9014         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
9015                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
9016                 val = cputime64_to_clock_t(val);
9017                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
9018         }
9019         return 0;
9020 }
9021
9022 static struct cftype files[] = {
9023         {
9024                 .name = "usage",
9025                 .read_u64 = cpuusage_read,
9026                 .write_u64 = cpuusage_write,
9027         },
9028         {
9029                 .name = "usage_percpu",
9030                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
9031         },
9032         {
9033                 .name = "stat",
9034                 .read_map = cpuacct_stats_show,
9035         },
9036 };
9037
9038 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9039 {
9040         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9041 }
9042
9043 /*
9044  * charge this task's execution time to its accounting group.
9045  *
9046  * called with rq->lock held.
9047  */
9048 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9049 {
9050         struct cpuacct *ca;
9051         int cpu;
9052
9053         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9054                 return;
9055
9056         cpu = task_cpu(tsk);
9057
9058         rcu_read_lock();
9059
9060         ca = task_ca(tsk);
9061
9062         for (; ca; ca = ca->parent) {
9063                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9064                 *cpuusage += cputime;
9065         }
9066
9067         rcu_read_unlock();
9068 }
9069
9070 /*
9071  * When CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING is enabled one jiffy can be very large
9072  * in cputime_t units. As a result, cpuacct_update_stats calls
9073  * percpu_counter_add with values large enough to always overflow the
9074  * per cpu batch limit causing bad SMP scalability.
9075  *
9076  * To fix this we scale percpu_counter_batch by cputime_one_jiffy so we
9077  * batch the same amount of time with CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING disabled
9078  * and enabled. We cap it at INT_MAX which is the largest allowed batch value.
9079  */
9080 #ifdef CONFIG_SMP
9081 #define CPUACCT_BATCH   \
9082         min_t(long, percpu_counter_batch * cputime_one_jiffy, INT_MAX)
9083 #else
9084 #define CPUACCT_BATCH   0
9085 #endif
9086
9087 /*
9088  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
9089  */
9090 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
9091                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
9092 {
9093         struct cpuacct *ca;
9094         int batch = CPUACCT_BATCH;
9095
9096         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9097                 return;
9098
9099         rcu_read_lock();
9100         ca = task_ca(tsk);
9101
9102         do {
9103                 __percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val, batch);
9104                 ca = ca->parent;
9105         } while (ca);
9106         rcu_read_unlock();
9107 }
9108
9109 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9110         .name = "cpuacct",
9111         .create = cpuacct_create,
9112         .destroy = cpuacct_destroy,
9113         .populate = cpuacct_populate,
9114         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9115 };
9116 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */
9117
9118 #ifndef CONFIG_SMP
9119
9120 void synchronize_sched_expedited(void)
9121 {
9122         barrier();
9123 }
9124 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
9125
9126 #else /* #ifndef CONFIG_SMP */
9127
9128 static atomic_t synchronize_sched_expedited_count = ATOMIC_INIT(0);
9129
9130 static int synchronize_sched_expedited_cpu_stop(void *data)
9131 {
9132         /*
9133          * There must be a full memory barrier on each affected CPU
9134          * between the time that try_stop_cpus() is called and the
9135          * time that it returns.
9136          *
9137          * In the current initial implementation of cpu_stop, the
9138          * above condition is already met when the control reaches
9139          * this point and the following smp_mb() is not strictly
9140          * necessary.  Do smp_mb() anyway for documentation and
9141          * robustness against future implementation changes.
9142          */
9143         smp_mb(); /* See above comment block. */
9144         return 0;
9145 }
9146
9147 /*
9148  * Wait for an rcu-sched grace period to elapse, but use "big hammer"
9149  * approach to force grace period to end quickly.  This consumes
9150  * significant time on all CPUs, and is thus not recommended for
9151  * any sort of common-case code.
9152  *
9153  * Note that it is illegal to call this function while holding any
9154  * lock that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  Failing to
9155  * observe this restriction will result in deadlock.
9156  */
9157 void synchronize_sched_expedited(void)
9158 {
9159         int snap, trycount = 0;
9160
9161         smp_mb();  /* ensure prior mod happens before capturing snap. */
9162         snap = atomic_read(&synchronize_sched_expedited_count) + 1;
9163         get_online_cpus();
9164         while (try_stop_cpus(cpu_online_mask,
9165                              synchronize_sched_expedited_cpu_stop,
9166                              NULL) == -EAGAIN) {
9167                 put_online_cpus();
9168                 if (trycount++ < 10)
9169                         udelay(trycount * num_online_cpus());
9170                 else {
9171                         synchronize_sched();
9172                         return;
9173                 }
9174                 if (atomic_read(&synchronize_sched_expedited_count) - snap > 0) {
9175                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
9176                         return;
9177                 }
9178                 get_online_cpus();
9179         }
9180         atomic_inc(&synchronize_sched_expedited_count);
9181         smp_mb__after_atomic_inc(); /* ensure post-GP actions seen after GP. */
9182         put_online_cpus();
9183 }
9184 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
9185
9186 #endif /* #else #ifndef CONFIG_SMP */