Merge branch 'core-fixes-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[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
81 #define CREATE_TRACE_POINTS
82 #include <trace/events/sched.h>
83
84 /*
85  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
86  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
87  * and back.
88  */
89 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
90 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
91 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
92
93 /*
94  * 'User priority' is the nice value converted to something we
95  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
96  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
97  */
98 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
99 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
100 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
101
102 /*
103  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
104  */
105 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
106
107 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
108 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
109
110 /*
111  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
112  *
113  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
114  * Timeslices get refilled after they expire.
115  */
116 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
117
118 /*
119  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
120  */
121 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
122
123 static inline int rt_policy(int policy)
124 {
125         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
126                 return 1;
127         return 0;
128 }
129
130 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
131 {
132         return rt_policy(p->policy);
133 }
134
135 /*
136  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
137  */
138 struct rt_prio_array {
139         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
140         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
141 };
142
143 struct rt_bandwidth {
144         /* nests inside the rq lock: */
145         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
146         ktime_t                 rt_period;
147         u64                     rt_runtime;
148         struct hrtimer          rt_period_timer;
149 };
150
151 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
152
153 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
154
155 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
156 {
157         struct rt_bandwidth *rt_b =
158                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
159         ktime_t now;
160         int overrun;
161         int idle = 0;
162
163         for (;;) {
164                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
165                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
166
167                 if (!overrun)
168                         break;
169
170                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
171         }
172
173         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
174 }
175
176 static
177 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
178 {
179         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
180         rt_b->rt_runtime = runtime;
181
182         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
183
184         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
185                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
186         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
187 }
188
189 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
190 {
191         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
192 }
193
194 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
195 {
196         ktime_t now;
197
198         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
199                 return;
200
201         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
202                 return;
203
204         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
205         for (;;) {
206                 unsigned long delta;
207                 ktime_t soft, hard;
208
209                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
210                         break;
211
212                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
213                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
214
215                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
216                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
217                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
218                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
219                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
220         }
221         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
222 }
223
224 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
225 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
226 {
227         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
228 }
229 #endif
230
231 /*
232  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
233  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
234  */
235 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
236
237 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
238
239 #include <linux/cgroup.h>
240
241 struct cfs_rq;
242
243 static LIST_HEAD(task_groups);
244
245 /* task group related information */
246 struct task_group {
247         struct cgroup_subsys_state css;
248
249 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
250         /* schedulable entities of this group on each cpu */
251         struct sched_entity **se;
252         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
253         struct cfs_rq **cfs_rq;
254         unsigned long shares;
255 #endif
256
257 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
258         struct sched_rt_entity **rt_se;
259         struct rt_rq **rt_rq;
260
261         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
262 #endif
263
264         struct rcu_head rcu;
265         struct list_head list;
266
267         struct task_group *parent;
268         struct list_head siblings;
269         struct list_head children;
270 };
271
272 #define root_task_group init_task_group
273
274 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
275  * a task group's cpu shares.
276  */
277 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
278
279 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
280
281 #ifdef CONFIG_SMP
282 static int root_task_group_empty(void)
283 {
284         return list_empty(&root_task_group.children);
285 }
286 #endif
287
288 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
289
290 /*
291  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
292  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
293  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
294  * too large, so as the shares value of a task group.
295  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
296  *  limitation from this.)
297  */
298 #define MIN_SHARES      2
299 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
300
301 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
302 #endif
303
304 /* Default task group.
305  *      Every task in system belong to this group at bootup.
306  */
307 struct task_group init_task_group;
308
309 /* return group to which a task belongs */
310 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
311 {
312         struct task_group *tg;
313
314 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
315         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
316                                 struct task_group, css);
317 #else
318         tg = &init_task_group;
319 #endif
320         return tg;
321 }
322
323 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
324 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
325 {
326         /*
327          * Strictly speaking this rcu_read_lock() is not needed since the
328          * task_group is tied to the cgroup, which in turn can never go away
329          * as long as there are tasks attached to it.
330          *
331          * However since task_group() uses task_subsys_state() which is an
332          * rcu_dereference() user, this quiets CONFIG_PROVE_RCU.
333          */
334         rcu_read_lock();
335 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
336         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
337         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
338 #endif
339
340 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
341         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
342         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
343 #endif
344         rcu_read_unlock();
345 }
346
347 #else
348
349 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
350 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
351 {
352         return NULL;
353 }
354
355 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
356
357 /* CFS-related fields in a runqueue */
358 struct cfs_rq {
359         struct load_weight load;
360         unsigned long nr_running;
361
362         u64 exec_clock;
363         u64 min_vruntime;
364
365         struct rb_root tasks_timeline;
366         struct rb_node *rb_leftmost;
367
368         struct list_head tasks;
369         struct list_head *balance_iterator;
370
371         /*
372          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
373          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
374          */
375         struct sched_entity *curr, *next, *last;
376
377         unsigned int nr_spread_over;
378
379 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
380         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
381
382         /*
383          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
384          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
385          * (like users, containers etc.)
386          *
387          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
388          * list is used during load balance.
389          */
390         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
391         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
392
393 #ifdef CONFIG_SMP
394         /*
395          * the part of load.weight contributed by tasks
396          */
397         unsigned long task_weight;
398
399         /*
400          *   h_load = weight * f(tg)
401          *
402          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
403          * this group.
404          */
405         unsigned long h_load;
406
407         /*
408          * this cpu's part of tg->shares
409          */
410         unsigned long shares;
411
412         /*
413          * load.weight at the time we set shares
414          */
415         unsigned long rq_weight;
416 #endif
417 #endif
418 };
419
420 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
421 struct rt_rq {
422         struct rt_prio_array active;
423         unsigned long rt_nr_running;
424 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
425         struct {
426                 int curr; /* highest queued rt task prio */
427 #ifdef CONFIG_SMP
428                 int next; /* next highest */
429 #endif
430         } highest_prio;
431 #endif
432 #ifdef CONFIG_SMP
433         unsigned long rt_nr_migratory;
434         unsigned long rt_nr_total;
435         int overloaded;
436         struct plist_head pushable_tasks;
437 #endif
438         int rt_throttled;
439         u64 rt_time;
440         u64 rt_runtime;
441         /* Nests inside the rq lock: */
442         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
443
444 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
445         unsigned long rt_nr_boosted;
446
447         struct rq *rq;
448         struct list_head leaf_rt_rq_list;
449         struct task_group *tg;
450 #endif
451 };
452
453 #ifdef CONFIG_SMP
454
455 /*
456  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
457  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
458  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
459  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
460  * object.
461  *
462  */
463 struct root_domain {
464         atomic_t refcount;
465         cpumask_var_t span;
466         cpumask_var_t online;
467
468         /*
469          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
470          * one runnable RT task.
471          */
472         cpumask_var_t rto_mask;
473         atomic_t rto_count;
474 #ifdef CONFIG_SMP
475         struct cpupri cpupri;
476 #endif
477 };
478
479 /*
480  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
481  * members (mimicking the global state we have today).
482  */
483 static struct root_domain def_root_domain;
484
485 #endif
486
487 /*
488  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
489  *
490  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
491  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
492  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
493  */
494 struct rq {
495         /* runqueue lock: */
496         raw_spinlock_t lock;
497
498         /*
499          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
500          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
501          */
502         unsigned long nr_running;
503         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
504         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
505 #ifdef CONFIG_NO_HZ
506         u64 nohz_stamp;
507         unsigned char in_nohz_recently;
508 #endif
509         unsigned int skip_clock_update;
510
511         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
512         struct load_weight load;
513         unsigned long nr_load_updates;
514         u64 nr_switches;
515
516         struct cfs_rq cfs;
517         struct rt_rq rt;
518
519 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
520         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
521         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
522 #endif
523 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
524         struct list_head leaf_rt_rq_list;
525 #endif
526
527         /*
528          * This is part of a global counter where only the total sum
529          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
530          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
531          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
532          */
533         unsigned long nr_uninterruptible;
534
535         struct task_struct *curr, *idle;
536         unsigned long next_balance;
537         struct mm_struct *prev_mm;
538
539         u64 clock;
540
541         atomic_t nr_iowait;
542
543 #ifdef CONFIG_SMP
544         struct root_domain *rd;
545         struct sched_domain *sd;
546
547         unsigned long cpu_power;
548
549         unsigned char idle_at_tick;
550         /* For active balancing */
551         int post_schedule;
552         int active_balance;
553         int push_cpu;
554         struct cpu_stop_work active_balance_work;
555         /* cpu of this runqueue: */
556         int cpu;
557         int online;
558
559         unsigned long avg_load_per_task;
560
561         u64 rt_avg;
562         u64 age_stamp;
563         u64 idle_stamp;
564         u64 avg_idle;
565 #endif
566
567         /* calc_load related fields */
568         unsigned long calc_load_update;
569         long calc_load_active;
570
571 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
572 #ifdef CONFIG_SMP
573         int hrtick_csd_pending;
574         struct call_single_data hrtick_csd;
575 #endif
576         struct hrtimer hrtick_timer;
577 #endif
578
579 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
580         /* latency stats */
581         struct sched_info rq_sched_info;
582         unsigned long long rq_cpu_time;
583         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
584
585         /* sys_sched_yield() stats */
586         unsigned int yld_count;
587
588         /* schedule() stats */
589         unsigned int sched_switch;
590         unsigned int sched_count;
591         unsigned int sched_goidle;
592
593         /* try_to_wake_up() stats */
594         unsigned int ttwu_count;
595         unsigned int ttwu_local;
596
597         /* BKL stats */
598         unsigned int bkl_count;
599 #endif
600 };
601
602 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
603
604 static inline
605 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
606 {
607         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
608
609         /*
610          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
611          * this case, we can save a useless back to back clock update.
612          */
613         if (test_tsk_need_resched(p))
614                 rq->skip_clock_update = 1;
615 }
616
617 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
618 {
619 #ifdef CONFIG_SMP
620         return rq->cpu;
621 #else
622         return 0;
623 #endif
624 }
625
626 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
627         rcu_dereference_check((p), \
628                               rcu_read_lock_sched_held() || \
629                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
630
631 /*
632  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
633  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
634  *
635  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
636  * preempt-disabled sections.
637  */
638 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
639         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
640
641 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
642 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
643 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
644 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
645 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
646
647 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
648 {
649         if (!rq->skip_clock_update)
650                 rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
651 }
652
653 /*
654  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
655  */
656 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
657 # define const_debug __read_mostly
658 #else
659 # define const_debug static const
660 #endif
661
662 /**
663  * runqueue_is_locked
664  * @cpu: the processor in question.
665  *
666  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
667  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
668  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
669  */
670 int runqueue_is_locked(int cpu)
671 {
672         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
673 }
674
675 /*
676  * Debugging: various feature bits
677  */
678
679 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
680         __SCHED_FEAT_##name ,
681
682 enum {
683 #include "sched_features.h"
684 };
685
686 #undef SCHED_FEAT
687
688 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
689         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
690
691 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
692 #include "sched_features.h"
693         0;
694
695 #undef SCHED_FEAT
696
697 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
698 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
699         #name ,
700
701 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
702 #include "sched_features.h"
703         NULL
704 };
705
706 #undef SCHED_FEAT
707
708 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
709 {
710         int i;
711
712         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
713                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
714                         seq_puts(m, "NO_");
715                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
716         }
717         seq_puts(m, "\n");
718
719         return 0;
720 }
721
722 static ssize_t
723 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
724                 size_t cnt, loff_t *ppos)
725 {
726         char buf[64];
727         char *cmp = buf;
728         int neg = 0;
729         int i;
730
731         if (cnt > 63)
732                 cnt = 63;
733
734         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
735                 return -EFAULT;
736
737         buf[cnt] = 0;
738
739         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
740                 neg = 1;
741                 cmp += 3;
742         }
743
744         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
745                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
746
747                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
748                         if (neg)
749                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
750                         else
751                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
752                         break;
753                 }
754         }
755
756         if (!sched_feat_names[i])
757                 return -EINVAL;
758
759         *ppos += cnt;
760
761         return cnt;
762 }
763
764 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
765 {
766         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
767 }
768
769 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
770         .open           = sched_feat_open,
771         .write          = sched_feat_write,
772         .read           = seq_read,
773         .llseek         = seq_lseek,
774         .release        = single_release,
775 };
776
777 static __init int sched_init_debug(void)
778 {
779         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
780                         &sched_feat_fops);
781
782         return 0;
783 }
784 late_initcall(sched_init_debug);
785
786 #endif
787
788 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
789
790 /*
791  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
792  * Limited because this is done with IRQs disabled.
793  */
794 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
795
796 /*
797  * ratelimit for updating the group shares.
798  * default: 0.25ms
799  */
800 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
801 unsigned int normalized_sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
802
803 /*
804  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
805  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
806  * default: 4
807  */
808 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
809
810 /*
811  * period over which we average the RT time consumption, measured
812  * in ms.
813  *
814  * default: 1s
815  */
816 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
817
818 /*
819  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
820  * default: 1s
821  */
822 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
823
824 static __read_mostly int scheduler_running;
825
826 /*
827  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
828  * default: 0.95s
829  */
830 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
831
832 static inline u64 global_rt_period(void)
833 {
834         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
835 }
836
837 static inline u64 global_rt_runtime(void)
838 {
839         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
840                 return RUNTIME_INF;
841
842         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
843 }
844
845 #ifndef prepare_arch_switch
846 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
847 #endif
848 #ifndef finish_arch_switch
849 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
850 #endif
851
852 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
853 {
854         return rq->curr == p;
855 }
856
857 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
858 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
859 {
860         return task_current(rq, p);
861 }
862
863 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
864 {
865 }
866
867 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
868 {
869 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
870         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
871         rq->lock.owner = current;
872 #endif
873         /*
874          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
875          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
876          * prev into current:
877          */
878         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
879
880         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
881 }
882
883 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
884 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
885 {
886 #ifdef CONFIG_SMP
887         return p->oncpu;
888 #else
889         return task_current(rq, p);
890 #endif
891 }
892
893 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
894 {
895 #ifdef CONFIG_SMP
896         /*
897          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
898          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
899          * here.
900          */
901         next->oncpu = 1;
902 #endif
903 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
904         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
905 #else
906         raw_spin_unlock(&rq->lock);
907 #endif
908 }
909
910 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
911 {
912 #ifdef CONFIG_SMP
913         /*
914          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
915          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
916          * finished.
917          */
918         smp_wmb();
919         prev->oncpu = 0;
920 #endif
921 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
922         local_irq_enable();
923 #endif
924 }
925 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
926
927 /*
928  * Check whether the task is waking, we use this to synchronize ->cpus_allowed
929  * against ttwu().
930  */
931 static inline int task_is_waking(struct task_struct *p)
932 {
933         return unlikely(p->state == TASK_WAKING);
934 }
935
936 /*
937  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
938  * Must be called interrupts disabled.
939  */
940 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
941         __acquires(rq->lock)
942 {
943         struct rq *rq;
944
945         for (;;) {
946                 rq = task_rq(p);
947                 raw_spin_lock(&rq->lock);
948                 if (likely(rq == task_rq(p)))
949                         return rq;
950                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
951         }
952 }
953
954 /*
955  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
956  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
957  * explicitly disabling preemption.
958  */
959 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
960         __acquires(rq->lock)
961 {
962         struct rq *rq;
963
964         for (;;) {
965                 local_irq_save(*flags);
966                 rq = task_rq(p);
967                 raw_spin_lock(&rq->lock);
968                 if (likely(rq == task_rq(p)))
969                         return rq;
970                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
971         }
972 }
973
974 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
975         __releases(rq->lock)
976 {
977         raw_spin_unlock(&rq->lock);
978 }
979
980 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
981         __releases(rq->lock)
982 {
983         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
984 }
985
986 /*
987  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
988  */
989 static struct rq *this_rq_lock(void)
990         __acquires(rq->lock)
991 {
992         struct rq *rq;
993
994         local_irq_disable();
995         rq = this_rq();
996         raw_spin_lock(&rq->lock);
997
998         return rq;
999 }
1000
1001 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1002 /*
1003  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1004  *
1005  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1006  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1007  * reschedule event.
1008  *
1009  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1010  * rq->lock.
1011  */
1012
1013 /*
1014  * Use hrtick when:
1015  *  - enabled by features
1016  *  - hrtimer is actually high res
1017  */
1018 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1019 {
1020         if (!sched_feat(HRTICK))
1021                 return 0;
1022         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1023                 return 0;
1024         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1025 }
1026
1027 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1028 {
1029         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1030                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1031 }
1032
1033 /*
1034  * High-resolution timer tick.
1035  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1036  */
1037 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1038 {
1039         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1040
1041         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1042
1043         raw_spin_lock(&rq->lock);
1044         update_rq_clock(rq);
1045         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1046         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1047
1048         return HRTIMER_NORESTART;
1049 }
1050
1051 #ifdef CONFIG_SMP
1052 /*
1053  * called from hardirq (IPI) context
1054  */
1055 static void __hrtick_start(void *arg)
1056 {
1057         struct rq *rq = arg;
1058
1059         raw_spin_lock(&rq->lock);
1060         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1061         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1062         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1063 }
1064
1065 /*
1066  * Called to set the hrtick timer state.
1067  *
1068  * called with rq->lock held and irqs disabled
1069  */
1070 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1071 {
1072         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1073         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1074
1075         hrtimer_set_expires(timer, time);
1076
1077         if (rq == this_rq()) {
1078                 hrtimer_restart(timer);
1079         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1080                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1081                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1082         }
1083 }
1084
1085 static int
1086 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1087 {
1088         int cpu = (int)(long)hcpu;
1089
1090         switch (action) {
1091         case CPU_UP_CANCELED:
1092         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1093         case CPU_DOWN_PREPARE:
1094         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1095         case CPU_DEAD:
1096         case CPU_DEAD_FROZEN:
1097                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1098                 return NOTIFY_OK;
1099         }
1100
1101         return NOTIFY_DONE;
1102 }
1103
1104 static __init void init_hrtick(void)
1105 {
1106         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1107 }
1108 #else
1109 /*
1110  * Called to set the hrtick timer state.
1111  *
1112  * called with rq->lock held and irqs disabled
1113  */
1114 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1115 {
1116         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1117                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1118 }
1119
1120 static inline void init_hrtick(void)
1121 {
1122 }
1123 #endif /* CONFIG_SMP */
1124
1125 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1126 {
1127 #ifdef CONFIG_SMP
1128         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1129
1130         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1131         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1132         rq->hrtick_csd.info = rq;
1133 #endif
1134
1135         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1136         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1137 }
1138 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1139 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1140 {
1141 }
1142
1143 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1144 {
1145 }
1146
1147 static inline void init_hrtick(void)
1148 {
1149 }
1150 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1151
1152 /*
1153  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1154  *
1155  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1156  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1157  * the target CPU.
1158  */
1159 #ifdef CONFIG_SMP
1160
1161 #ifndef tsk_is_polling
1162 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1163 #endif
1164
1165 static void resched_task(struct task_struct *p)
1166 {
1167         int cpu;
1168
1169         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1170
1171         if (test_tsk_need_resched(p))
1172                 return;
1173
1174         set_tsk_need_resched(p);
1175
1176         cpu = task_cpu(p);
1177         if (cpu == smp_processor_id())
1178                 return;
1179
1180         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1181         smp_mb();
1182         if (!tsk_is_polling(p))
1183                 smp_send_reschedule(cpu);
1184 }
1185
1186 static void resched_cpu(int cpu)
1187 {
1188         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1189         unsigned long flags;
1190
1191         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1192                 return;
1193         resched_task(cpu_curr(cpu));
1194         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1195 }
1196
1197 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1198 /*
1199  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1200  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1201  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1202  * idle system the next event might even be infinite time into the
1203  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1204  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1205  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1206  * wheel for the next timer event.
1207  */
1208 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1209 {
1210         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1211
1212         if (cpu == smp_processor_id())
1213                 return;
1214
1215         /*
1216          * This is safe, as this function is called with the timer
1217          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1218          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1219          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1220          * timer into account automatically.
1221          */
1222         if (rq->curr != rq->idle)
1223                 return;
1224
1225         /*
1226          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1227          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1228          * idle task through an additional NOOP schedule()
1229          */
1230         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1231
1232         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1233         smp_mb();
1234         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1235                 smp_send_reschedule(cpu);
1236 }
1237
1238 int nohz_ratelimit(int cpu)
1239 {
1240         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1241         u64 diff = rq->clock - rq->nohz_stamp;
1242
1243         rq->nohz_stamp = rq->clock;
1244
1245         return diff < (NSEC_PER_SEC / HZ) >> 1;
1246 }
1247
1248 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1249
1250 static u64 sched_avg_period(void)
1251 {
1252         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1253 }
1254
1255 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1256 {
1257         s64 period = sched_avg_period();
1258
1259         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1260                 rq->age_stamp += period;
1261                 rq->rt_avg /= 2;
1262         }
1263 }
1264
1265 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1266 {
1267         rq->rt_avg += rt_delta;
1268         sched_avg_update(rq);
1269 }
1270
1271 #else /* !CONFIG_SMP */
1272 static void resched_task(struct task_struct *p)
1273 {
1274         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1275         set_tsk_need_resched(p);
1276 }
1277
1278 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1279 {
1280 }
1281 #endif /* CONFIG_SMP */
1282
1283 #if BITS_PER_LONG == 32
1284 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1285 #else
1286 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1287 #endif
1288
1289 #define WMULT_SHIFT     32
1290
1291 /*
1292  * Shift right and round:
1293  */
1294 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1295
1296 /*
1297  * delta *= weight / lw
1298  */
1299 static unsigned long
1300 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1301                 struct load_weight *lw)
1302 {
1303         u64 tmp;
1304
1305         if (!lw->inv_weight) {
1306                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1307                         lw->inv_weight = 1;
1308                 else
1309                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1310                                 / (lw->weight+1);
1311         }
1312
1313         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1314         /*
1315          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1316          */
1317         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1318                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1319                         WMULT_SHIFT/2);
1320         else
1321                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1322
1323         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1324 }
1325
1326 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1327 {
1328         lw->weight += inc;
1329         lw->inv_weight = 0;
1330 }
1331
1332 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1333 {
1334         lw->weight -= dec;
1335         lw->inv_weight = 0;
1336 }
1337
1338 /*
1339  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1340  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1341  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1342  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1343  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1344  * slice expiry etc.
1345  */
1346
1347 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1348 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1349
1350 /*
1351  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1352  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1353  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1354  * that remained on nice 0.
1355  *
1356  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1357  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1358  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1359  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1360  * the relative distance between them is ~25%.)
1361  */
1362 static const int prio_to_weight[40] = {
1363  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1364  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1365  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1366  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1367  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1368  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1369  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1370  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1371 };
1372
1373 /*
1374  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1375  *
1376  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1377  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1378  * into multiplications:
1379  */
1380 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1381  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1382  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1383  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1384  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1385  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1386  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1387  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1388  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1389 };
1390
1391 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1392 enum cpuacct_stat_index {
1393         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1394         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1395
1396         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1397 };
1398
1399 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1400 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1401 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1402                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1403 #else
1404 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1405 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1406                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1407 #endif
1408
1409 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1410 {
1411         update_load_add(&rq->load, load);
1412 }
1413
1414 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1415 {
1416         update_load_sub(&rq->load, load);
1417 }
1418
1419 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1420 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1421
1422 /*
1423  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1424  * leaving it for the final time.
1425  */
1426 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1427 {
1428         struct task_group *parent, *child;
1429         int ret;
1430
1431         rcu_read_lock();
1432         parent = &root_task_group;
1433 down:
1434         ret = (*down)(parent, data);
1435         if (ret)
1436                 goto out_unlock;
1437         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1438                 parent = child;
1439                 goto down;
1440
1441 up:
1442                 continue;
1443         }
1444         ret = (*up)(parent, data);
1445         if (ret)
1446                 goto out_unlock;
1447
1448         child = parent;
1449         parent = parent->parent;
1450         if (parent)
1451                 goto up;
1452 out_unlock:
1453         rcu_read_unlock();
1454
1455         return ret;
1456 }
1457
1458 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1459 {
1460         return 0;
1461 }
1462 #endif
1463
1464 #ifdef CONFIG_SMP
1465 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1466 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1467 {
1468         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1469 }
1470
1471 /*
1472  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1473  * according to the scheduling class and "nice" value.
1474  *
1475  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1476  * balance conservatively.
1477  */
1478 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1479 {
1480         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1481         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1482
1483         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1484                 return total;
1485
1486         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1487 }
1488
1489 /*
1490  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1491  * according to the scheduling class and "nice" value.
1492  */
1493 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1494 {
1495         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1496         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1497
1498         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1499                 return total;
1500
1501         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1502 }
1503
1504 static unsigned long power_of(int cpu)
1505 {
1506         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
1507 }
1508
1509 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1510
1511 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1512 {
1513         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1514         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1515
1516         if (nr_running)
1517                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1518         else
1519                 rq->avg_load_per_task = 0;
1520
1521         return rq->avg_load_per_task;
1522 }
1523
1524 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1525
1526 static __read_mostly unsigned long __percpu *update_shares_data;
1527
1528 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1529
1530 /*
1531  * Calculate and set the cpu's group shares.
1532  */
1533 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1534                                     unsigned long sd_shares,
1535                                     unsigned long sd_rq_weight,
1536                                     unsigned long *usd_rq_weight)
1537 {
1538         unsigned long shares, rq_weight;
1539         int boost = 0;
1540
1541         rq_weight = usd_rq_weight[cpu];
1542         if (!rq_weight) {
1543                 boost = 1;
1544                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1545         }
1546
1547         /*
1548          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1549          * shares_i =  -----------------------------
1550          *                  \Sum_j rq_weight_j
1551          */
1552         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1553         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1554
1555         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1556                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1557                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1558                 unsigned long flags;
1559
1560                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1561                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1562                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1563                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1564                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1565         }
1566 }
1567
1568 /*
1569  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1570  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1571  * parent group depends on the shares of its child groups.
1572  */
1573 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1574 {
1575         unsigned long weight, rq_weight = 0, sum_weight = 0, shares = 0;
1576         unsigned long *usd_rq_weight;
1577         struct sched_domain *sd = data;
1578         unsigned long flags;
1579         int i;
1580
1581         if (!tg->se[0])
1582                 return 0;
1583
1584         local_irq_save(flags);
1585         usd_rq_weight = per_cpu_ptr(update_shares_data, smp_processor_id());
1586
1587         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1588                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1589                 usd_rq_weight[i] = weight;
1590
1591                 rq_weight += weight;
1592                 /*
1593                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1594                  * is one of average load so that when a new task gets to
1595                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1596                  */
1597                 if (!weight)
1598                         weight = NICE_0_LOAD;
1599
1600                 sum_weight += weight;
1601                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1602         }
1603
1604         if (!rq_weight)
1605                 rq_weight = sum_weight;
1606
1607         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1608                 shares = tg->shares;
1609
1610         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1611                 shares = tg->shares;
1612
1613         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1614                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd_rq_weight);
1615
1616         local_irq_restore(flags);
1617
1618         return 0;
1619 }
1620
1621 /*
1622  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1623  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1624  * group is a fraction of its parents load.
1625  */
1626 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1627 {
1628         unsigned long load;
1629         long cpu = (long)data;
1630
1631         if (!tg->parent) {
1632                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1633         } else {
1634                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1635                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1636                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1637         }
1638
1639         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1640
1641         return 0;
1642 }
1643
1644 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1645 {
1646         s64 elapsed;
1647         u64 now;
1648
1649         if (root_task_group_empty())
1650                 return;
1651
1652         now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1653         elapsed = now - sd->last_update;
1654
1655         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1656                 sd->last_update = now;
1657                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1658         }
1659 }
1660
1661 static void update_h_load(long cpu)
1662 {
1663         if (root_task_group_empty())
1664                 return;
1665
1666         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1667 }
1668
1669 #else
1670
1671 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1672 {
1673 }
1674
1675 #endif
1676
1677 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1678
1679 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1680
1681 /*
1682  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1683  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1684  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1685  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1686  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1687  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1688  */
1689 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1690         __releases(this_rq->lock)
1691         __acquires(busiest->lock)
1692         __acquires(this_rq->lock)
1693 {
1694         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1695         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1696
1697         return 1;
1698 }
1699
1700 #else
1701 /*
1702  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1703  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1704  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1705  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1706  * regardless of entry order into the function.
1707  */
1708 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1709         __releases(this_rq->lock)
1710         __acquires(busiest->lock)
1711         __acquires(this_rq->lock)
1712 {
1713         int ret = 0;
1714
1715         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1716                 if (busiest < this_rq) {
1717                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1718                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1719                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1720                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1721                         ret = 1;
1722                 } else
1723                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1724                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1725         }
1726         return ret;
1727 }
1728
1729 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1730
1731 /*
1732  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1733  */
1734 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1735 {
1736         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1737                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1738                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1739                 BUG_ON(1);
1740         }
1741
1742         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1743 }
1744
1745 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1746         __releases(busiest->lock)
1747 {
1748         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1749         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1750 }
1751
1752 /*
1753  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1754  *
1755  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1756  * you need to do so manually before calling.
1757  */
1758 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1759         __acquires(rq1->lock)
1760         __acquires(rq2->lock)
1761 {
1762         BUG_ON(!irqs_disabled());
1763         if (rq1 == rq2) {
1764                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1765                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1766         } else {
1767                 if (rq1 < rq2) {
1768                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1769                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1770                 } else {
1771                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1772                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1773                 }
1774         }
1775 }
1776
1777 /*
1778  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1779  *
1780  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1781  * you need to do so manually after calling.
1782  */
1783 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1784         __releases(rq1->lock)
1785         __releases(rq2->lock)
1786 {
1787         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1788         if (rq1 != rq2)
1789                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1790         else
1791                 __release(rq2->lock);
1792 }
1793
1794 #endif
1795
1796 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1797 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1798 {
1799 #ifdef CONFIG_SMP
1800         cfs_rq->shares = shares;
1801 #endif
1802 }
1803 #endif
1804
1805 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq);
1806 static void update_sysctl(void);
1807 static int get_update_sysctl_factor(void);
1808
1809 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1810 {
1811         set_task_rq(p, cpu);
1812 #ifdef CONFIG_SMP
1813         /*
1814          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1815          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1816          * per-task data have been completed by this moment.
1817          */
1818         smp_wmb();
1819         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1820 #endif
1821 }
1822
1823 static const struct sched_class rt_sched_class;
1824
1825 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1826 #define for_each_class(class) \
1827    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1828
1829 #include "sched_stats.h"
1830
1831 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1832 {
1833         rq->nr_running++;
1834 }
1835
1836 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1837 {
1838         rq->nr_running--;
1839 }
1840
1841 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1842 {
1843         if (task_has_rt_policy(p)) {
1844                 p->se.load.weight = 0;
1845                 p->se.load.inv_weight = WMULT_CONST;
1846                 return;
1847         }
1848
1849         /*
1850          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1851          */
1852         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1853                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1854                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1855                 return;
1856         }
1857
1858         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1859         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1860 }
1861
1862 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1863 {
1864         update_rq_clock(rq);
1865         sched_info_queued(p);
1866         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
1867         p->se.on_rq = 1;
1868 }
1869
1870 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1871 {
1872         update_rq_clock(rq);
1873         sched_info_dequeued(p);
1874         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
1875         p->se.on_rq = 0;
1876 }
1877
1878 /*
1879  * activate_task - move a task to the runqueue.
1880  */
1881 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1882 {
1883         if (task_contributes_to_load(p))
1884                 rq->nr_uninterruptible--;
1885
1886         enqueue_task(rq, p, flags);
1887         inc_nr_running(rq);
1888 }
1889
1890 /*
1891  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1892  */
1893 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1894 {
1895         if (task_contributes_to_load(p))
1896                 rq->nr_uninterruptible++;
1897
1898         dequeue_task(rq, p, flags);
1899         dec_nr_running(rq);
1900 }
1901
1902 #include "sched_idletask.c"
1903 #include "sched_fair.c"
1904 #include "sched_rt.c"
1905 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1906 # include "sched_debug.c"
1907 #endif
1908
1909 /*
1910  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1911  */
1912 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1913 {
1914         return p->static_prio;
1915 }
1916
1917 /*
1918  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1919  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1920  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1921  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1922  * estimator recalculates.
1923  */
1924 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1925 {
1926         int prio;
1927
1928         if (task_has_rt_policy(p))
1929                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1930         else
1931                 prio = __normal_prio(p);
1932         return prio;
1933 }
1934
1935 /*
1936  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1937  * taken into account by the scheduler. This value might
1938  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1939  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1940  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1941  */
1942 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1943 {
1944         p->normal_prio = normal_prio(p);
1945         /*
1946          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1947          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1948          * to the normal priority:
1949          */
1950         if (!rt_prio(p->prio))
1951                 return p->normal_prio;
1952         return p->prio;
1953 }
1954
1955 /**
1956  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1957  * @p: the task in question.
1958  */
1959 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1960 {
1961         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1962 }
1963
1964 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1965                                        const struct sched_class *prev_class,
1966                                        int oldprio, int running)
1967 {
1968         if (prev_class != p->sched_class) {
1969                 if (prev_class->switched_from)
1970                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1971                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1972         } else
1973                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1974 }
1975
1976 #ifdef CONFIG_SMP
1977 /*
1978  * Is this task likely cache-hot:
1979  */
1980 static int
1981 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1982 {
1983         s64 delta;
1984
1985         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1986                 return 0;
1987
1988         /*
1989          * Buddy candidates are cache hot:
1990          */
1991         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
1992                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
1993                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
1994                 return 1;
1995
1996         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1997                 return 1;
1998         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1999                 return 0;
2000
2001         delta = now - p->se.exec_start;
2002
2003         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2004 }
2005
2006 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2007 {
2008 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2009         /*
2010          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2011          * ttwu() will sort out the placement.
2012          */
2013         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2014                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2015 #endif
2016
2017         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2018
2019         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2020                 p->se.nr_migrations++;
2021                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, 1, NULL, 0);
2022         }
2023
2024         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2025 }
2026
2027 struct migration_arg {
2028         struct task_struct *task;
2029         int dest_cpu;
2030 };
2031
2032 static int migration_cpu_stop(void *data);
2033
2034 /*
2035  * The task's runqueue lock must be held.
2036  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2037  */
2038 static bool migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2039 {
2040         struct rq *rq = task_rq(p);
2041
2042         /*
2043          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2044          * the next wake-up will properly place the task.
2045          */
2046         return p->se.on_rq || task_running(rq, p);
2047 }
2048
2049 /*
2050  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2051  *
2052  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2053  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2054  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2055  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2056  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2057  * @p has remained unscheduled the whole time.
2058  *
2059  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2060  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2061  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2062  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2063  * waiting to become inactive.
2064  */
2065 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2066 {
2067         unsigned long flags;
2068         int running, on_rq;
2069         unsigned long ncsw;
2070         struct rq *rq;
2071
2072         for (;;) {
2073                 /*
2074                  * We do the initial early heuristics without holding
2075                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2076                  * the runqueue lock when things look like they will
2077                  * work out!
2078                  */
2079                 rq = task_rq(p);
2080
2081                 /*
2082                  * If the task is actively running on another CPU
2083                  * still, just relax and busy-wait without holding
2084                  * any locks.
2085                  *
2086                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2087                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2088                  * But we don't care, since "task_running()" will
2089                  * return false if the runqueue has changed and p
2090                  * is actually now running somewhere else!
2091                  */
2092                 while (task_running(rq, p)) {
2093                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2094                                 return 0;
2095                         cpu_relax();
2096                 }
2097
2098                 /*
2099                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2100                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2101                  * just go back and repeat.
2102                  */
2103                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2104                 trace_sched_wait_task(p);
2105                 running = task_running(rq, p);
2106                 on_rq = p->se.on_rq;
2107                 ncsw = 0;
2108                 if (!match_state || p->state == match_state)
2109                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2110                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2111
2112                 /*
2113                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2114                  */
2115                 if (unlikely(!ncsw))
2116                         break;
2117
2118                 /*
2119                  * Was it really running after all now that we
2120                  * checked with the proper locks actually held?
2121                  *
2122                  * Oops. Go back and try again..
2123                  */
2124                 if (unlikely(running)) {
2125                         cpu_relax();
2126                         continue;
2127                 }
2128
2129                 /*
2130                  * It's not enough that it's not actively running,
2131                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2132                  * preempted!
2133                  *
2134                  * So if it was still runnable (but just not actively
2135                  * running right now), it's preempted, and we should
2136                  * yield - it could be a while.
2137                  */
2138                 if (unlikely(on_rq)) {
2139                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2140                         continue;
2141                 }
2142
2143                 /*
2144                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2145                  * runnable, which means that it will never become
2146                  * running in the future either. We're all done!
2147                  */
2148                 break;
2149         }
2150
2151         return ncsw;
2152 }
2153
2154 /***
2155  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2156  * @p: the to-be-kicked thread
2157  *
2158  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2159  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2160  *
2161  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2162  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2163  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2164  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2165  * achieved as well.
2166  */
2167 void kick_process(struct task_struct *p)
2168 {
2169         int cpu;
2170
2171         preempt_disable();
2172         cpu = task_cpu(p);
2173         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2174                 smp_send_reschedule(cpu);
2175         preempt_enable();
2176 }
2177 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2178 #endif /* CONFIG_SMP */
2179
2180 /**
2181  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2182  * @p:          the task to evaluate
2183  * @func:       the function to be called
2184  * @info:       the function call argument
2185  *
2186  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2187  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2188  */
2189 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2190                               void (*func) (void *info), void *info)
2191 {
2192         int cpu;
2193
2194         preempt_disable();
2195         cpu = task_cpu(p);
2196         if (task_curr(p))
2197                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2198         preempt_enable();
2199 }
2200
2201 #ifdef CONFIG_SMP
2202 /*
2203  * ->cpus_allowed is protected by either TASK_WAKING or rq->lock held.
2204  */
2205 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2206 {
2207         int dest_cpu;
2208         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2209
2210         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2211         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2212                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2213                         return dest_cpu;
2214
2215         /* Any allowed, online CPU? */
2216         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2217         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2218                 return dest_cpu;
2219
2220         /* No more Mr. Nice Guy. */
2221         if (unlikely(dest_cpu >= nr_cpu_ids)) {
2222                 dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2223                 /*
2224                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
2225                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
2226                  * leave kernel.
2227                  */
2228                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2229                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
2230                                "longer affine to cpu%d\n",
2231                                task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2232                 }
2233         }
2234
2235         return dest_cpu;
2236 }
2237
2238 /*
2239  * The caller (fork, wakeup) owns TASK_WAKING, ->cpus_allowed is stable.
2240  */
2241 static inline
2242 int select_task_rq(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2243 {
2244         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(rq, p, sd_flags, wake_flags);
2245
2246         /*
2247          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2248          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2249          * cpu.
2250          *
2251          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2252          *
2253          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2254          *   not worry about this generic constraint ]
2255          */
2256         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2257                      !cpu_online(cpu)))
2258                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2259
2260         return cpu;
2261 }
2262
2263 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
2264 {
2265         s64 diff = sample - *avg;
2266         *avg += diff >> 3;
2267 }
2268 #endif
2269
2270 /***
2271  * try_to_wake_up - wake up a thread
2272  * @p: the to-be-woken-up thread
2273  * @state: the mask of task states that can be woken
2274  * @sync: do a synchronous wakeup?
2275  *
2276  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2277  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2278  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2279  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2280  * runnable without the overhead of this.
2281  *
2282  * returns failure only if the task is already active.
2283  */
2284 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2285                           int wake_flags)
2286 {
2287         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2288         unsigned long flags;
2289         unsigned long en_flags = ENQUEUE_WAKEUP;
2290         struct rq *rq;
2291
2292         this_cpu = get_cpu();
2293
2294         smp_wmb();
2295         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2296         if (!(p->state & state))
2297                 goto out;
2298
2299         if (p->se.on_rq)
2300                 goto out_running;
2301
2302         cpu = task_cpu(p);
2303         orig_cpu = cpu;
2304
2305 #ifdef CONFIG_SMP
2306         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2307                 goto out_activate;
2308
2309         /*
2310          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2311          * we put the task in TASK_WAKING state.
2312          *
2313          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2314          */
2315         if (task_contributes_to_load(p)) {
2316                 if (likely(cpu_online(orig_cpu)))
2317                         rq->nr_uninterruptible--;
2318                 else
2319                         this_rq()->nr_uninterruptible--;
2320         }
2321         p->state = TASK_WAKING;
2322
2323         if (p->sched_class->task_waking) {
2324                 p->sched_class->task_waking(rq, p);
2325                 en_flags |= ENQUEUE_WAKING;
2326         }
2327
2328         cpu = select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2329         if (cpu != orig_cpu)
2330                 set_task_cpu(p, cpu);
2331         __task_rq_unlock(rq);
2332
2333         rq = cpu_rq(cpu);
2334         raw_spin_lock(&rq->lock);
2335
2336         /*
2337          * We migrated the task without holding either rq->lock, however
2338          * since the task is not on the task list itself, nobody else
2339          * will try and migrate the task, hence the rq should match the
2340          * cpu we just moved it to.
2341          */
2342         WARN_ON(task_cpu(p) != cpu);
2343         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2344
2345 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2346         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2347         if (cpu == this_cpu)
2348                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2349         else {
2350                 struct sched_domain *sd;
2351                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2352                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2353                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2354                                 break;
2355                         }
2356                 }
2357         }
2358 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2359
2360 out_activate:
2361 #endif /* CONFIG_SMP */
2362         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
2363         if (wake_flags & WF_SYNC)
2364                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
2365         if (orig_cpu != cpu)
2366                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2367         if (cpu == this_cpu)
2368                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
2369         else
2370                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
2371         activate_task(rq, p, en_flags);
2372         success = 1;
2373
2374 out_running:
2375         trace_sched_wakeup(p, success);
2376         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2377
2378         p->state = TASK_RUNNING;
2379 #ifdef CONFIG_SMP
2380         if (p->sched_class->task_woken)
2381                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2382
2383         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2384                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2385                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2386
2387                 if (delta > max)
2388                         rq->avg_idle = max;
2389                 else
2390                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2391                 rq->idle_stamp = 0;
2392         }
2393 #endif
2394 out:
2395         task_rq_unlock(rq, &flags);
2396         put_cpu();
2397
2398         return success;
2399 }
2400
2401 /**
2402  * wake_up_process - Wake up a specific process
2403  * @p: The process to be woken up.
2404  *
2405  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2406  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2407  * running.
2408  *
2409  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2410  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2411  */
2412 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2413 {
2414         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2415 }
2416 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2417
2418 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2419 {
2420         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2421 }
2422
2423 /*
2424  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2425  * p is forked by current.
2426  *
2427  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2428  */
2429 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2430 {
2431         p->se.exec_start                = 0;
2432         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2433         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2434         p->se.nr_migrations             = 0;
2435
2436 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2437         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2438 #endif
2439
2440         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2441         p->se.on_rq = 0;
2442         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2443
2444 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2445         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2446 #endif
2447 }
2448
2449 /*
2450  * fork()/clone()-time setup:
2451  */
2452 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2453 {
2454         int cpu = get_cpu();
2455
2456         __sched_fork(p);
2457         /*
2458          * We mark the process as running here. This guarantees that
2459          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2460          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2461          */
2462         p->state = TASK_RUNNING;
2463
2464         /*
2465          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2466          */
2467         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2468                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2469                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2470                         p->normal_prio = p->static_prio;
2471                 }
2472
2473                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2474                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2475                         p->normal_prio = p->static_prio;
2476                         set_load_weight(p);
2477                 }
2478
2479                 /*
2480                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2481                  * fulfilled its duty:
2482                  */
2483                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2484         }
2485
2486         /*
2487          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2488          */
2489         p->prio = current->normal_prio;
2490
2491         if (!rt_prio(p->prio))
2492                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2493
2494         if (p->sched_class->task_fork)
2495                 p->sched_class->task_fork(p);
2496
2497         /*
2498          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2499          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2500          * is ran before sched_fork().
2501          *
2502          * Silence PROVE_RCU.
2503          */
2504         rcu_read_lock();
2505         set_task_cpu(p, cpu);
2506         rcu_read_unlock();
2507
2508 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2509         if (likely(sched_info_on()))
2510                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2511 #endif
2512 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2513         p->oncpu = 0;
2514 #endif
2515 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2516         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2517         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2518 #endif
2519         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2520
2521         put_cpu();
2522 }
2523
2524 /*
2525  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2526  *
2527  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2528  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2529  * on the runqueue and wakes it.
2530  */
2531 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2532 {
2533         unsigned long flags;
2534         struct rq *rq;
2535         int cpu __maybe_unused = get_cpu();
2536
2537 #ifdef CONFIG_SMP
2538         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2539         p->state = TASK_WAKING;
2540
2541         /*
2542          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2543          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2544          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2545          *
2546          * We set TASK_WAKING so that select_task_rq() can drop rq->lock
2547          * without people poking at ->cpus_allowed.
2548          */
2549         cpu = select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2550         set_task_cpu(p, cpu);
2551
2552         p->state = TASK_RUNNING;
2553         task_rq_unlock(rq, &flags);
2554 #endif
2555
2556         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2557         activate_task(rq, p, 0);
2558         trace_sched_wakeup_new(p, 1);
2559         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2560 #ifdef CONFIG_SMP
2561         if (p->sched_class->task_woken)
2562                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2563 #endif
2564         task_rq_unlock(rq, &flags);
2565         put_cpu();
2566 }
2567
2568 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2569
2570 /**
2571  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2572  * @notifier: notifier struct to register
2573  */
2574 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2575 {
2576         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2577 }
2578 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2579
2580 /**
2581  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2582  * @notifier: notifier struct to unregister
2583  *
2584  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2585  */
2586 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2587 {
2588         hlist_del(&notifier->link);
2589 }
2590 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2591
2592 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2593 {
2594         struct preempt_notifier *notifier;
2595         struct hlist_node *node;
2596
2597         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2598                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2599 }
2600
2601 static void
2602 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2603                                  struct task_struct *next)
2604 {
2605         struct preempt_notifier *notifier;
2606         struct hlist_node *node;
2607
2608         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2609                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2610 }
2611
2612 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2613
2614 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2615 {
2616 }
2617
2618 static void
2619 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2620                                  struct task_struct *next)
2621 {
2622 }
2623
2624 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2625
2626 /**
2627  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2628  * @rq: the runqueue preparing to switch
2629  * @prev: the current task that is being switched out
2630  * @next: the task we are going to switch to.
2631  *
2632  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2633  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2634  * switch.
2635  *
2636  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2637  * hooks.
2638  */
2639 static inline void
2640 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2641                     struct task_struct *next)
2642 {
2643         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2644         prepare_lock_switch(rq, next);
2645         prepare_arch_switch(next);
2646 }
2647
2648 /**
2649  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2650  * @rq: runqueue associated with task-switch
2651  * @prev: the thread we just switched away from.
2652  *
2653  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2654  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2655  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2656  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2657  *
2658  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2659  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2660  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2661  * details.)
2662  */
2663 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2664         __releases(rq->lock)
2665 {
2666         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2667         long prev_state;
2668
2669         rq->prev_mm = NULL;
2670
2671         /*
2672          * A task struct has one reference for the use as "current".
2673          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2674          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2675          * the scheduled task must drop that reference.
2676          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2677          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2678          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2679          * be dropped twice.
2680          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2681          */
2682         prev_state = prev->state;
2683         finish_arch_switch(prev);
2684 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2685         local_irq_disable();
2686 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2687         perf_event_task_sched_in(current);
2688 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2689         local_irq_enable();
2690 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2691         finish_lock_switch(rq, prev);
2692
2693         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2694         if (mm)
2695                 mmdrop(mm);
2696         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2697                 /*
2698                  * Remove function-return probe instances associated with this
2699                  * task and put them back on the free list.
2700                  */
2701                 kprobe_flush_task(prev);
2702                 put_task_struct(prev);
2703         }
2704 }
2705
2706 #ifdef CONFIG_SMP
2707
2708 /* assumes rq->lock is held */
2709 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2710 {
2711         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2712                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2713 }
2714
2715 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2716 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2717 {
2718         if (rq->post_schedule) {
2719                 unsigned long flags;
2720
2721                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2722                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2723                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2724                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2725
2726                 rq->post_schedule = 0;
2727         }
2728 }
2729
2730 #else
2731
2732 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2733 {
2734 }
2735
2736 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2737 {
2738 }
2739
2740 #endif
2741
2742 /**
2743  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2744  * @prev: the thread we just switched away from.
2745  */
2746 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2747         __releases(rq->lock)
2748 {
2749         struct rq *rq = this_rq();
2750
2751         finish_task_switch(rq, prev);
2752
2753         /*
2754          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2755          * task_switch?
2756          */
2757         post_schedule(rq);
2758
2759 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2760         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2761         preempt_enable();
2762 #endif
2763         if (current->set_child_tid)
2764                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2765 }
2766
2767 /*
2768  * context_switch - switch to the new MM and the new
2769  * thread's register state.
2770  */
2771 static inline void
2772 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2773                struct task_struct *next)
2774 {
2775         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2776
2777         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2778         trace_sched_switch(prev, next);
2779         mm = next->mm;
2780         oldmm = prev->active_mm;
2781         /*
2782          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2783          * combine the page table reload and the switch backend into
2784          * one hypercall.
2785          */
2786         arch_start_context_switch(prev);
2787
2788         if (likely(!mm)) {
2789                 next->active_mm = oldmm;
2790                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2791                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2792         } else
2793                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2794
2795         if (likely(!prev->mm)) {
2796                 prev->active_mm = NULL;
2797                 rq->prev_mm = oldmm;
2798         }
2799         /*
2800          * Since the runqueue lock will be released by the next
2801          * task (which is an invalid locking op but in the case
2802          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2803          * do an early lockdep release here:
2804          */
2805 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2806         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2807 #endif
2808
2809         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2810         switch_to(prev, next, prev);
2811
2812         barrier();
2813         /*
2814          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2815          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2816          * frame will be invalid.
2817          */
2818         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2819 }
2820
2821 /*
2822  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2823  *
2824  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2825  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2826  * number of context switches performed since bootup.
2827  */
2828 unsigned long nr_running(void)
2829 {
2830         unsigned long i, sum = 0;
2831
2832         for_each_online_cpu(i)
2833                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2834
2835         return sum;
2836 }
2837
2838 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2839 {
2840         unsigned long i, sum = 0;
2841
2842         for_each_possible_cpu(i)
2843                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2844
2845         /*
2846          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2847          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2848          */
2849         if (unlikely((long)sum < 0))
2850                 sum = 0;
2851
2852         return sum;
2853 }
2854
2855 unsigned long long nr_context_switches(void)
2856 {
2857         int i;
2858         unsigned long long sum = 0;
2859
2860         for_each_possible_cpu(i)
2861                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2862
2863         return sum;
2864 }
2865
2866 unsigned long nr_iowait(void)
2867 {
2868         unsigned long i, sum = 0;
2869
2870         for_each_possible_cpu(i)
2871                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2872
2873         return sum;
2874 }
2875
2876 unsigned long nr_iowait_cpu(void)
2877 {
2878         struct rq *this = this_rq();
2879         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2880 }
2881
2882 unsigned long this_cpu_load(void)
2883 {
2884         struct rq *this = this_rq();
2885         return this->cpu_load[0];
2886 }
2887
2888
2889 /* Variables and functions for calc_load */
2890 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2891 static unsigned long calc_load_update;
2892 unsigned long avenrun[3];
2893 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2894
2895 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
2896 {
2897         long nr_active, delta = 0;
2898
2899         nr_active = this_rq->nr_running;
2900         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2901
2902         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2903                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2904                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2905         }
2906
2907         return delta;
2908 }
2909
2910 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2911 /*
2912  * For NO_HZ we delay the active fold to the next LOAD_FREQ update.
2913  *
2914  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
2915  */
2916 static atomic_long_t calc_load_tasks_idle;
2917
2918 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
2919 {
2920         long delta;
2921
2922         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
2923         if (delta)
2924                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks_idle);
2925 }
2926
2927 static long calc_load_fold_idle(void)
2928 {
2929         long delta = 0;
2930
2931         /*
2932          * Its got a race, we don't care...
2933          */
2934         if (atomic_long_read(&calc_load_tasks_idle))
2935                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_tasks_idle, 0);
2936
2937         return delta;
2938 }
2939 #else
2940 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
2941 {
2942 }
2943
2944 static inline long calc_load_fold_idle(void)
2945 {
2946         return 0;
2947 }
2948 #endif
2949
2950 /**
2951  * get_avenrun - get the load average array
2952  * @loads:      pointer to dest load array
2953  * @offset:     offset to add
2954  * @shift:      shift count to shift the result left
2955  *
2956  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2957  */
2958 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2959 {
2960         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2961         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2962         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2963 }
2964
2965 static unsigned long
2966 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2967 {
2968         load *= exp;
2969         load += active * (FIXED_1 - exp);
2970         return load >> FSHIFT;
2971 }
2972
2973 /*
2974  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2975  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2976  */
2977 void calc_global_load(void)
2978 {
2979         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
2980         long active;
2981
2982         if (time_before(jiffies, upd))
2983                 return;
2984
2985         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2986         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2987
2988         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2989         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2990         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2991
2992         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2993 }
2994
2995 /*
2996  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
2997  * active count.
2998  */
2999 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3000 {
3001         long delta;
3002
3003         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
3004                 return;
3005
3006         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
3007         delta += calc_load_fold_idle();
3008         if (delta)
3009                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3010
3011         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3012 }
3013
3014 /*
3015  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3016  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3017  */
3018 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3019 {
3020         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3021         int i, scale;
3022
3023         this_rq->nr_load_updates++;
3024
3025         /* Update our load: */
3026         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3027                 unsigned long old_load, new_load;
3028
3029                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3030
3031                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3032                 new_load = this_load;
3033                 /*
3034                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3035                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3036                  * example.
3037                  */
3038                 if (new_load > old_load)
3039                         new_load += scale-1;
3040                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3041         }
3042
3043         calc_load_account_active(this_rq);
3044 }
3045
3046 #ifdef CONFIG_SMP
3047
3048 /*
3049  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3050  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3051  */
3052 void sched_exec(void)
3053 {
3054         struct task_struct *p = current;
3055         unsigned long flags;
3056         struct rq *rq;
3057         int dest_cpu;
3058
3059         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3060         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3061         if (dest_cpu == smp_processor_id())
3062                 goto unlock;
3063
3064         /*
3065          * select_task_rq() can race against ->cpus_allowed
3066          */
3067         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed) &&
3068             likely(cpu_active(dest_cpu)) && migrate_task(p, dest_cpu)) {
3069                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
3070
3071                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3072                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
3073                 return;
3074         }
3075 unlock:
3076         task_rq_unlock(rq, &flags);
3077 }
3078
3079 #endif
3080
3081 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3082
3083 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3084
3085 /*
3086  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
3087  * @p in case that task is currently running.
3088  *
3089  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
3090  */
3091 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
3092 {
3093         u64 ns = 0;
3094
3095         if (task_current(rq, p)) {
3096                 update_rq_clock(rq);
3097                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
3098                 if ((s64)ns < 0)
3099                         ns = 0;
3100         }
3101
3102         return ns;
3103 }
3104
3105 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
3106 {
3107         unsigned long flags;
3108         struct rq *rq;
3109         u64 ns = 0;
3110
3111         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3112         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
3113         task_rq_unlock(rq, &flags);
3114
3115         return ns;
3116 }
3117
3118 /*
3119  * Return accounted runtime for the task.
3120  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3121  * pending runtime that have not been accounted yet.
3122  */
3123 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3124 {
3125         unsigned long flags;
3126         struct rq *rq;
3127         u64 ns = 0;
3128
3129         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3130         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3131         task_rq_unlock(rq, &flags);
3132
3133         return ns;
3134 }
3135
3136 /*
3137  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
3138  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
3139  * pending runtime that have not been accounted yet.
3140  *
3141  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
3142  * so the return value not includes other pending runtime that other
3143  * running tasks might have.
3144  */
3145 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
3146 {
3147         struct task_cputime totals;
3148         unsigned long flags;
3149         struct rq *rq;
3150         u64 ns;
3151
3152         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3153         thread_group_cputime(p, &totals);
3154         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3155         task_rq_unlock(rq, &flags);
3156
3157         return ns;
3158 }
3159
3160 /*
3161  * Account user cpu time to a process.
3162  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3163  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3164  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3165  */
3166 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3167                        cputime_t cputime_scaled)
3168 {
3169         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3170         cputime64_t tmp;
3171
3172         /* Add user time to process. */
3173         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3174         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3175         account_group_user_time(p, cputime);
3176
3177         /* Add user time to cpustat. */
3178         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3179         if (TASK_NICE(p) > 0)
3180                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3181         else
3182                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3183
3184         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
3185         /* Account for user time used */
3186         acct_update_integrals(p);
3187 }
3188
3189 /*
3190  * Account guest cpu time to a process.
3191  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3192  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3193  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3194  */
3195 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3196                                cputime_t cputime_scaled)
3197 {
3198         cputime64_t tmp;
3199         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3200
3201         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3202
3203         /* Add guest time to process. */
3204         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3205         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3206         account_group_user_time(p, cputime);
3207         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3208
3209         /* Add guest time to cpustat. */
3210         if (TASK_NICE(p) > 0) {
3211                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3212                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
3213         } else {
3214                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3215                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3216         }
3217 }
3218
3219 /*
3220  * Account system cpu time to a process.
3221  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3222  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3223  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3224  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3225  */
3226 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3227                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
3228 {
3229         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3230         cputime64_t tmp;
3231
3232         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
3233                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
3234                 return;
3235         }
3236
3237         /* Add system time to process. */
3238         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3239         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
3240         account_group_system_time(p, cputime);
3241
3242         /* Add system time to cpustat. */
3243         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3244         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3245                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3246         else if (softirq_count())
3247                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3248         else
3249                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3250
3251         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
3252
3253         /* Account for system time used */
3254         acct_update_integrals(p);
3255 }
3256
3257 /*
3258  * Account for involuntary wait time.
3259  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3260  */
3261 void account_steal_time(cputime_t cputime)
3262 {
3263         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3264         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3265
3266         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
3267 }
3268
3269 /*
3270  * Account for idle time.
3271  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
3272  */
3273 void account_idle_time(cputime_t cputime)
3274 {
3275         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3276         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3277         struct rq *rq = this_rq();
3278
3279         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3280                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
3281         else
3282                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
3283 }
3284
3285 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3286
3287 /*
3288  * Account a single tick of cpu time.
3289  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3290  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
3291  */
3292 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
3293 {
3294         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3295         struct rq *rq = this_rq();
3296
3297         if (user_tick)
3298                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3299         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
3300                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
3301                                     one_jiffy_scaled);
3302         else
3303                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3304 }
3305
3306 /*
3307  * Account multiple ticks of steal time.
3308  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3309  * @ticks: number of stolen ticks
3310  */
3311 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
3312 {
3313         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3314 }
3315
3316 /*
3317  * Account multiple ticks of idle time.
3318  * @ticks: number of stolen ticks
3319  */
3320 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
3321 {
3322         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3323 }
3324
3325 #endif
3326
3327 /*
3328  * Use precise platform statistics if available:
3329  */
3330 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3331 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3332 {
3333         *ut = p->utime;
3334         *st = p->stime;
3335 }
3336
3337 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3338 {
3339         struct task_cputime cputime;
3340
3341         thread_group_cputime(p, &cputime);
3342
3343         *ut = cputime.utime;
3344         *st = cputime.stime;
3345 }
3346 #else
3347
3348 #ifndef nsecs_to_cputime
3349 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
3350 #endif
3351
3352 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3353 {
3354         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
3355
3356         /*
3357          * Use CFS's precise accounting:
3358          */
3359         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
3360
3361         if (total) {
3362                 u64 temp;
3363
3364                 temp = (u64)(rtime * utime);
3365                 do_div(temp, total);
3366                 utime = (cputime_t)temp;
3367         } else
3368                 utime = rtime;
3369
3370         /*
3371          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
3372          */
3373         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
3374         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
3375
3376         *ut = p->prev_utime;
3377         *st = p->prev_stime;
3378 }
3379
3380 /*
3381  * Must be called with siglock held.
3382  */
3383 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3384 {
3385         struct signal_struct *sig = p->signal;
3386         struct task_cputime cputime;
3387         cputime_t rtime, utime, total;
3388
3389         thread_group_cputime(p, &cputime);
3390
3391         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
3392         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
3393
3394         if (total) {
3395                 u64 temp;
3396
3397                 temp = (u64)(rtime * cputime.utime);
3398                 do_div(temp, total);
3399                 utime = (cputime_t)temp;
3400         } else
3401                 utime = rtime;
3402
3403         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
3404         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
3405                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
3406
3407         *ut = sig->prev_utime;
3408         *st = sig->prev_stime;
3409 }
3410 #endif
3411
3412 /*
3413  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3414  * We call it with interrupts disabled.
3415  *
3416  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3417  * timeslices.
3418  */
3419 void scheduler_tick(void)
3420 {
3421         int cpu = smp_processor_id();
3422         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3423         struct task_struct *curr = rq->curr;
3424
3425         sched_clock_tick();
3426
3427         raw_spin_lock(&rq->lock);
3428         update_rq_clock(rq);
3429         update_cpu_load(rq);
3430         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3431         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3432
3433         perf_event_task_tick(curr);
3434
3435 #ifdef CONFIG_SMP
3436         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3437         trigger_load_balance(rq, cpu);
3438 #endif
3439 }
3440
3441 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
3442 {
3443         if (in_lock_functions(addr)) {
3444                 addr = CALLER_ADDR2;
3445                 if (in_lock_functions(addr))
3446                         addr = CALLER_ADDR3;
3447         }
3448         return addr;
3449 }
3450
3451 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3452                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3453
3454 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3455 {
3456 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3457         /*
3458          * Underflow?
3459          */
3460         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3461                 return;
3462 #endif
3463         preempt_count() += val;
3464 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3465         /*
3466          * Spinlock count overflowing soon?
3467          */
3468         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3469                                 PREEMPT_MASK - 10);
3470 #endif
3471         if (preempt_count() == val)
3472                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3473 }
3474 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3475
3476 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3477 {
3478 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3479         /*
3480          * Underflow?
3481          */
3482         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3483                 return;
3484         /*
3485          * Is the spinlock portion underflowing?
3486          */
3487         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3488                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3489                 return;
3490 #endif
3491
3492         if (preempt_count() == val)
3493                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3494         preempt_count() -= val;
3495 }
3496 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3497
3498 #endif
3499
3500 /*
3501  * Print scheduling while atomic bug:
3502  */
3503 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3504 {
3505         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3506
3507         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3508                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3509
3510         debug_show_held_locks(prev);
3511         print_modules();
3512         if (irqs_disabled())
3513                 print_irqtrace_events(prev);
3514
3515         if (regs)
3516                 show_regs(regs);
3517         else
3518                 dump_stack();
3519 }
3520
3521 /*
3522  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3523  */
3524 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3525 {
3526         /*
3527          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3528          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3529          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3530          */
3531         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
3532                 __schedule_bug(prev);
3533
3534         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3535
3536         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3537 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3538         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
3539                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
3540                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
3541         }
3542 #endif
3543 }
3544
3545 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3546 {
3547         if (prev->se.on_rq)
3548                 update_rq_clock(rq);
3549         rq->skip_clock_update = 0;
3550         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3551 }
3552
3553 /*
3554  * Pick up the highest-prio task:
3555  */
3556 static inline struct task_struct *
3557 pick_next_task(struct rq *rq)
3558 {
3559         const struct sched_class *class;
3560         struct task_struct *p;
3561
3562         /*
3563          * Optimization: we know that if all tasks are in
3564          * the fair class we can call that function directly:
3565          */
3566         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
3567                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3568                 if (likely(p))
3569                         return p;
3570         }
3571
3572         class = sched_class_highest;
3573         for ( ; ; ) {
3574                 p = class->pick_next_task(rq);
3575                 if (p)
3576                         return p;
3577                 /*
3578                  * Will never be NULL as the idle class always
3579                  * returns a non-NULL p:
3580                  */
3581                 class = class->next;
3582         }
3583 }
3584
3585 /*
3586  * schedule() is the main scheduler function.
3587  */
3588 asmlinkage void __sched schedule(void)
3589 {
3590         struct task_struct *prev, *next;
3591         unsigned long *switch_count;
3592         struct rq *rq;
3593         int cpu;
3594
3595 need_resched:
3596         preempt_disable();
3597         cpu = smp_processor_id();
3598         rq = cpu_rq(cpu);
3599         rcu_note_context_switch(cpu);
3600         prev = rq->curr;
3601         switch_count = &prev->nivcsw;
3602
3603         release_kernel_lock(prev);
3604 need_resched_nonpreemptible:
3605
3606         schedule_debug(prev);
3607
3608         if (sched_feat(HRTICK))
3609                 hrtick_clear(rq);
3610
3611         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3612         clear_tsk_need_resched(prev);
3613
3614         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3615                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
3616                         prev->state = TASK_RUNNING;
3617                 else
3618                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3619                 switch_count = &prev->nvcsw;
3620         }
3621
3622         pre_schedule(rq, prev);
3623
3624         if (unlikely(!rq->nr_running))
3625                 idle_balance(cpu, rq);
3626
3627         put_prev_task(rq, prev);
3628         next = pick_next_task(rq);
3629
3630         if (likely(prev != next)) {
3631                 sched_info_switch(prev, next);
3632                 perf_event_task_sched_out(prev, next);
3633
3634                 rq->nr_switches++;
3635                 rq->curr = next;
3636                 ++*switch_count;
3637
3638                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3639                 /*
3640                  * the context switch might have flipped the stack from under
3641                  * us, hence refresh the local variables.
3642                  */
3643                 cpu = smp_processor_id();
3644                 rq = cpu_rq(cpu);
3645         } else
3646                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3647
3648         post_schedule(rq);
3649
3650         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0)) {
3651                 prev = rq->curr;
3652                 switch_count = &prev->nivcsw;
3653                 goto need_resched_nonpreemptible;
3654         }
3655
3656         preempt_enable_no_resched();
3657         if (need_resched())
3658                 goto need_resched;
3659 }
3660 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3661
3662 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
3663 /*
3664  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
3665  * access and not reliable.
3666  */
3667 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
3668 {
3669         unsigned int cpu;
3670         struct rq *rq;
3671
3672         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
3673                 return 0;
3674
3675 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
3676         /*
3677          * Need to access the cpu field knowing that
3678          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
3679          * the mutex owner just released it and exited.
3680          */
3681         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
3682                 return 0;
3683 #else
3684         cpu = owner->cpu;
3685 #endif
3686
3687         /*
3688          * Even if the access succeeded (likely case),
3689          * the cpu field may no longer be valid.
3690          */
3691         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
3692                 return 0;
3693
3694         /*
3695          * We need to validate that we can do a
3696          * get_cpu() and that we have the percpu area.
3697          */
3698         if (!cpu_online(cpu))
3699                 return 0;
3700
3701         rq = cpu_rq(cpu);
3702
3703         for (;;) {
3704                 /*
3705                  * Owner changed, break to re-assess state.
3706                  */
3707                 if (lock->owner != owner)
3708                         break;
3709
3710                 /*
3711                  * Is that owner really running on that cpu?
3712                  */
3713                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
3714                         return 0;
3715
3716                 cpu_relax();
3717         }
3718
3719         return 1;
3720 }
3721 #endif
3722
3723 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3724 /*
3725  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3726  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3727  * occur there and call schedule directly.
3728  */
3729 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3730 {
3731         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3732
3733         /*
3734          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3735          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3736          */
3737         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3738                 return;
3739
3740         do {
3741                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3742                 schedule();
3743                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3744
3745                 /*
3746                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3747                  * between schedule and now.
3748                  */
3749                 barrier();
3750         } while (need_resched());
3751 }
3752 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3753
3754 /*
3755  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3756  * off of irq context.
3757  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3758  * protect us against recursive calling from irq.
3759  */
3760 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3761 {
3762         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3763
3764         /* Catch callers which need to be fixed */
3765         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3766
3767         do {
3768                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3769                 local_irq_enable();
3770                 schedule();
3771                 local_irq_disable();
3772                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3773
3774                 /*
3775                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3776                  * between schedule and now.
3777                  */
3778                 barrier();
3779         } while (need_resched());
3780 }
3781
3782 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3783
3784 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3785                           void *key)
3786 {
3787         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3788 }
3789 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3790
3791 /*
3792  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3793  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3794  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3795  *
3796  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3797  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
3798  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3799  */
3800 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3801                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
3802 {
3803         wait_queue_t *curr, *next;
3804
3805         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3806                 unsigned flags = curr->flags;
3807
3808                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
3809                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3810                         break;
3811         }
3812 }
3813
3814 /**
3815  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3816  * @q: the waitqueue
3817  * @mode: which threads
3818  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3819  * @key: is directly passed to the wakeup function
3820  *
3821  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3822  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3823  */
3824 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3825                         int nr_exclusive, void *key)
3826 {
3827         unsigned long flags;
3828
3829         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3830         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3831         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3832 }
3833 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3834
3835 /*
3836  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3837  */
3838 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
3839 {
3840         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
3841 }
3842 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
3843
3844 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
3845 {
3846         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
3847 }
3848
3849 /**
3850  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
3851  * @q: the waitqueue
3852  * @mode: which threads
3853  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3854  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
3855  *
3856  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3857  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3858  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3859  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3860  *
3861  * On UP it can prevent extra preemption.
3862  *
3863  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3864  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3865  */
3866 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3867                         int nr_exclusive, void *key)
3868 {
3869         unsigned long flags;
3870         int wake_flags = WF_SYNC;
3871
3872         if (unlikely(!q))
3873                 return;
3874
3875         if (unlikely(!nr_exclusive))
3876                 wake_flags = 0;
3877
3878         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3879         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
3880         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3881 }
3882 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
3883
3884 /*
3885  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
3886  */
3887 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3888 {
3889         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
3890 }
3891 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3892
3893 /**
3894  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
3895  * @x:  holds the state of this particular completion
3896  *
3897  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
3898  * awakened in the same order in which they were queued.
3899  *
3900  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
3901  *
3902  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3903  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3904  */
3905 void complete(struct completion *x)
3906 {
3907         unsigned long flags;
3908
3909         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3910         x->done++;
3911         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
3912         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3913 }
3914 EXPORT_SYMBOL(complete);
3915
3916 /**
3917  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
3918  * @x:  holds the state of this particular completion
3919  *
3920  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
3921  *
3922  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3923  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3924  */
3925 void complete_all(struct completion *x)
3926 {
3927         unsigned long flags;
3928
3929         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3930         x->done += UINT_MAX/2;
3931         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
3932         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3933 }
3934 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3935
3936 static inline long __sched
3937 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3938 {
3939         if (!x->done) {
3940                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3941
3942                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
3943                 do {
3944                         if (signal_pending_state(state, current)) {
3945                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3946                                 break;
3947                         }
3948                         __set_current_state(state);
3949                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3950                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3951                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3952                 } while (!x->done && timeout);
3953                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3954                 if (!x->done)
3955                         return timeout;
3956         }
3957         x->done--;
3958         return timeout ?: 1;
3959 }
3960
3961 static long __sched
3962 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3963 {
3964         might_sleep();
3965
3966         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3967         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
3968         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3969         return timeout;
3970 }
3971
3972 /**
3973  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
3974  * @x:  holds the state of this particular completion
3975  *
3976  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
3977  * interruptible and there is no timeout.
3978  *
3979  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
3980  * and interrupt capability. Also see complete().
3981  */
3982 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3983 {
3984         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3985 }
3986 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3987
3988 /**
3989  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
3990  * @x:  holds the state of this particular completion
3991  * @timeout:  timeout value in jiffies
3992  *
3993  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3994  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
3995  * interruptible.
3996  */
3997 unsigned long __sched
3998 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3999 {
4000         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4001 }
4002 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4003
4004 /**
4005  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4006  * @x:  holds the state of this particular completion
4007  *
4008  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4009  * interruptible.
4010  */
4011 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4012 {
4013         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4014         if (t == -ERESTARTSYS)
4015                 return t;
4016         return 0;
4017 }
4018 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4019
4020 /**
4021  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4022  * @x:  holds the state of this particular completion
4023  * @timeout:  timeout value in jiffies
4024  *
4025  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4026  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4027  */
4028 unsigned long __sched
4029 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4030                                           unsigned long timeout)
4031 {
4032         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4033 }
4034 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4035
4036 /**
4037  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4038  * @x:  holds the state of this particular completion
4039  *
4040  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4041  * interrupted by a kill signal.
4042  */
4043 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4044 {
4045         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4046         if (t == -ERESTARTSYS)
4047                 return t;
4048         return 0;
4049 }
4050 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4051
4052 /**
4053  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
4054  * @x:  holds the state of this particular completion
4055  * @timeout:  timeout value in jiffies
4056  *
4057  * This waits for either a completion of a specific task to be
4058  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
4059  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
4060  */
4061 unsigned long __sched
4062 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
4063                                      unsigned long timeout)
4064 {
4065         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
4066 }
4067 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
4068
4069 /**
4070  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4071  *      @x:     completion structure
4072  *
4073  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4074  *               1 if a decrement succeeded.
4075  *
4076  *      If a completion is being used as a counting completion,
4077  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4078  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4079  *      is protecting is not available.
4080  */
4081 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4082 {
4083         unsigned long flags;
4084         int ret = 1;
4085
4086         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4087         if (!x->done)
4088                 ret = 0;
4089         else
4090                 x->done--;
4091         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4092         return ret;
4093 }
4094 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4095
4096 /**
4097  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4098  *      @x:     completion structure
4099  *
4100  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4101  *               1 if there are no waiters.
4102  *
4103  */
4104 bool completion_done(struct completion *x)
4105 {
4106         unsigned long flags;
4107         int ret = 1;
4108
4109         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4110         if (!x->done)
4111                 ret = 0;
4112         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4113         return ret;
4114 }
4115 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4116
4117 static long __sched
4118 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4119 {
4120         unsigned long flags;
4121         wait_queue_t wait;
4122
4123         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4124
4125         __set_current_state(state);
4126
4127         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4128         __add_wait_queue(q, &wait);
4129         spin_unlock(&q->lock);
4130         timeout = schedule_timeout(timeout);
4131         spin_lock_irq(&q->lock);
4132         __remove_wait_queue(q, &wait);
4133         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4134
4135         return timeout;
4136 }
4137
4138 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4139 {
4140         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4141 }
4142 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4143
4144 long __sched
4145 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4146 {
4147         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4148 }
4149 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4150
4151 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4152 {
4153         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4154 }
4155 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4156
4157 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4158 {
4159         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4160 }
4161 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4162
4163 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4164
4165 /*
4166  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4167  * @p: task
4168  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4169  *
4170  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4171  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4172  *
4173  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4174  */
4175 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4176 {
4177         unsigned long flags;
4178         int oldprio, on_rq, running;
4179         struct rq *rq;
4180         const struct sched_class *prev_class;
4181
4182         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4183
4184         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4185
4186         oldprio = p->prio;
4187         prev_class = p->sched_class;
4188         on_rq = p->se.on_rq;
4189         running = task_current(rq, p);
4190         if (on_rq)
4191                 dequeue_task(rq, p, 0);
4192         if (running)
4193                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4194
4195         if (rt_prio(prio))
4196                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4197         else
4198                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4199
4200         p->prio = prio;
4201
4202         if (running)
4203                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4204         if (on_rq) {
4205                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
4206
4207                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4208         }
4209         task_rq_unlock(rq, &flags);
4210 }
4211
4212 #endif
4213
4214 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4215 {
4216         int old_prio, delta, on_rq;
4217         unsigned long flags;
4218         struct rq *rq;
4219
4220         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4221                 return;
4222         /*
4223          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4224          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4225          */
4226         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4227         /*
4228          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4229          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4230          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4231          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4232          */
4233         if (task_has_rt_policy(p)) {
4234                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4235                 goto out_unlock;
4236         }
4237         on_rq = p->se.on_rq;
4238         if (on_rq)
4239                 dequeue_task(rq, p, 0);
4240
4241         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4242         set_load_weight(p);
4243         old_prio = p->prio;
4244         p->prio = effective_prio(p);
4245         delta = p->prio - old_prio;
4246
4247         if (on_rq) {
4248                 enqueue_task(rq, p, 0);
4249                 /*
4250                  * If the task increased its priority or is running and
4251                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4252                  */
4253                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4254                         resched_task(rq->curr);
4255         }
4256 out_unlock:
4257         task_rq_unlock(rq, &flags);
4258 }
4259 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4260
4261 /*
4262  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4263  * @p: task
4264  * @nice: nice value
4265  */
4266 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4267 {
4268         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4269         int nice_rlim = 20 - nice;
4270
4271         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
4272                 capable(CAP_SYS_NICE));
4273 }
4274
4275 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4276
4277 /*
4278  * sys_nice - change the priority of the current process.
4279  * @increment: priority increment
4280  *
4281  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4282  * does similar things.
4283  */
4284 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
4285 {
4286         long nice, retval;
4287
4288         /*
4289          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4290          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4291          * and we have a single winner.
4292          */
4293         if (increment < -40)
4294                 increment = -40;
4295         if (increment > 40)
4296                 increment = 40;
4297
4298         nice = TASK_NICE(current) + increment;
4299         if (nice < -20)
4300                 nice = -20;
4301         if (nice > 19)
4302                 nice = 19;
4303
4304         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4305                 return -EPERM;
4306
4307         retval = security_task_setnice(current, nice);
4308         if (retval)
4309                 return retval;
4310
4311         set_user_nice(current, nice);
4312         return 0;
4313 }
4314
4315 #endif
4316
4317 /**
4318  * task_prio - return the priority value of a given task.
4319  * @p: the task in question.
4320  *
4321  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4322  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4323  * around 0, value goes from -16 to +15.
4324  */
4325 int task_prio(const struct task_struct *p)
4326 {
4327         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4328 }
4329
4330 /**
4331  * task_nice - return the nice value of a given task.
4332  * @p: the task in question.
4333  */
4334 int task_nice(const struct task_struct *p)
4335 {
4336         return TASK_NICE(p);
4337 }
4338 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4339
4340 /**
4341  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4342  * @cpu: the processor in question.
4343  */
4344 int idle_cpu(int cpu)
4345 {
4346         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4347 }
4348
4349 /**
4350  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4351  * @cpu: the processor in question.
4352  */
4353 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4354 {
4355         return cpu_rq(cpu)->idle;
4356 }
4357
4358 /**
4359  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4360  * @pid: the pid in question.
4361  */
4362 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4363 {
4364         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4365 }
4366
4367 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4368 static void
4369 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4370 {
4371         BUG_ON(p->se.on_rq);
4372
4373         p->policy = policy;
4374         p->rt_priority = prio;
4375         p->normal_prio = normal_prio(p);
4376         /* we are holding p->pi_lock already */
4377         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4378         if (rt_prio(p->prio))
4379                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4380         else
4381                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4382         set_load_weight(p);
4383 }
4384
4385 /*
4386  * check the target process has a UID that matches the current process's
4387  */
4388 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4389 {
4390         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4391         bool match;
4392
4393         rcu_read_lock();
4394         pcred = __task_cred(p);
4395         match = (cred->euid == pcred->euid ||
4396                  cred->euid == pcred->uid);
4397         rcu_read_unlock();
4398         return match;
4399 }
4400
4401 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4402                                 struct sched_param *param, bool user)
4403 {
4404         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4405         unsigned long flags;
4406         const struct sched_class *prev_class;
4407         struct rq *rq;
4408         int reset_on_fork;
4409
4410         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4411         BUG_ON(in_interrupt());
4412 recheck:
4413         /* double check policy once rq lock held */
4414         if (policy < 0) {
4415                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4416                 policy = oldpolicy = p->policy;
4417         } else {
4418                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
4419                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4420
4421                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4422                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4423                                 policy != SCHED_IDLE)
4424                         return -EINVAL;
4425         }
4426
4427         /*
4428          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4429          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4430          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4431          */
4432         if (param->sched_priority < 0 ||
4433             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4434             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4435                 return -EINVAL;
4436         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4437                 return -EINVAL;
4438
4439         /*
4440          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4441          */
4442         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4443                 if (rt_policy(policy)) {
4444                         unsigned long rlim_rtprio;
4445
4446                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4447                                 return -ESRCH;
4448                         rlim_rtprio = task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4449                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4450
4451                         /* can't set/change the rt policy */
4452                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4453                                 return -EPERM;
4454
4455                         /* can't increase priority */
4456                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4457                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4458                                 return -EPERM;
4459                 }
4460                 /*
4461                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4462                  * move out of SCHED_IDLE either:
4463                  */
4464                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4465                         return -EPERM;
4466
4467                 /* can't change other user's priorities */
4468                 if (!check_same_owner(p))
4469                         return -EPERM;
4470
4471                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4472                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4473                         return -EPERM;
4474         }
4475
4476         if (user) {
4477 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4478                 /*
4479                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4480                  * assigned.
4481                  */
4482                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4483                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
4484                         return -EPERM;
4485 #endif
4486
4487                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4488                 if (retval)
4489                         return retval;
4490         }
4491
4492         /*
4493          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4494          * changing the priority of the task:
4495          */
4496         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4497         /*
4498          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4499          * runqueue lock must be held.
4500          */
4501         rq = __task_rq_lock(p);
4502         /* recheck policy now with rq lock held */
4503         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4504                 policy = oldpolicy = -1;
4505                 __task_rq_unlock(rq);
4506                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4507                 goto recheck;
4508         }
4509         on_rq = p->se.on_rq;
4510         running = task_current(rq, p);
4511         if (on_rq)
4512                 deactivate_task(rq, p, 0);
4513         if (running)
4514                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4515
4516         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4517
4518         oldprio = p->prio;
4519         prev_class = p->sched_class;
4520         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4521
4522         if (running)
4523                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4524         if (on_rq) {
4525                 activate_task(rq, p, 0);
4526
4527                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4528         }
4529         __task_rq_unlock(rq);
4530         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4531
4532         rt_mutex_adjust_pi(p);
4533
4534         return 0;
4535 }
4536
4537 /**
4538  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4539  * @p: the task in question.
4540  * @policy: new policy.
4541  * @param: structure containing the new RT priority.
4542  *
4543  * NOTE that the task may be already dead.
4544  */
4545 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4546                        struct sched_param *param)
4547 {
4548         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4549 }
4550 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4551
4552 /**
4553  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4554  * @p: the task in question.
4555  * @policy: new policy.
4556  * @param: structure containing the new RT priority.
4557  *
4558  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4559  * current context has permission.  For example, this is needed in
4560  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4561  * but our caller might not have that capability.
4562  */
4563 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4564                                struct sched_param *param)
4565 {
4566         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4567 }
4568
4569 static int
4570 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4571 {
4572         struct sched_param lparam;
4573         struct task_struct *p;
4574         int retval;
4575
4576         if (!param || pid < 0)
4577                 return -EINVAL;
4578         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4579                 return -EFAULT;
4580
4581         rcu_read_lock();
4582         retval = -ESRCH;
4583         p = find_process_by_pid(pid);
4584         if (p != NULL)
4585                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4586         rcu_read_unlock();
4587
4588         return retval;
4589 }
4590
4591 /**
4592  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4593  * @pid: the pid in question.
4594  * @policy: new policy.
4595  * @param: structure containing the new RT priority.
4596  */
4597 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4598                 struct sched_param __user *, param)
4599 {
4600         /* negative values for policy are not valid */
4601         if (policy < 0)
4602                 return -EINVAL;
4603
4604         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4605 }
4606
4607 /**
4608  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4609  * @pid: the pid in question.
4610  * @param: structure containing the new RT priority.
4611  */
4612 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4613 {
4614         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4615 }
4616
4617 /**
4618  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4619  * @pid: the pid in question.
4620  */
4621 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4622 {
4623         struct task_struct *p;
4624         int retval;
4625
4626         if (pid < 0)
4627                 return -EINVAL;
4628
4629         retval = -ESRCH;
4630         rcu_read_lock();
4631         p = find_process_by_pid(pid);
4632         if (p) {
4633                 retval = security_task_getscheduler(p);
4634                 if (!retval)
4635                         retval = p->policy
4636                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4637         }
4638         rcu_read_unlock();
4639         return retval;
4640 }
4641
4642 /**
4643  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4644  * @pid: the pid in question.
4645  * @param: structure containing the RT priority.
4646  */
4647 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4648 {
4649         struct sched_param lp;
4650         struct task_struct *p;
4651         int retval;
4652
4653         if (!param || pid < 0)
4654                 return -EINVAL;
4655
4656         rcu_read_lock();
4657         p = find_process_by_pid(pid);
4658         retval = -ESRCH;
4659         if (!p)
4660                 goto out_unlock;
4661
4662         retval = security_task_getscheduler(p);
4663         if (retval)
4664                 goto out_unlock;
4665
4666         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4667         rcu_read_unlock();
4668
4669         /*
4670          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4671          */
4672         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4673
4674         return retval;
4675
4676 out_unlock:
4677         rcu_read_unlock();
4678         return retval;
4679 }
4680
4681 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4682 {
4683         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4684         struct task_struct *p;
4685         int retval;
4686
4687         get_online_cpus();
4688         rcu_read_lock();
4689
4690         p = find_process_by_pid(pid);
4691         if (!p) {
4692                 rcu_read_unlock();
4693                 put_online_cpus();
4694                 return -ESRCH;
4695         }
4696
4697         /* Prevent p going away */
4698         get_task_struct(p);
4699         rcu_read_unlock();
4700
4701         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4702                 retval = -ENOMEM;
4703                 goto out_put_task;
4704         }
4705         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4706                 retval = -ENOMEM;
4707                 goto out_free_cpus_allowed;
4708         }
4709         retval = -EPERM;
4710         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
4711                 goto out_unlock;
4712
4713         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4714         if (retval)
4715                 goto out_unlock;
4716
4717         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4718         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4719  again:
4720         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4721
4722         if (!retval) {
4723                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4724                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4725                         /*
4726                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4727                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4728                          * cpuset's cpus_allowed
4729                          */
4730                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4731                         goto again;
4732                 }
4733         }
4734 out_unlock:
4735         free_cpumask_var(new_mask);
4736 out_free_cpus_allowed:
4737         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4738 out_put_task:
4739         put_task_struct(p);
4740         put_online_cpus();
4741         return retval;
4742 }
4743
4744 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4745                              struct cpumask *new_mask)
4746 {
4747         if (len < cpumask_size())
4748                 cpumask_clear(new_mask);
4749         else if (len > cpumask_size())
4750                 len = cpumask_size();
4751
4752         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4753 }
4754
4755 /**
4756  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4757  * @pid: pid of the process
4758  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4759  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4760  */
4761 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4762                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4763 {
4764         cpumask_var_t new_mask;
4765         int retval;
4766
4767         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4768                 return -ENOMEM;
4769
4770         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4771         if (retval == 0)
4772                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4773         free_cpumask_var(new_mask);
4774         return retval;
4775 }
4776
4777 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4778 {
4779         struct task_struct *p;
4780         unsigned long flags;
4781         struct rq *rq;
4782         int retval;
4783
4784         get_online_cpus();
4785         rcu_read_lock();
4786
4787         retval = -ESRCH;
4788         p = find_process_by_pid(pid);
4789         if (!p)
4790                 goto out_unlock;
4791
4792         retval = security_task_getscheduler(p);
4793         if (retval)
4794                 goto out_unlock;
4795
4796         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4797         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
4798         task_rq_unlock(rq, &flags);
4799
4800 out_unlock:
4801         rcu_read_unlock();
4802         put_online_cpus();
4803
4804         return retval;
4805 }
4806
4807 /**
4808  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4809  * @pid: pid of the process
4810  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4811  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4812  */
4813 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4814                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4815 {
4816         int ret;
4817         cpumask_var_t mask;
4818
4819         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4820                 return -EINVAL;
4821         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4822                 return -EINVAL;
4823
4824         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4825                 return -ENOMEM;
4826
4827         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4828         if (ret == 0) {
4829                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4830
4831                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4832                         ret = -EFAULT;
4833                 else
4834                         ret = retlen;
4835         }
4836         free_cpumask_var(mask);
4837
4838         return ret;
4839 }
4840
4841 /**
4842  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4843  *
4844  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4845  * other threads running on this CPU then this function will return.
4846  */
4847 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4848 {
4849         struct rq *rq = this_rq_lock();
4850
4851         schedstat_inc(rq, yld_count);
4852         current->sched_class->yield_task(rq);
4853
4854         /*
4855          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4856          * no need to preempt or enable interrupts:
4857          */
4858         __release(rq->lock);
4859         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4860         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4861         preempt_enable_no_resched();
4862
4863         schedule();
4864
4865         return 0;
4866 }
4867
4868 static inline int should_resched(void)
4869 {
4870         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
4871 }
4872
4873 static void __cond_resched(void)
4874 {
4875         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4876         schedule();
4877         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4878 }
4879
4880 int __sched _cond_resched(void)
4881 {
4882         if (should_resched()) {
4883                 __cond_resched();
4884                 return 1;
4885         }
4886         return 0;
4887 }
4888 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4889
4890 /*
4891  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4892  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4893  *
4894  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4895  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4896  * spin_unlock(), once by hand).
4897  */
4898 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4899 {
4900         int resched = should_resched();
4901         int ret = 0;
4902
4903         lockdep_assert_held(lock);
4904
4905         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4906                 spin_unlock(lock);
4907                 if (resched)
4908                         __cond_resched();
4909                 else
4910                         cpu_relax();
4911                 ret = 1;
4912                 spin_lock(lock);
4913         }
4914         return ret;
4915 }
4916 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4917
4918 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4919 {
4920         BUG_ON(!in_softirq());
4921
4922         if (should_resched()) {
4923                 local_bh_enable();
4924                 __cond_resched();
4925                 local_bh_disable();
4926                 return 1;
4927         }
4928         return 0;
4929 }
4930 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4931
4932 /**
4933  * yield - yield the current processor to other threads.
4934  *
4935  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4936  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4937  */
4938 void __sched yield(void)
4939 {
4940         set_current_state(TASK_RUNNING);
4941         sys_sched_yield();
4942 }
4943 EXPORT_SYMBOL(yield);
4944
4945 /*
4946  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4947  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4948  */
4949 void __sched io_schedule(void)
4950 {
4951         struct rq *rq = raw_rq();
4952
4953         delayacct_blkio_start();
4954         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4955         current->in_iowait = 1;
4956         schedule();
4957         current->in_iowait = 0;
4958         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4959         delayacct_blkio_end();
4960 }
4961 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4962
4963 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4964 {
4965         struct rq *rq = raw_rq();
4966         long ret;
4967
4968         delayacct_blkio_start();
4969         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4970         current->in_iowait = 1;
4971         ret = schedule_timeout(timeout);
4972         current->in_iowait = 0;
4973         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4974         delayacct_blkio_end();
4975         return ret;
4976 }
4977
4978 /**
4979  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4980  * @policy: scheduling class.
4981  *
4982  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4983  * by a given scheduling class.
4984  */
4985 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4986 {
4987         int ret = -EINVAL;
4988
4989         switch (policy) {
4990         case SCHED_FIFO:
4991         case SCHED_RR:
4992                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4993                 break;
4994         case SCHED_NORMAL:
4995         case SCHED_BATCH:
4996         case SCHED_IDLE:
4997                 ret = 0;
4998                 break;
4999         }
5000         return ret;
5001 }
5002
5003 /**
5004  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5005  * @policy: scheduling class.
5006  *
5007  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5008  * by a given scheduling class.
5009  */
5010 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5011 {
5012         int ret = -EINVAL;
5013
5014         switch (policy) {
5015         case SCHED_FIFO:
5016         case SCHED_RR:
5017                 ret = 1;
5018                 break;
5019         case SCHED_NORMAL:
5020         case SCHED_BATCH:
5021         case SCHED_IDLE:
5022                 ret = 0;
5023         }
5024         return ret;
5025 }
5026
5027 /**
5028  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5029  * @pid: pid of the process.
5030  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5031  *
5032  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5033  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5034  */
5035 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5036                 struct timespec __user *, interval)
5037 {
5038         struct task_struct *p;
5039         unsigned int time_slice;
5040         unsigned long flags;
5041         struct rq *rq;
5042         int retval;
5043         struct timespec t;
5044
5045         if (pid < 0)
5046                 return -EINVAL;
5047
5048         retval = -ESRCH;
5049         rcu_read_lock();
5050         p = find_process_by_pid(pid);
5051         if (!p)
5052                 goto out_unlock;
5053
5054         retval = security_task_getscheduler(p);
5055         if (retval)
5056                 goto out_unlock;
5057
5058         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5059         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5060         task_rq_unlock(rq, &flags);
5061
5062         rcu_read_unlock();
5063         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5064         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5065         return retval;
5066
5067 out_unlock:
5068         rcu_read_unlock();
5069         return retval;
5070 }
5071
5072 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5073
5074 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5075 {
5076         unsigned long free = 0;
5077         unsigned state;
5078
5079         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5080         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5081                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5082 #if BITS_PER_LONG == 32
5083         if (state == TASK_RUNNING)
5084                 printk(KERN_CONT " running  ");
5085         else
5086                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5087 #else
5088         if (state == TASK_RUNNING)
5089                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5090         else
5091                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5092 #endif
5093 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5094         free = stack_not_used(p);
5095 #endif
5096         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5097                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
5098                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5099
5100         show_stack(p, NULL);
5101 }
5102
5103 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5104 {
5105         struct task_struct *g, *p;
5106
5107 #if BITS_PER_LONG == 32
5108         printk(KERN_INFO
5109                 "  task                PC stack   pid father\n");
5110 #else
5111         printk(KERN_INFO
5112                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5113 #endif
5114         read_lock(&tasklist_lock);
5115         do_each_thread(g, p) {
5116                 /*
5117                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5118                  * console might take alot of time:
5119                  */
5120                 touch_nmi_watchdog();
5121                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5122                         sched_show_task(p);
5123         } while_each_thread(g, p);
5124
5125         touch_all_softlockup_watchdogs();
5126
5127 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5128         sysrq_sched_debug_show();
5129 #endif
5130         read_unlock(&tasklist_lock);
5131         /*
5132          * Only show locks if all tasks are dumped:
5133          */
5134         if (!state_filter)
5135                 debug_show_all_locks();
5136 }
5137
5138 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5139 {
5140         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5141 }
5142
5143 /**
5144  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5145  * @idle: task in question
5146  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5147  *
5148  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5149  * flag, to make booting more robust.
5150  */
5151 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5152 {
5153         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5154         unsigned long flags;
5155
5156         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5157
5158         __sched_fork(idle);
5159         idle->state = TASK_RUNNING;
5160         idle->se.exec_start = sched_clock();
5161
5162         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
5163         __set_task_cpu(idle, cpu);
5164
5165         rq->curr = rq->idle = idle;
5166 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5167         idle->oncpu = 1;
5168 #endif
5169         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5170
5171         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5172 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5173         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5174 #else
5175         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5176 #endif
5177         /*
5178          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5179          */
5180         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5181         ftrace_graph_init_task(idle);
5182 }
5183
5184 /*
5185  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5186  * indicates which cpus entered this state. This is used
5187  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5188  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5189  * always be CPU_BITS_NONE.
5190  */
5191 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
5192
5193 /*
5194  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5195  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5196  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5197  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5198  * number of CPUs.
5199  *
5200  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5201  */
5202 static int get_update_sysctl_factor(void)
5203 {
5204         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
5205         unsigned int factor;
5206
5207         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
5208         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
5209                 factor = 1;
5210                 break;
5211         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
5212                 factor = cpus;
5213                 break;
5214         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
5215         default:
5216                 factor = 1 + ilog2(cpus);
5217                 break;
5218         }
5219
5220         return factor;
5221 }
5222
5223 static void update_sysctl(void)
5224 {
5225         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
5226
5227 #define SET_SYSCTL(name) \
5228         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
5229         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
5230         SET_SYSCTL(sched_latency);
5231         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
5232         SET_SYSCTL(sched_shares_ratelimit);
5233 #undef SET_SYSCTL
5234 }
5235
5236 static inline void sched_init_granularity(void)
5237 {
5238         update_sysctl();
5239 }
5240
5241 #ifdef CONFIG_SMP
5242 /*
5243  * This is how migration works:
5244  *
5245  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
5246  *    stop_one_cpu().
5247  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
5248  *    off the CPU)
5249  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
5250  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5251  *    it and puts it into the right queue.
5252  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
5253  *    is done.
5254  */
5255
5256 /*
5257  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5258  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5259  * is removed from the allowed bitmask.
5260  *
5261  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5262  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5263  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5264  */
5265 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
5266 {
5267         unsigned long flags;
5268         struct rq *rq;
5269         unsigned int dest_cpu;
5270         int ret = 0;
5271
5272         /*
5273          * Serialize against TASK_WAKING so that ttwu() and wunt() can
5274          * drop the rq->lock and still rely on ->cpus_allowed.
5275          */
5276 again:
5277         while (task_is_waking(p))
5278                 cpu_relax();
5279         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5280         if (task_is_waking(p)) {
5281                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5282                 goto again;
5283         }
5284
5285         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
5286                 ret = -EINVAL;
5287                 goto out;
5288         }
5289
5290         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
5291                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
5292                 ret = -EINVAL;
5293                 goto out;
5294         }
5295
5296         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5297                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5298         else {
5299                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
5300                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
5301         }
5302
5303         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5304         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
5305                 goto out;
5306
5307         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
5308         if (migrate_task(p, dest_cpu)) {
5309                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
5310                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5311                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5312                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
5313                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5314                 return 0;
5315         }
5316 out:
5317         task_rq_unlock(rq, &flags);
5318
5319         return ret;
5320 }
5321 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5322
5323 /*
5324  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5325  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5326  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5327  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5328  *
5329  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5330  * as the task is no longer on this CPU.
5331  *
5332  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5333  */
5334 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5335 {
5336         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5337         int ret = 0;
5338
5339         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
5340                 return ret;
5341
5342         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5343         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5344
5345         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5346         /* Already moved. */
5347         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5348                 goto done;
5349         /* Affinity changed (again). */
5350         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
5351                 goto fail;
5352
5353         /*
5354          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
5355          * placed properly.
5356          */
5357         if (p->se.on_rq) {
5358                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5359                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
5360                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5361                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
5362         }
5363 done:
5364         ret = 1;
5365 fail:
5366         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5367         return ret;
5368 }
5369
5370 /*
5371  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
5372  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
5373  * 'pushing' onto another runqueue.
5374  */
5375 static int migration_cpu_stop(void *data)
5376 {
5377         struct migration_arg *arg = data;
5378
5379         /*
5380          * The original target cpu might have gone down and we might
5381          * be on another cpu but it doesn't matter.
5382          */
5383         local_irq_disable();
5384         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
5385         local_irq_enable();
5386         return 0;
5387 }
5388
5389 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5390 /*
5391  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
5392  */
5393 void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5394 {
5395         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5396         int needs_cpu, uninitialized_var(dest_cpu);
5397         unsigned long flags;
5398
5399         local_irq_save(flags);
5400
5401         raw_spin_lock(&rq->lock);
5402         needs_cpu = (task_cpu(p) == dead_cpu) && (p->state != TASK_WAKING);
5403         if (needs_cpu)
5404                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, p);
5405         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5406         /*
5407          * It can only fail if we race with set_cpus_allowed(),
5408          * in the racer should migrate the task anyway.
5409          */
5410         if (needs_cpu)
5411                 __migrate_task(p, dead_cpu, dest_cpu);
5412         local_irq_restore(flags);
5413 }
5414
5415 /*
5416  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5417  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5418  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5419  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5420  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5421  */
5422 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5423 {
5424         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
5425         unsigned long flags;
5426
5427         local_irq_save(flags);
5428         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5429         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5430         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5431         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5432         local_irq_restore(flags);
5433 }
5434
5435 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5436 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5437 {
5438         struct task_struct *p, *t;
5439
5440         read_lock(&tasklist_lock);
5441
5442         do_each_thread(t, p) {
5443                 if (p == current)
5444                         continue;
5445
5446                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5447                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5448         } while_each_thread(t, p);
5449
5450         read_unlock(&tasklist_lock);
5451 }
5452
5453 /*
5454  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5455  * It does so by boosting its priority to highest possible.
5456  * Used by CPU offline code.
5457  */
5458 void sched_idle_next(void)
5459 {
5460         int this_cpu = smp_processor_id();
5461         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5462         struct task_struct *p = rq->idle;
5463         unsigned long flags;
5464
5465         /* cpu has to be offline */
5466         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5467
5468         /*
5469          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5470          * and interrupts disabled on the current cpu.
5471          */
5472         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5473
5474         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5475
5476         activate_task(rq, p, 0);
5477
5478         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5479 }
5480
5481 /*
5482  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5483  * offline.
5484  */
5485 void idle_task_exit(void)
5486 {
5487         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5488
5489         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5490
5491         if (mm != &init_mm)
5492                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5493         mmdrop(mm);
5494 }
5495
5496 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5497 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5498 {
5499         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5500
5501         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5502         BUG_ON(!p->exit_state);
5503
5504         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5505         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5506
5507         get_task_struct(p);
5508
5509         /*
5510          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5511          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
5512          * fine.
5513          */
5514         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5515         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5516         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5517
5518         put_task_struct(p);
5519 }
5520
5521 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5522 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5523 {
5524         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5525         struct task_struct *next;
5526
5527         for ( ; ; ) {
5528                 if (!rq->nr_running)
5529                         break;
5530                 next = pick_next_task(rq);
5531                 if (!next)
5532                         break;
5533                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5534                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5535
5536         }
5537 }
5538
5539 /*
5540  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
5541  */
5542 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
5543 {
5544         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
5545         rq->calc_load_active = 0;
5546 }
5547 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5548
5549 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5550
5551 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5552         {
5553                 .procname       = "sched_domain",
5554                 .mode           = 0555,
5555         },
5556         {}
5557 };
5558
5559 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5560         {
5561                 .procname       = "kernel",
5562                 .mode           = 0555,
5563                 .child          = sd_ctl_dir,
5564         },
5565         {}
5566 };
5567
5568 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5569 {
5570         struct ctl_table *entry =
5571                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5572
5573         return entry;
5574 }
5575
5576 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5577 {
5578         struct ctl_table *entry;
5579
5580         /*
5581          * In the intermediate directories, both the child directory and
5582          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5583          * will always be set. In the lowest directory the names are
5584          * static strings and all have proc handlers.
5585          */
5586         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5587                 if (entry->child)
5588                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5589                 if (entry->proc_handler == NULL)
5590                         kfree(entry->procname);
5591         }
5592
5593         kfree(*tablep);
5594         *tablep = NULL;
5595 }
5596
5597 static void
5598 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5599                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5600                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5601 {
5602         entry->procname = procname;
5603         entry->data = data;
5604         entry->maxlen = maxlen;
5605         entry->mode = mode;
5606         entry->proc_handler = proc_handler;
5607 }
5608
5609 static struct ctl_table *
5610 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5611 {
5612         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
5613
5614         if (table == NULL)
5615                 return NULL;
5616
5617         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5618                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5619         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5620                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5621         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5622                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5623         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5624                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5625         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5626                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5627         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5628                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5629         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5630                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5631         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5632                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5633         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5634                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5635         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5636                 &sd->cache_nice_tries,
5637                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5638         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5639                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5640         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
5641                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
5642         /* &table[12] is terminator */
5643
5644         return table;
5645 }
5646
5647 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5648 {
5649         struct ctl_table *entry, *table;
5650         struct sched_domain *sd;
5651         int domain_num = 0, i;
5652         char buf[32];
5653
5654         for_each_domain(cpu, sd)
5655                 domain_num++;
5656         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5657         if (table == NULL)
5658                 return NULL;
5659
5660         i = 0;
5661         for_each_domain(cpu, sd) {
5662                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5663                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5664                 entry->mode = 0555;
5665                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5666                 entry++;
5667                 i++;
5668         }
5669         return table;
5670 }
5671
5672 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5673 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5674 {
5675         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5676         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5677         char buf[32];
5678
5679         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5680         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5681
5682         if (entry == NULL)
5683                 return;
5684
5685         for_each_possible_cpu(i) {
5686                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5687                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5688                 entry->mode = 0555;
5689                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5690                 entry++;
5691         }
5692
5693         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5694         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5695 }
5696
5697 /* may be called multiple times per register */
5698 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5699 {
5700         if (sd_sysctl_header)
5701                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5702         sd_sysctl_header = NULL;
5703         if (sd_ctl_dir[0].child)
5704                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5705 }
5706 #else
5707 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5708 {
5709 }
5710 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5711 {
5712 }
5713 #endif
5714
5715 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5716 {
5717         if (!rq->online) {
5718                 const struct sched_class *class;
5719
5720                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5721                 rq->online = 1;
5722
5723                 for_each_class(class) {
5724                         if (class->rq_online)
5725                                 class->rq_online(rq);
5726                 }
5727         }
5728 }
5729
5730 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5731 {
5732         if (rq->online) {
5733                 const struct sched_class *class;
5734
5735                 for_each_class(class) {
5736                         if (class->rq_offline)
5737                                 class->rq_offline(rq);
5738                 }
5739
5740                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5741                 rq->online = 0;
5742         }
5743 }
5744
5745 /*
5746  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5747  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5748  */
5749 static int __cpuinit
5750 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5751 {
5752         int cpu = (long)hcpu;
5753         unsigned long flags;
5754         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5755
5756         switch (action) {
5757
5758         case CPU_UP_PREPARE:
5759         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
5760                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5761                 break;
5762
5763         case CPU_ONLINE:
5764         case CPU_ONLINE_FROZEN:
5765                 /* Update our root-domain */
5766                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5767                 if (rq->rd) {
5768                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5769
5770                         set_rq_online(rq);
5771                 }
5772                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5773                 break;
5774
5775 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5776         case CPU_DEAD:
5777         case CPU_DEAD_FROZEN:
5778                 migrate_live_tasks(cpu);
5779                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5780                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5781                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
5782                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5783                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
5784                 migrate_dead_tasks(cpu);
5785                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5786                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5787                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5788                 calc_global_load_remove(rq);
5789                 break;
5790
5791         case CPU_DYING:
5792         case CPU_DYING_FROZEN:
5793                 /* Update our root-domain */
5794                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5795                 if (rq->rd) {
5796                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5797                         set_rq_offline(rq);
5798                 }
5799                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5800                 break;
5801 #endif
5802         }
5803         return NOTIFY_OK;
5804 }
5805
5806 /*
5807  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5808  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5809  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5810  */
5811 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5812         .notifier_call = migration_call,
5813         .priority = 10
5814 };
5815
5816 static int __init migration_init(void)
5817 {
5818         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5819         int err;
5820
5821         /* Start one for the boot CPU: */
5822         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5823         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5824         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5825         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5826
5827         return 0;
5828 }
5829 early_initcall(migration_init);
5830 #endif
5831
5832 #ifdef CONFIG_SMP
5833
5834 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5835
5836 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
5837
5838 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
5839 {
5840         sched_domain_debug_enabled = 1;
5841
5842         return 0;
5843 }
5844 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
5845
5846 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5847                                   struct cpumask *groupmask)
5848 {
5849         struct sched_group *group = sd->groups;
5850         char str[256];
5851
5852         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5853         cpumask_clear(groupmask);
5854
5855         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5856
5857         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5858                 printk("does not load-balance\n");
5859                 if (sd->parent)
5860                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5861                                         " has parent");
5862                 return -1;
5863         }
5864
5865         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5866
5867         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5868                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5869                                 "CPU%d\n", cpu);
5870         }
5871         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5872                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5873                                 " CPU%d\n", cpu);
5874         }
5875
5876         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5877         do {
5878                 if (!group) {
5879                         printk("\n");
5880                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5881                         break;
5882                 }
5883
5884                 if (!group->cpu_power) {
5885                         printk(KERN_CONT "\n");
5886                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5887                                         "set\n");
5888                         break;
5889                 }
5890
5891                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5892                         printk(KERN_CONT "\n");
5893                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5894                         break;
5895                 }
5896
5897                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5898                         printk(KERN_CONT "\n");
5899                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5900                         break;
5901                 }
5902
5903                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5904
5905                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5906
5907                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5908                 if (group->cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
5909                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
5910                                 group->cpu_power);
5911                 }
5912
5913                 group = group->next;
5914         } while (group != sd->groups);
5915         printk(KERN_CONT "\n");
5916
5917         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5918                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5919
5920         if (sd->parent &&
5921             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5922                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5923                         "of domain->span\n");
5924         return 0;
5925 }
5926
5927 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5928 {
5929         cpumask_var_t groupmask;
5930         int level = 0;
5931
5932         if (!sched_domain_debug_enabled)
5933                 return;
5934
5935         if (!sd) {
5936                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5937                 return;
5938         }
5939
5940         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5941
5942         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
5943                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
5944                 return;
5945         }
5946
5947         for (;;) {
5948                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
5949                         break;
5950                 level++;
5951                 sd = sd->parent;
5952                 if (!sd)
5953                         break;
5954         }
5955         free_cpumask_var(groupmask);
5956 }
5957 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5958 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5959 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5960
5961 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5962 {
5963         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5964                 return 1;
5965
5966         /* Following flags need at least 2 groups */
5967         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5968                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5969                          SD_BALANCE_FORK |
5970                          SD_BALANCE_EXEC |
5971                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5972                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5973                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5974                         return 0;
5975         }
5976
5977         /* Following flags don't use groups */
5978         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5979                 return 0;
5980
5981         return 1;
5982 }
5983
5984 static int
5985 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5986 {
5987         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5988
5989         if (sd_degenerate(parent))
5990                 return 1;
5991
5992         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5993                 return 0;
5994
5995         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5996         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5997                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5998                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5999                                 SD_BALANCE_FORK |
6000                                 SD_BALANCE_EXEC |
6001                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6002                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6003                 if (nr_node_ids == 1)
6004                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
6005         }
6006         if (~cflags & pflags)
6007                 return 0;
6008
6009         return 1;
6010 }
6011
6012 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
6013 {
6014         synchronize_sched();
6015
6016         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
6017
6018         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6019         free_cpumask_var(rd->online);
6020         free_cpumask_var(rd->span);
6021         kfree(rd);
6022 }
6023
6024 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6025 {
6026         struct root_domain *old_rd = NULL;
6027         unsigned long flags;
6028
6029         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6030
6031         if (rq->rd) {
6032                 old_rd = rq->rd;
6033
6034                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
6035                         set_rq_offline(rq);
6036
6037                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
6038
6039                 /*
6040                  * If we dont want to free the old_rt yet then
6041                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
6042                  * in this function:
6043                  */
6044                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6045                         old_rd = NULL;
6046         }
6047
6048         atomic_inc(&rd->refcount);
6049         rq->rd = rd;
6050
6051         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
6052         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
6053                 set_rq_online(rq);
6054
6055         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6056
6057         if (old_rd)
6058                 free_rootdomain(old_rd);
6059 }
6060
6061 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
6062 {
6063         gfp_t gfp = GFP_KERNEL;
6064
6065         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6066
6067         if (bootmem)
6068                 gfp = GFP_NOWAIT;
6069
6070         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, gfp))
6071                 goto out;
6072         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, gfp))
6073                 goto free_span;
6074         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, gfp))
6075                 goto free_online;
6076
6077         if (cpupri_init(&rd->cpupri, bootmem) != 0)
6078                 goto free_rto_mask;
6079         return 0;
6080
6081 free_rto_mask:
6082         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6083 free_online:
6084         free_cpumask_var(rd->online);
6085 free_span:
6086         free_cpumask_var(rd->span);
6087 out:
6088         return -ENOMEM;
6089 }
6090
6091 static void init_defrootdomain(void)
6092 {
6093         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
6094
6095         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6096 }
6097
6098 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6099 {
6100         struct root_domain *rd;
6101
6102         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6103         if (!rd)
6104                 return NULL;
6105
6106         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
6107                 kfree(rd);
6108                 return NULL;
6109         }
6110
6111         return rd;
6112 }
6113
6114 /*
6115  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6116  * hold the hotplug lock.
6117  */
6118 static void
6119 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6120 {
6121         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6122         struct sched_domain *tmp;
6123
6124         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent)
6125                 tmp->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(tmp));
6126
6127         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6128         for (tmp = sd; tmp; ) {
6129                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6130                 if (!parent)
6131                         break;
6132
6133                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6134                         tmp->parent = parent->parent;
6135                         if (parent->parent)
6136                                 parent->parent->child = tmp;
6137                 } else
6138                         tmp = tmp->parent;
6139         }
6140
6141         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6142                 sd = sd->parent;
6143                 if (sd)
6144                         sd->child = NULL;
6145         }
6146
6147         sched_domain_debug(sd, cpu);
6148
6149         rq_attach_root(rq, rd);
6150         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6151 }
6152
6153 /* cpus with isolated domains */
6154 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
6155
6156 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6157 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6158 {
6159         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6160         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6161         return 1;
6162 }
6163
6164 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6165
6166 /*
6167  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6168  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6169  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
6170  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
6171  *
6172  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6173  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6174  * and ->cpu_power to 0.
6175  */
6176 static void
6177 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
6178                         const struct cpumask *cpu_map,
6179                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6180                                         struct sched_group **sg,
6181                                         struct cpumask *tmpmask),
6182                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
6183 {
6184         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6185         int i;
6186
6187         cpumask_clear(covered);
6188
6189         for_each_cpu(i, span) {
6190                 struct sched_group *sg;
6191                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6192                 int j;
6193
6194                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6195                         continue;
6196
6197                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
6198                 sg->cpu_power = 0;
6199
6200                 for_each_cpu(j, span) {
6201                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
6202                                 continue;
6203
6204                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6205                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6206                 }
6207                 if (!first)
6208                         first = sg;
6209                 if (last)
6210                         last->next = sg;
6211                 last = sg;
6212         }
6213         last->next = first;
6214 }
6215
6216 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6217
6218 #ifdef CONFIG_NUMA
6219
6220 /**
6221  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6222  * @node: node whose sched_domain we're building
6223  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6224  *
6225  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6226  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6227  *
6228  * Should use nodemask_t.
6229  */
6230 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6231 {
6232         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6233
6234         min_val = INT_MAX;
6235
6236         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6237                 /* Start at @node */
6238                 n = (node + i) % nr_node_ids;
6239
6240                 if (!nr_cpus_node(n))
6241                         continue;
6242
6243                 /* Skip already used nodes */
6244                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6245                         continue;
6246
6247                 /* Simple min distance search */
6248                 val = node_distance(node, n);
6249
6250                 if (val < min_val) {
6251                         min_val = val;
6252                         best_node = n;
6253                 }
6254         }
6255
6256         node_set(best_node, *used_nodes);
6257         return best_node;
6258 }
6259
6260 /**
6261  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6262  * @node: node whose cpumask we're constructing
6263  * @span: resulting cpumask
6264  *
6265  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6266  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6267  * out optimally.
6268  */
6269 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
6270 {
6271         nodemask_t used_nodes;
6272         int i;
6273
6274         cpumask_clear(span);
6275         nodes_clear(used_nodes);
6276
6277         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
6278         node_set(node, used_nodes);
6279
6280         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6281                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6282
6283                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
6284         }
6285 }
6286 #endif /* CONFIG_NUMA */
6287
6288 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6289
6290 /*
6291  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
6292  *
6293  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
6294  *   and struct sched_domain. )
6295  */
6296 struct static_sched_group {
6297         struct sched_group sg;
6298         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
6299 };
6300
6301 struct static_sched_domain {
6302         struct sched_domain sd;
6303         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
6304 };
6305
6306 struct s_data {
6307 #ifdef CONFIG_NUMA
6308         int                     sd_allnodes;
6309         cpumask_var_t           domainspan;
6310         cpumask_var_t           covered;
6311         cpumask_var_t           notcovered;
6312 #endif
6313         cpumask_var_t           nodemask;
6314         cpumask_var_t           this_sibling_map;
6315         cpumask_var_t           this_core_map;
6316         cpumask_var_t           send_covered;
6317         cpumask_var_t           tmpmask;
6318         struct sched_group      **sched_group_nodes;
6319         struct root_domain      *rd;
6320 };
6321
6322 enum s_alloc {
6323         sa_sched_groups = 0,
6324         sa_rootdomain,
6325         sa_tmpmask,
6326         sa_send_covered,
6327         sa_this_core_map,
6328         sa_this_sibling_map,
6329         sa_nodemask,
6330         sa_sched_group_nodes,
6331 #ifdef CONFIG_NUMA
6332         sa_notcovered,
6333         sa_covered,
6334         sa_domainspan,
6335 #endif
6336         sa_none,
6337 };
6338
6339 /*
6340  * SMT sched-domains:
6341  */
6342 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6343 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
6344 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_groups);
6345
6346 static int
6347 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6348                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
6349 {
6350         if (sg)
6351                 *sg = &per_cpu(sched_groups, cpu).sg;
6352         return cpu;
6353 }
6354 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
6355
6356 /*
6357  * multi-core sched-domains:
6358  */
6359 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6360 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
6361 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
6362 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
6363
6364 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6365 static int
6366 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6367                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6368 {
6369         int group;
6370
6371         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6372         group = cpumask_first(mask);
6373         if (sg)
6374                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
6375         return group;
6376 }
6377 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6378 static int
6379 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6380                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
6381 {
6382         if (sg)
6383                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
6384         return cpu;
6385 }
6386 #endif
6387
6388 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
6389 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
6390
6391 static int
6392 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6393                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6394 {
6395         int group;
6396 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6397         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
6398         group = cpumask_first(mask);
6399 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6400         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6401         group = cpumask_first(mask);
6402 #else
6403         group = cpu;
6404 #endif
6405         if (sg)
6406                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
6407         return group;
6408 }
6409
6410 #ifdef CONFIG_NUMA
6411 /*
6412  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6413  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6414  * gets dynamically allocated.
6415  */
6416 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
6417 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
6418
6419 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
6420 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
6421
6422 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6423                                  struct sched_group **sg,
6424                                  struct cpumask *nodemask)
6425 {
6426         int group;
6427
6428         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
6429         group = cpumask_first(nodemask);
6430
6431         if (sg)
6432                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
6433         return group;
6434 }
6435
6436 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6437 {
6438         struct sched_group *sg = group_head;
6439         int j;
6440
6441         if (!sg)
6442                 return;
6443         do {
6444                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
6445                         struct sched_domain *sd;
6446
6447                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
6448                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
6449                                 /*
6450                                  * Only add "power" once for each
6451                                  * physical package.
6452                                  */
6453                                 continue;
6454                         }
6455
6456                         sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
6457                 }
6458                 sg = sg->next;
6459         } while (sg != group_head);
6460 }
6461
6462 static int build_numa_sched_groups(struct s_data *d,
6463                                    const struct cpumask *cpu_map, int num)
6464 {
6465         struct sched_domain *sd;
6466         struct sched_group *sg, *prev;
6467         int n, j;
6468
6469         cpumask_clear(d->covered);
6470         cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(num), cpu_map);
6471         if (cpumask_empty(d->nodemask)) {
6472                 d->sched_group_nodes[num] = NULL;
6473                 goto out;
6474         }
6475
6476         sched_domain_node_span(num, d->domainspan);
6477         cpumask_and(d->domainspan, d->domainspan, cpu_map);
6478
6479         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6480                           GFP_KERNEL, num);
6481         if (!sg) {
6482                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for node %d\n",
6483                        num);
6484                 return -ENOMEM;
6485         }
6486         d->sched_group_nodes[num] = sg;
6487
6488         for_each_cpu(j, d->nodemask) {
6489                 sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
6490                 sd->groups = sg;
6491         }
6492
6493         sg->cpu_power = 0;
6494         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->nodemask);
6495         sg->next = sg;
6496         cpumask_or(d->covered, d->covered, d->nodemask);
6497
6498         prev = sg;
6499         for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6500                 n = (num + j) % nr_node_ids;
6501                 cpumask_complement(d->notcovered, d->covered);
6502                 cpumask_and(d->tmpmask, d->notcovered, cpu_map);
6503                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, d->domainspan);
6504                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
6505                         break;
6506                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, cpumask_of_node(n));
6507                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
6508                         continue;
6509                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6510                                   GFP_KERNEL, num);
6511                 if (!sg) {
6512                         printk(KERN_WARNING
6513                                "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6514                         return -ENOMEM;
6515                 }
6516                 sg->cpu_power = 0;
6517                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->tmpmask);
6518                 sg->next = prev->next;
6519                 cpumask_or(d->covered, d->covered, d->tmpmask);
6520                 prev->next = sg;
6521                 prev = sg;
6522         }
6523 out:
6524         return 0;
6525 }
6526 #endif /* CONFIG_NUMA */
6527
6528 #ifdef CONFIG_NUMA
6529 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6530 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
6531                               struct cpumask *nodemask)
6532 {
6533         int cpu, i;
6534
6535         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
6536                 struct sched_group **sched_group_nodes
6537                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6538
6539                 if (!sched_group_nodes)
6540                         continue;
6541
6542                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6543                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6544
6545                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
6546                         if (cpumask_empty(nodemask))
6547                                 continue;
6548
6549                         if (sg == NULL)
6550                                 continue;
6551                         sg = sg->next;
6552 next_sg:
6553                         oldsg = sg;
6554                         sg = sg->next;
6555                         kfree(oldsg);
6556                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6557                                 goto next_sg;
6558                 }
6559                 kfree(sched_group_nodes);
6560                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6561         }
6562 }
6563 #else /* !CONFIG_NUMA */
6564 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
6565                               struct cpumask *nodemask)
6566 {
6567 }
6568 #endif /* CONFIG_NUMA */
6569
6570 /*
6571  * Initialize sched groups cpu_power.
6572  *
6573  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6574  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6575  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6576  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6577  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6578  * less cpu_power.
6579  */
6580 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6581 {
6582         struct sched_domain *child;
6583         struct sched_group *group;
6584         long power;
6585         int weight;
6586
6587         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6588
6589         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
6590                 return;
6591
6592         child = sd->child;
6593
6594         sd->groups->cpu_power = 0;
6595
6596         if (!child) {
6597                 power = SCHED_LOAD_SCALE;
6598                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6599                 /*
6600                  * SMT siblings share the power of a single core.
6601                  * Usually multiple threads get a better yield out of
6602                  * that one core than a single thread would have,
6603                  * reflect that in sd->smt_gain.
6604                  */
6605                 if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
6606                         power *= sd->smt_gain;
6607                         power /= weight;
6608                         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
6609                 }
6610                 sd->groups->cpu_power += power;
6611                 return;
6612         }
6613
6614         /*
6615          * Add cpu_power of each child group to this groups cpu_power.
6616          */
6617         group = child->groups;
6618         do {
6619                 sd->groups->cpu_power += group->cpu_power;
6620                 group = group->next;
6621         } while (group != child->groups);
6622 }
6623
6624 /*
6625  * Initializers for schedule domains
6626  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6627  */
6628
6629 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6630 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
6631 #else
6632 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
6633 #endif
6634
6635 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
6636
6637 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
6638 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
6639 {                                                               \
6640         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
6641         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
6642         sd->level = SD_LV_##type;                               \
6643         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
6644 }
6645
6646 SD_INIT_FUNC(CPU)
6647 #ifdef CONFIG_NUMA
6648  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
6649  SD_INIT_FUNC(NODE)
6650 #endif
6651 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6652  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
6653 #endif
6654 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6655  SD_INIT_FUNC(MC)
6656 #endif
6657
6658 static int default_relax_domain_level = -1;
6659
6660 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6661 {
6662         unsigned long val;
6663
6664         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
6665         if (val < SD_LV_MAX)
6666                 default_relax_domain_level = val;
6667
6668         return 1;
6669 }
6670 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6671
6672 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6673                                  struct sched_domain_attr *attr)
6674 {
6675         int request;
6676
6677         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6678                 if (default_relax_domain_level < 0)
6679                         return;
6680                 else
6681                         request = default_relax_domain_level;
6682         } else
6683                 request = attr->relax_domain_level;
6684         if (request < sd->level) {
6685                 /* turn off idle balance on this domain */
6686                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6687         } else {
6688                 /* turn on idle balance on this domain */
6689                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6690         }
6691 }
6692
6693 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6694                                  const struct cpumask *cpu_map)
6695 {
6696         switch (what) {
6697         case sa_sched_groups:
6698                 free_sched_groups(cpu_map, d->tmpmask); /* fall through */
6699                 d->sched_group_nodes = NULL;
6700         case sa_rootdomain:
6701                 free_rootdomain(d->rd); /* fall through */
6702         case sa_tmpmask:
6703                 free_cpumask_var(d->tmpmask); /* fall through */
6704         case sa_send_covered:
6705                 free_cpumask_var(d->send_covered); /* fall through */
6706         case sa_this_core_map:
6707                 free_cpumask_var(d->this_core_map); /* fall through */
6708         case sa_this_sibling_map:
6709                 free_cpumask_var(d->this_sibling_map); /* fall through */
6710         case sa_nodemask:
6711                 free_cpumask_var(d->nodemask); /* fall through */
6712         case sa_sched_group_nodes:
6713 #ifdef CONFIG_NUMA
6714                 kfree(d->sched_group_nodes); /* fall through */
6715         case sa_notcovered:
6716                 free_cpumask_var(d->notcovered); /* fall through */
6717         case sa_covered:
6718                 free_cpumask_var(d->covered); /* fall through */
6719         case sa_domainspan:
6720                 free_cpumask_var(d->domainspan); /* fall through */
6721 #endif
6722         case sa_none:
6723                 break;
6724         }
6725 }
6726
6727 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6728                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6729 {
6730 #ifdef CONFIG_NUMA
6731         if (!alloc_cpumask_var(&d->domainspan, GFP_KERNEL))
6732                 return sa_none;
6733         if (!alloc_cpumask_var(&d->covered, GFP_KERNEL))
6734                 return sa_domainspan;
6735         if (!alloc_cpumask_var(&d->notcovered, GFP_KERNEL))
6736                 return sa_covered;
6737         /* Allocate the per-node list of sched groups */
6738         d->sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids,
6739                                       sizeof(struct sched_group *), GFP_KERNEL);
6740         if (!d->sched_group_nodes) {
6741                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6742                 return sa_notcovered;
6743         }
6744         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = d->sched_group_nodes;
6745 #endif
6746         if (!alloc_cpumask_var(&d->nodemask, GFP_KERNEL))
6747                 return sa_sched_group_nodes;
6748         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_sibling_map, GFP_KERNEL))
6749                 return sa_nodemask;
6750         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_core_map, GFP_KERNEL))
6751                 return sa_this_sibling_map;
6752         if (!alloc_cpumask_var(&d->send_covered, GFP_KERNEL))
6753                 return sa_this_core_map;
6754         if (!alloc_cpumask_var(&d->tmpmask, GFP_KERNEL))
6755                 return sa_send_covered;
6756         d->rd = alloc_rootdomain();
6757         if (!d->rd) {
6758                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
6759                 return sa_tmpmask;
6760         }
6761         return sa_rootdomain;
6762 }
6763
6764 static struct sched_domain *__build_numa_sched_domains(struct s_data *d,
6765         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr, int i)
6766 {
6767         struct sched_domain *sd = NULL;
6768 #ifdef CONFIG_NUMA
6769         struct sched_domain *parent;
6770
6771         d->sd_allnodes = 0;
6772         if (cpumask_weight(cpu_map) >
6773             SD_NODES_PER_DOMAIN * cpumask_weight(d->nodemask)) {
6774                 sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
6775                 SD_INIT(sd, ALLNODES);
6776                 set_domain_attribute(sd, attr);
6777                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
6778                 cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6779                 d->sd_allnodes = 1;
6780         }
6781         parent = sd;
6782
6783         sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
6784         SD_INIT(sd, NODE);
6785         set_domain_attribute(sd, attr);
6786         sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
6787         sd->parent = parent;
6788         if (parent)
6789                 parent->child = sd;
6790         cpumask_and(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(sd), cpu_map);
6791 #endif
6792         return sd;
6793 }
6794
6795 static struct sched_domain *__build_cpu_sched_domain(struct s_data *d,
6796         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6797         struct sched_domain *parent, int i)
6798 {
6799         struct sched_domain *sd;
6800         sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
6801         SD_INIT(sd, CPU);
6802         set_domain_attribute(sd, attr);
6803         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), d->nodemask);
6804         sd->parent = parent;
6805         if (parent)
6806                 parent->child = sd;
6807         cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6808         return sd;
6809 }
6810
6811 static struct sched_domain *__build_mc_sched_domain(struct s_data *d,
6812         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6813         struct sched_domain *parent, int i)
6814 {
6815         struct sched_domain *sd = parent;
6816 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6817         sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
6818         SD_INIT(sd, MC);
6819         set_domain_attribute(sd, attr);
6820         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_coregroup_mask(i));
6821         sd->parent = parent;
6822         parent->child = sd;
6823         cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6824 #endif
6825         return sd;
6826 }
6827
6828 static struct sched_domain *__build_smt_sched_domain(struct s_data *d,
6829         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6830         struct sched_domain *parent, int i)
6831 {
6832         struct sched_domain *sd = parent;
6833 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6834         sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
6835         SD_INIT(sd, SIBLING);
6836         set_domain_attribute(sd, attr);
6837         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, topology_thread_cpumask(i));
6838         sd->parent = parent;
6839         parent->child = sd;
6840         cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6841 #endif
6842         return sd;
6843 }
6844
6845 static void build_sched_groups(struct s_data *d, enum sched_domain_level l,
6846                                const struct cpumask *cpu_map, int cpu)
6847 {
6848         switch (l) {
6849 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6850         case SD_LV_SIBLING: /* set up CPU (sibling) groups */
6851                 cpumask_and(d->this_sibling_map, cpu_map,
6852                             topology_thread_cpumask(cpu));
6853                 if (cpu == cpumask_first(d->this_sibling_map))
6854                         init_sched_build_groups(d->this_sibling_map, cpu_map,
6855                                                 &cpu_to_cpu_group,
6856                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
6857                 break;
6858 #endif
6859 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6860         case SD_LV_MC: /* set up multi-core groups */
6861                 cpumask_and(d->this_core_map, cpu_map, cpu_coregroup_mask(cpu));
6862                 if (cpu == cpumask_first(d->this_core_map))
6863                         init_sched_build_groups(d->this_core_map, cpu_map,
6864                                                 &cpu_to_core_group,
6865                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
6866                 break;
6867 #endif
6868         case SD_LV_CPU: /* set up physical groups */
6869                 cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(cpu), cpu_map);
6870                 if (!cpumask_empty(d->nodemask))
6871                         init_sched_build_groups(d->nodemask, cpu_map,
6872                                                 &cpu_to_phys_group,
6873                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
6874                 break;
6875 #ifdef CONFIG_NUMA
6876         case SD_LV_ALLNODES:
6877                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group,
6878                                         d->send_covered, d->tmpmask);
6879                 break;
6880 #endif
6881         default:
6882                 break;
6883         }
6884 }
6885
6886 /*
6887  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6888  * to the individual cpus
6889  */
6890 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6891                                  struct sched_domain_attr *attr)
6892 {
6893         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
6894         struct s_data d;
6895         struct sched_domain *sd;
6896         int i;
6897 #ifdef CONFIG_NUMA
6898         d.sd_allnodes = 0;
6899 #endif
6900
6901         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6902         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6903                 goto error;
6904         alloc_state = sa_sched_groups;
6905
6906         /*
6907          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
6908          */
6909         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6910                 cpumask_and(d.nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)),
6911                             cpu_map);
6912
6913                 sd = __build_numa_sched_domains(&d, cpu_map, attr, i);
6914                 sd = __build_cpu_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
6915                 sd = __build_mc_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
6916                 sd = __build_smt_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
6917         }
6918
6919         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6920                 build_sched_groups(&d, SD_LV_SIBLING, cpu_map, i);
6921                 build_sched_groups(&d, SD_LV_MC, cpu_map, i);
6922         }
6923
6924         /* Set up physical groups */
6925         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
6926                 build_sched_groups(&d, SD_LV_CPU, cpu_map, i);
6927
6928 #ifdef CONFIG_NUMA
6929         /* Set up node groups */
6930         if (d.sd_allnodes)
6931                 build_sched_groups(&d, SD_LV_ALLNODES, cpu_map, 0);
6932
6933         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
6934                 if (build_numa_sched_groups(&d, cpu_map, i))
6935                         goto error;
6936 #endif
6937
6938         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6939 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6940         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6941                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
6942                 init_sched_groups_power(i, sd);
6943         }
6944 #endif
6945 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6946         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6947                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
6948                 init_sched_groups_power(i, sd);
6949         }
6950 #endif
6951
6952         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6953                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
6954                 init_sched_groups_power(i, sd);
6955         }
6956
6957 #ifdef CONFIG_NUMA
6958         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
6959                 init_numa_sched_groups_power(d.sched_group_nodes[i]);
6960
6961         if (d.sd_allnodes) {
6962                 struct sched_group *sg;
6963
6964                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
6965                                                                 d.tmpmask);
6966                 init_numa_sched_groups_power(sg);
6967         }
6968 #endif
6969
6970         /* Attach the domains */
6971         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6972 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6973                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
6974 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6975                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
6976 #else
6977                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
6978 #endif
6979                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6980         }
6981
6982         d.sched_group_nodes = NULL; /* don't free this we still need it */
6983         __free_domain_allocs(&d, sa_tmpmask, cpu_map);
6984         return 0;
6985
6986 error:
6987         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6988         return -ENOMEM;
6989 }
6990
6991 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6992 {
6993         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
6994 }
6995
6996 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6997 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6998 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6999                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7000
7001 /*
7002  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7003  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7004  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7005  */
7006 static cpumask_var_t fallback_doms;
7007
7008 /*
7009  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7010  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7011  * or 0 if it stayed the same.
7012  */
7013 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7014 {
7015         return 0;
7016 }
7017
7018 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7019 {
7020         int i;
7021         cpumask_var_t *doms;
7022
7023         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7024         if (!doms)
7025                 return NULL;
7026         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7027                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7028                         free_sched_domains(doms, i);
7029                         return NULL;
7030                 }
7031         }
7032         return doms;
7033 }
7034
7035 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7036 {
7037         unsigned int i;
7038         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7039                 free_cpumask_var(doms[i]);
7040         kfree(doms);
7041 }
7042
7043 /*
7044  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7045  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7046  * exclude other special cases in the future.
7047  */
7048 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7049 {
7050         int err;
7051
7052         arch_update_cpu_topology();
7053         ndoms_cur = 1;
7054         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7055         if (!doms_cur)
7056                 doms_cur = &fallback_doms;
7057         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7058         dattr_cur = NULL;
7059         err = build_sched_domains(doms_cur[0]);
7060         register_sched_domain_sysctl();
7061
7062         return err;
7063 }
7064
7065 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7066                                        struct cpumask *tmpmask)
7067 {
7068         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7069 }
7070
7071 /*
7072  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7073  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7074  */
7075 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7076 {
7077         /* Save because hotplug lock held. */
7078         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
7079         int i;
7080
7081         for_each_cpu(i, cpu_map)
7082                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7083         synchronize_sched();
7084         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
7085 }
7086
7087 /* handle null as "default" */
7088 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7089                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7090 {
7091         struct sched_domain_attr tmp;
7092
7093         /* fast path */
7094         if (!new && !cur)
7095                 return 1;
7096
7097         tmp = SD_ATTR_INIT;
7098         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7099                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7100                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7101 }
7102
7103 /*
7104  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7105  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7106  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7107  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7108  *
7109  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7110  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7111  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7112  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7113  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7114  * it as it is.
7115  *
7116  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7117  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7118  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7119  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7120  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7121  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7122  *
7123  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7124  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7125  * and it will not create the default domain.
7126  *
7127  * Call with hotplug lock held
7128  */
7129 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7130                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7131 {
7132         int i, j, n;
7133         int new_topology;
7134
7135         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7136
7137         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7138         unregister_sched_domain_sysctl();
7139
7140         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7141         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7142
7143         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7144
7145         /* Destroy deleted domains */
7146         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7147                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7148                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7149                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7150                                 goto match1;
7151                 }
7152                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7153                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7154 match1:
7155                 ;
7156         }
7157
7158         if (doms_new == NULL) {
7159                 ndoms_cur = 0;
7160                 doms_new = &fallback_doms;
7161                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7162                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7163         }
7164
7165         /* Build new domains */
7166         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7167                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
7168                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7169                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7170                                 goto match2;
7171                 }
7172                 /* no match - add a new doms_new */
7173                 __build_sched_domains(doms_new[i],
7174                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7175 match2:
7176                 ;
7177         }
7178
7179         /* Remember the new sched domains */
7180         if (doms_cur != &fallback_doms)
7181                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7182         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7183         doms_cur = doms_new;
7184         dattr_cur = dattr_new;
7185         ndoms_cur = ndoms_new;
7186
7187         register_sched_domain_sysctl();
7188
7189         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7190 }
7191
7192 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7193 static void arch_reinit_sched_domains(void)
7194 {
7195         get_online_cpus();
7196
7197         /* Destroy domains first to force the rebuild */
7198         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
7199
7200         rebuild_sched_domains();
7201         put_online_cpus();
7202 }
7203
7204 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7205 {
7206         unsigned int level = 0;
7207
7208         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
7209                 return -EINVAL;
7210
7211         /*
7212          * level is always be positive so don't check for
7213          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
7214          * What happens on 0 or 1 byte write,
7215          * need to check for count as well?
7216          */
7217
7218         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
7219                 return -EINVAL;
7220
7221         if (smt)
7222                 sched_smt_power_savings = level;
7223         else
7224                 sched_mc_power_savings = level;
7225
7226         arch_reinit_sched_domains();
7227
7228         return count;
7229 }
7230
7231 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7232 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
7233                                            struct sysdev_class_attribute *attr,
7234                                            char *page)
7235 {
7236         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7237 }
7238 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
7239                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7240                                             const char *buf, size_t count)
7241 {
7242         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7243 }
7244 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
7245                          sched_mc_power_savings_show,
7246                          sched_mc_power_savings_store);
7247 #endif
7248
7249 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7250 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
7251                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7252                                             char *page)
7253 {
7254         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7255 }
7256 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
7257                                              struct sysdev_class_attribute *attr,
7258                                              const char *buf, size_t count)
7259 {
7260         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7261 }
7262 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
7263                    sched_smt_power_savings_show,
7264                    sched_smt_power_savings_store);
7265 #endif
7266
7267 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7268 {
7269         int err = 0;
7270
7271 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7272         if (smt_capable())
7273                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7274                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7275 #endif
7276 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7277         if (!err && mc_capable())
7278                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7279                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7280 #endif
7281         return err;
7282 }
7283 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
7284
7285 #ifndef CONFIG_CPUSETS
7286 /*
7287  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
7288  * When cpusets are enabled they take over this function.
7289  */
7290 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
7291                                 unsigned long action, void *hcpu)
7292 {
7293         switch (action) {
7294         case CPU_ONLINE:
7295         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7296         case CPU_DOWN_PREPARE:
7297         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7298         case CPU_DOWN_FAILED:
7299         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7300                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7301                 return NOTIFY_OK;
7302
7303         default:
7304                 return NOTIFY_DONE;
7305         }
7306 }
7307 #endif
7308
7309 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
7310                                 unsigned long action, void *hcpu)
7311 {
7312         int cpu = (int)(long)hcpu;
7313
7314         switch (action) {
7315         case CPU_DOWN_PREPARE:
7316         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7317                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
7318                 return NOTIFY_OK;
7319
7320         case CPU_DOWN_FAILED:
7321         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7322         case CPU_ONLINE:
7323         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7324                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
7325                 return NOTIFY_OK;
7326
7327         default:
7328                 return NOTIFY_DONE;
7329         }
7330 }
7331
7332 void __init sched_init_smp(void)
7333 {
7334         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7335
7336         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7337         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7338
7339 #if defined(CONFIG_NUMA)
7340         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
7341                                                                 GFP_KERNEL);
7342         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
7343 #endif
7344         get_online_cpus();
7345         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7346         arch_init_sched_domains(cpu_active_mask);
7347         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7348         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7349                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7350         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7351         put_online_cpus();
7352
7353 #ifndef CONFIG_CPUSETS
7354         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
7355         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
7356 #endif
7357
7358         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
7359         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
7360
7361         init_hrtick();
7362
7363         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7364         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7365                 BUG();
7366         sched_init_granularity();
7367         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7368
7369         init_sched_rt_class();
7370 }
7371 #else
7372 void __init sched_init_smp(void)
7373 {
7374         sched_init_granularity();
7375 }
7376 #endif /* CONFIG_SMP */
7377
7378 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
7379
7380 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7381 {
7382         return in_lock_functions(addr) ||
7383                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7384                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7385 }
7386
7387 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
7388 {
7389         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7390         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
7391 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7392         cfs_rq->rq = rq;
7393 #endif
7394         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7395 }
7396
7397 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
7398 {
7399         struct rt_prio_array *array;
7400         int i;
7401
7402         array = &rt_rq->active;
7403         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
7404                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
7405                 __clear_bit(i, array->bitmap);
7406         }
7407         /* delimiter for bitsearch: */
7408         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
7409
7410 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7411         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
7412 #ifdef CONFIG_SMP
7413         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
7414 #endif
7415 #endif
7416 #ifdef CONFIG_SMP
7417         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
7418         rt_rq->overloaded = 0;
7419         plist_head_init_raw(&rt_rq->pushable_tasks, &rq->lock);
7420 #endif
7421
7422         rt_rq->rt_time = 0;
7423         rt_rq->rt_throttled = 0;
7424         rt_rq->rt_runtime = 0;
7425         raw_spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7426
7427 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7428         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
7429         rt_rq->rq = rq;
7430 #endif
7431 }
7432
7433 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7434 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
7435                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
7436                                 struct sched_entity *parent)
7437 {
7438         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7439         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
7440         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
7441         cfs_rq->tg = tg;
7442         if (add)
7443                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7444
7445         tg->se[cpu] = se;
7446         /* se could be NULL for init_task_group */
7447         if (!se)
7448                 return;
7449
7450         if (!parent)
7451                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
7452         else
7453                 se->cfs_rq = parent->my_q;
7454
7455         se->my_q = cfs_rq;
7456         se->load.weight = tg->shares;
7457         se->load.inv_weight = 0;
7458         se->parent = parent;
7459 }
7460 #endif
7461
7462 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7463 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
7464                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
7465                 struct sched_rt_entity *parent)
7466 {
7467         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7468
7469         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
7470         init_rt_rq(rt_rq, rq);
7471         rt_rq->tg = tg;
7472         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7473         if (add)
7474                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
7475
7476         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
7477         if (!rt_se)
7478                 return;
7479
7480         if (!parent)
7481                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
7482         else
7483                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
7484
7485         rt_se->my_q = rt_rq;
7486         rt_se->parent = parent;
7487         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
7488 }
7489 #endif
7490
7491 void __init sched_init(void)
7492 {
7493         int i, j;
7494         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7495
7496 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7497         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7498 #endif
7499 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7500         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7501 #endif
7502 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7503         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
7504 #endif
7505         if (alloc_size) {
7506                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7507
7508 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7509                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7510                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7511
7512                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7513                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7514
7515 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7516 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7517                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7518                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7519
7520                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7521                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7522
7523 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7524 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7525                 for_each_possible_cpu(i) {
7526                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
7527                         ptr += cpumask_size();
7528                 }
7529 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7530         }
7531
7532 #ifdef CONFIG_SMP
7533         init_defrootdomain();
7534 #endif
7535
7536         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7537                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7538
7539 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7540         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
7541                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7542 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7543
7544 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7545         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
7546         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
7547
7548 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7549
7550 #if defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED && defined CONFIG_SMP
7551         update_shares_data = __alloc_percpu(nr_cpu_ids * sizeof(unsigned long),
7552                                             __alignof__(unsigned long));
7553 #endif
7554         for_each_possible_cpu(i) {
7555                 struct rq *rq;
7556
7557                 rq = cpu_rq(i);
7558                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7559                 rq->nr_running = 0;
7560                 rq->calc_load_active = 0;
7561                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7562                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
7563                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
7564 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7565                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
7566                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7567 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7568                 /*
7569                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
7570                  *
7571                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7572                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7573                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7574                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7575                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7576                  * (se->load.weight).
7577                  *
7578                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
7579                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7580                  * then A0's share of the cpu resource is:
7581                  *
7582                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7583                  *
7584                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
7585                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
7586                  */
7587                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
7588 #endif
7589 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7590
7591                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7592 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7593                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
7594 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7595                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
7596 #endif
7597 #endif
7598
7599                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7600                         rq->cpu_load[j] = 0;
7601 #ifdef CONFIG_SMP
7602                 rq->sd = NULL;
7603                 rq->rd = NULL;
7604                 rq->cpu_power = SCHED_LOAD_SCALE;
7605                 rq->post_schedule = 0;
7606                 rq->active_balance = 0;
7607                 rq->next_balance = jiffies;
7608                 rq->push_cpu = 0;
7609                 rq->cpu = i;
7610                 rq->online = 0;
7611                 rq->idle_stamp = 0;
7612                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7613                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7614 #endif
7615                 init_rq_hrtick(rq);
7616                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7617         }
7618
7619         set_load_weight(&init_task);
7620
7621 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7622         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7623 #endif
7624
7625 #ifdef CONFIG_SMP
7626         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
7627 #endif
7628
7629 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
7630         plist_head_init_raw(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
7631 #endif
7632
7633         /*
7634          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7635          */
7636         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7637         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7638
7639         /*
7640          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7641          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7642          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7643          * when this runqueue becomes "idle".
7644          */
7645         init_idle(current, smp_processor_id());
7646
7647         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7648
7649         /*
7650          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7651          */
7652         current->sched_class = &fair_sched_class;
7653
7654         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7655         zalloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
7656 #ifdef CONFIG_SMP
7657 #ifdef CONFIG_NO_HZ
7658         zalloc_cpumask_var(&nohz.cpu_mask, GFP_NOWAIT);
7659         alloc_cpumask_var(&nohz.ilb_grp_nohz_mask, GFP_NOWAIT);
7660 #endif
7661         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7662         if (cpu_isolated_map == NULL)
7663                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7664 #endif /* SMP */
7665
7666         perf_event_init();
7667
7668         scheduler_running = 1;
7669 }
7670
7671 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
7672 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7673 {
7674         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7675
7676         return (nested == PREEMPT_INATOMIC_BASE + preempt_offset);
7677 }
7678
7679 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7680 {
7681 #ifdef in_atomic
7682         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7683
7684         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
7685             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7686                 return;
7687         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7688                 return;
7689         prev_jiffy = jiffies;
7690
7691         printk(KERN_ERR
7692                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7693                         file, line);
7694         printk(KERN_ERR
7695                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7696                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7697                         current->pid, current->comm);
7698
7699         debug_show_held_locks(current);
7700         if (irqs_disabled())
7701                 print_irqtrace_events(current);
7702         dump_stack();
7703 #endif
7704 }
7705 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7706 #endif
7707
7708 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7709 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7710 {
7711         int on_rq;
7712
7713         on_rq = p->se.on_rq;
7714         if (on_rq)
7715                 deactivate_task(rq, p, 0);
7716         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7717         if (on_rq) {
7718                 activate_task(rq, p, 0);
7719                 resched_task(rq->curr);
7720         }
7721 }
7722
7723 void normalize_rt_tasks(void)
7724 {
7725         struct task_struct *g, *p;
7726         unsigned long flags;
7727         struct rq *rq;
7728
7729         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7730         do_each_thread(g, p) {
7731                 /*
7732                  * Only normalize user tasks:
7733                  */
7734                 if (!p->mm)
7735                         continue;
7736
7737                 p->se.exec_start                = 0;
7738 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7739                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7740                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7741                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7742 #endif
7743
7744                 if (!rt_task(p)) {
7745                         /*
7746                          * Renice negative nice level userspace
7747                          * tasks back to 0:
7748                          */
7749                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7750                                 set_user_nice(p, 0);
7751                         continue;
7752                 }
7753
7754                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7755                 rq = __task_rq_lock(p);
7756
7757                 normalize_task(rq, p);
7758
7759                 __task_rq_unlock(rq);
7760                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7761         } while_each_thread(g, p);
7762
7763         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7764 }
7765
7766 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7767
7768 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7769 /*
7770  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7771  *
7772  * They can only be called when the whole system has been
7773  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7774  * activity can take place. Using them for anything else would
7775  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7776  * under any other configuration.
7777  */
7778
7779 /**
7780  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7781  * @cpu: the processor in question.
7782  *
7783  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7784  */
7785 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7786 {
7787         return cpu_curr(cpu);
7788 }
7789
7790 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7791
7792 #ifdef CONFIG_IA64
7793 /**
7794  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7795  * @cpu: the processor in question.
7796  * @p: the task pointer to set.
7797  *
7798  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7799  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7800  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7801  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7802  * and caller must save the original value of the current task (see
7803  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7804  * re-starting the system.
7805  *
7806  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7807  */
7808 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7809 {
7810         cpu_curr(cpu) = p;
7811 }
7812
7813 #endif
7814
7815 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7816 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7817 {
7818         int i;
7819
7820         for_each_possible_cpu(i) {
7821                 if (tg->cfs_rq)
7822                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
7823                 if (tg->se)
7824                         kfree(tg->se[i]);
7825         }
7826
7827         kfree(tg->cfs_rq);
7828         kfree(tg->se);
7829 }
7830
7831 static
7832 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7833 {
7834         struct cfs_rq *cfs_rq;
7835         struct sched_entity *se;
7836         struct rq *rq;
7837         int i;
7838
7839         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7840         if (!tg->cfs_rq)
7841                 goto err;
7842         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7843         if (!tg->se)
7844                 goto err;
7845
7846         tg->shares = NICE_0_LOAD;
7847
7848         for_each_possible_cpu(i) {
7849                 rq = cpu_rq(i);
7850
7851                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
7852                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7853                 if (!cfs_rq)
7854                         goto err;
7855
7856                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
7857                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7858                 if (!se)
7859                         goto err_free_rq;
7860
7861                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
7862         }
7863
7864         return 1;
7865
7866  err_free_rq:
7867         kfree(cfs_rq);
7868  err:
7869         return 0;
7870 }
7871
7872 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7873 {
7874         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
7875                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
7876 }
7877
7878 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7879 {
7880         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
7881 }
7882 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
7883 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7884 {
7885 }
7886
7887 static inline
7888 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7889 {
7890         return 1;
7891 }
7892
7893 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7894 {
7895 }
7896
7897 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7898 {
7899 }
7900 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7901
7902 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7903 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
7904 {
7905         int i;
7906
7907         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
7908
7909         for_each_possible_cpu(i) {
7910                 if (tg->rt_rq)
7911                         kfree(tg->rt_rq[i]);
7912                 if (tg->rt_se)
7913                         kfree(tg->rt_se[i]);
7914         }
7915
7916         kfree(tg->rt_rq);
7917         kfree(tg->rt_se);
7918 }
7919
7920 static
7921 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7922 {
7923         struct rt_rq *rt_rq;
7924         struct sched_rt_entity *rt_se;
7925         struct rq *rq;
7926         int i;
7927
7928         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7929         if (!tg->rt_rq)
7930                 goto err;
7931         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7932         if (!tg->rt_se)
7933                 goto err;
7934
7935         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
7936                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
7937
7938         for_each_possible_cpu(i) {
7939                 rq = cpu_rq(i);
7940
7941                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
7942                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7943                 if (!rt_rq)
7944                         goto err;
7945
7946                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
7947                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7948                 if (!rt_se)
7949                         goto err_free_rq;
7950
7951                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
7952         }
7953
7954         return 1;
7955
7956  err_free_rq:
7957         kfree(rt_rq);
7958  err:
7959         return 0;
7960 }
7961
7962 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7963 {
7964         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
7965                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
7966 }
7967
7968 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7969 {
7970         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
7971 }
7972 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7973 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
7974 {
7975 }
7976
7977 static inline
7978 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7979 {
7980         return 1;
7981 }
7982
7983 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7984 {
7985 }
7986
7987 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7988 {
7989 }
7990 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7991
7992 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7993 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7994 {
7995         free_fair_sched_group(tg);
7996         free_rt_sched_group(tg);
7997         kfree(tg);
7998 }
7999
8000 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8001 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8002 {
8003         struct task_group *tg;
8004         unsigned long flags;
8005         int i;
8006
8007         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8008         if (!tg)
8009                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8010
8011         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8012                 goto err;
8013
8014         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8015                 goto err;
8016
8017         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8018         for_each_possible_cpu(i) {
8019                 register_fair_sched_group(tg, i);
8020                 register_rt_sched_group(tg, i);
8021         }
8022         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8023
8024         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8025
8026         tg->parent = parent;
8027         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8028         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8029         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8030
8031         return tg;
8032
8033 err:
8034         free_sched_group(tg);
8035         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8036 }
8037
8038 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8039 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8040 {
8041         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8042         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8043 }
8044
8045 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8046 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8047 {
8048         unsigned long flags;
8049         int i;
8050
8051         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8052         for_each_possible_cpu(i) {
8053                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8054                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
8055         }
8056         list_del_rcu(&tg->list);
8057         list_del_rcu(&tg->siblings);
8058         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8059
8060         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8061         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8062 }
8063
8064 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8065  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8066  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8067  *      reflect its new group.
8068  */
8069 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8070 {
8071         int on_rq, running;
8072         unsigned long flags;
8073         struct rq *rq;
8074
8075         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8076
8077         running = task_current(rq, tsk);
8078         on_rq = tsk->se.on_rq;
8079
8080         if (on_rq)
8081                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8082         if (unlikely(running))
8083                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8084
8085         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8086
8087 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8088         if (tsk->sched_class->moved_group)
8089                 tsk->sched_class->moved_group(tsk, on_rq);
8090 #endif
8091
8092         if (unlikely(running))
8093                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8094         if (on_rq)
8095                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8096
8097         task_rq_unlock(rq, &flags);
8098 }
8099 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8100
8101 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8102 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8103 {
8104         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8105         int on_rq;
8106
8107         on_rq = se->on_rq;
8108         if (on_rq)
8109                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
8110
8111         se->load.weight = shares;
8112         se->load.inv_weight = 0;
8113
8114         if (on_rq)
8115                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
8116 }
8117
8118 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8119 {
8120         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8121         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8122         unsigned long flags;
8123
8124         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8125         __set_se_shares(se, shares);
8126         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8127 }
8128
8129 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8130
8131 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8132 {
8133         int i;
8134         unsigned long flags;
8135
8136         /*
8137          * We can't change the weight of the root cgroup.
8138          */
8139         if (!tg->se[0])
8140                 return -EINVAL;
8141
8142         if (shares < MIN_SHARES)
8143                 shares = MIN_SHARES;
8144         else if (shares > MAX_SHARES)
8145                 shares = MAX_SHARES;
8146
8147         mutex_lock(&shares_mutex);
8148         if (tg->shares == shares)
8149                 goto done;
8150
8151         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8152         for_each_possible_cpu(i)
8153                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8154         list_del_rcu(&tg->siblings);
8155         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8156
8157         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
8158         synchronize_sched();
8159
8160         /*
8161          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
8162          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
8163          */
8164         tg->shares = shares;
8165         for_each_possible_cpu(i) {
8166                 /*
8167                  * force a rebalance
8168                  */
8169                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
8170                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
8171         }
8172
8173         /*
8174          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
8175          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
8176          */
8177         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8178         for_each_possible_cpu(i)
8179                 register_fair_sched_group(tg, i);
8180         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
8181         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8182 done:
8183         mutex_unlock(&shares_mutex);
8184         return 0;
8185 }
8186
8187 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8188 {
8189         return tg->shares;
8190 }
8191 #endif
8192
8193 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8194 /*
8195  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8196  */
8197 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8198
8199 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8200 {
8201         if (runtime == RUNTIME_INF)
8202                 return 1ULL << 20;
8203
8204         return div64_u64(runtime << 20, period);
8205 }
8206
8207 /* Must be called with tasklist_lock held */
8208 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8209 {
8210         struct task_struct *g, *p;
8211
8212         do_each_thread(g, p) {
8213                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8214                         return 1;
8215         } while_each_thread(g, p);
8216
8217         return 0;
8218 }
8219
8220 struct rt_schedulable_data {
8221         struct task_group *tg;
8222         u64 rt_period;
8223         u64 rt_runtime;
8224 };
8225
8226 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
8227 {
8228         struct rt_schedulable_data *d = data;
8229         struct task_group *child;
8230         unsigned long total, sum = 0;
8231         u64 period, runtime;
8232
8233         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8234         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8235
8236         if (tg == d->tg) {
8237                 period = d->rt_period;
8238                 runtime = d->rt_runtime;
8239         }
8240
8241         /*
8242          * Cannot have more runtime than the period.
8243          */
8244         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8245                 return -EINVAL;
8246
8247         /*
8248          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
8249          */
8250         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
8251                 return -EBUSY;
8252
8253         total = to_ratio(period, runtime);
8254
8255         /*
8256          * Nobody can have more than the global setting allows.
8257          */
8258         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
8259                 return -EINVAL;
8260
8261         /*
8262          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
8263          */
8264         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
8265                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
8266                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
8267
8268                 if (child == d->tg) {
8269                         period = d->rt_period;
8270                         runtime = d->rt_runtime;
8271                 }
8272
8273                 sum += to_ratio(period, runtime);
8274         }
8275
8276         if (sum > total)
8277                 return -EINVAL;
8278
8279         return 0;
8280 }
8281
8282 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8283 {
8284         struct rt_schedulable_data data = {
8285                 .tg = tg,
8286                 .rt_period = period,
8287                 .rt_runtime = runtime,
8288         };
8289
8290         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
8291 }
8292
8293 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
8294                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8295 {
8296         int i, err = 0;
8297
8298         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8299         read_lock(&tasklist_lock);
8300         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
8301         if (err)
8302                 goto unlock;
8303
8304         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8305         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8306         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8307
8308         for_each_possible_cpu(i) {
8309                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8310
8311                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8312                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8313                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8314         }
8315         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8316  unlock:
8317         read_unlock(&tasklist_lock);
8318         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8319
8320         return err;
8321 }
8322
8323 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8324 {
8325         u64 rt_runtime, rt_period;
8326
8327         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8328         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8329         if (rt_runtime_us < 0)
8330                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8331
8332         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8333 }
8334
8335 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8336 {
8337         u64 rt_runtime_us;
8338
8339         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8340                 return -1;
8341
8342         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8343         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8344         return rt_runtime_us;
8345 }
8346
8347 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8348 {
8349         u64 rt_runtime, rt_period;
8350
8351         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8352         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8353
8354         if (rt_period == 0)
8355                 return -EINVAL;
8356
8357         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8358 }
8359
8360 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8361 {
8362         u64 rt_period_us;
8363
8364         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8365         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8366         return rt_period_us;
8367 }
8368
8369 static int sched_rt_global_constraints(void)
8370 {
8371         u64 runtime, period;
8372         int ret = 0;
8373
8374         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8375                 return -EINVAL;
8376
8377         runtime = global_rt_runtime();
8378         period = global_rt_period();
8379
8380         /*
8381          * Sanity check on the sysctl variables.
8382          */
8383         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8384                 return -EINVAL;
8385
8386         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8387         read_lock(&tasklist_lock);
8388         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8389         read_unlock(&tasklist_lock);
8390         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8391
8392         return ret;
8393 }
8394
8395 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
8396 {
8397         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8398         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8399                 return 0;
8400
8401         return 1;
8402 }
8403
8404 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8405 static int sched_rt_global_constraints(void)
8406 {
8407         unsigned long flags;
8408         int i;
8409
8410         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8411                 return -EINVAL;
8412
8413         /*
8414          * There's always some RT tasks in the root group
8415          * -- migration, kstopmachine etc..
8416          */
8417         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
8418                 return -EBUSY;
8419
8420         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8421         for_each_possible_cpu(i) {
8422                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8423
8424                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8425                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8426                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8427         }
8428         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8429
8430         return 0;
8431 }
8432 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8433
8434 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8435                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8436                 loff_t *ppos)
8437 {
8438         int ret;
8439         int old_period, old_runtime;
8440         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8441
8442         mutex_lock(&mutex);
8443         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8444         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8445
8446         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8447
8448         if (!ret && write) {
8449                 ret = sched_rt_global_constraints();
8450                 if (ret) {
8451                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
8452                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8453                 } else {
8454                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8455                         def_rt_bandwidth.rt_period =
8456                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
8457                 }
8458         }
8459         mutex_unlock(&mutex);
8460
8461         return ret;
8462 }
8463
8464 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8465
8466 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
8467 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
8468 {
8469         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
8470                             struct task_group, css);
8471 }
8472
8473 static struct cgroup_subsys_state *
8474 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8475 {
8476         struct task_group *tg, *parent;
8477
8478         if (!cgrp->parent) {
8479                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8480                 return &init_task_group.css;
8481         }
8482
8483         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
8484         tg = sched_create_group(parent);
8485         if (IS_ERR(tg))
8486                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8487
8488         return &tg->css;
8489 }
8490
8491 static void
8492 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8493 {
8494         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8495
8496         sched_destroy_group(tg);
8497 }
8498
8499 static int
8500 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
8501 {
8502 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8503         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
8504                 return -EINVAL;
8505 #else
8506         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8507         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
8508                 return -EINVAL;
8509 #endif
8510         return 0;
8511 }
8512
8513 static int
8514 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8515                       struct task_struct *tsk, bool threadgroup)
8516 {
8517         int retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, tsk);
8518         if (retval)
8519                 return retval;
8520         if (threadgroup) {
8521                 struct task_struct *c;
8522                 rcu_read_lock();
8523                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
8524                         retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, c);
8525                         if (retval) {
8526                                 rcu_read_unlock();
8527                                 return retval;
8528                         }
8529                 }
8530                 rcu_read_unlock();
8531         }
8532         return 0;
8533 }
8534
8535 static void
8536 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8537                   struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk,
8538                   bool threadgroup)
8539 {
8540         sched_move_task(tsk);
8541         if (threadgroup) {
8542                 struct task_struct *c;
8543                 rcu_read_lock();
8544                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
8545                         sched_move_task(c);
8546                 }
8547                 rcu_read_unlock();
8548         }
8549 }
8550
8551 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8552 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8553                                 u64 shareval)
8554 {
8555         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
8556 }
8557
8558 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8559 {
8560         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8561
8562         return (u64) tg->shares;
8563 }
8564 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8565
8566 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8567 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8568                                 s64 val)
8569 {
8570         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
8571 }
8572
8573 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8574 {
8575         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
8576 }
8577
8578 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8579                 u64 rt_period_us)
8580 {
8581         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
8582 }
8583
8584 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8585 {
8586         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
8587 }
8588 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8589
8590 static struct cftype cpu_files[] = {
8591 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8592         {
8593                 .name = "shares",
8594                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8595                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8596         },
8597 #endif
8598 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8599         {
8600                 .name = "rt_runtime_us",
8601                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8602                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8603         },
8604         {
8605                 .name = "rt_period_us",
8606                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8607                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8608         },
8609 #endif
8610 };
8611
8612 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
8613 {
8614         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
8615 }
8616
8617 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
8618         .name           = "cpu",
8619         .create         = cpu_cgroup_create,
8620         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
8621         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8622         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8623         .populate       = cpu_cgroup_populate,
8624         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
8625         .early_init     = 1,
8626 };
8627
8628 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8629
8630 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
8631
8632 /*
8633  * CPU accounting code for task groups.
8634  *
8635  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
8636  * (balbir@in.ibm.com).
8637  */
8638
8639 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
8640 struct cpuacct {
8641         struct cgroup_subsys_state css;
8642         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
8643         u64 __percpu *cpuusage;
8644         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
8645         struct cpuacct *parent;
8646 };
8647
8648 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
8649
8650 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
8651 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
8652 {
8653         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
8654                             struct cpuacct, css);
8655 }
8656
8657 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
8658 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
8659 {
8660         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
8661                             struct cpuacct, css);
8662 }
8663
8664 /* create a new cpu accounting group */
8665 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
8666         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8667 {
8668         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
8669         int i;
8670
8671         if (!ca)
8672                 goto out;
8673
8674         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
8675         if (!ca->cpuusage)
8676                 goto out_free_ca;
8677
8678         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
8679                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
8680                         goto out_free_counters;
8681
8682         if (cgrp->parent)
8683                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
8684
8685         return &ca->css;
8686
8687 out_free_counters:
8688         while (--i >= 0)
8689                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
8690         free_percpu(ca->cpuusage);
8691 out_free_ca:
8692         kfree(ca);
8693 out:
8694         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8695 }
8696
8697 /* destroy an existing cpu accounting group */
8698 static void
8699 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8700 {
8701         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8702         int i;
8703
8704         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
8705                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
8706         free_percpu(ca->cpuusage);
8707         kfree(ca);
8708 }
8709
8710 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
8711 {
8712         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8713         u64 data;
8714
8715 #ifndef CONFIG_64BIT
8716         /*
8717          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
8718          */
8719         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8720         data = *cpuusage;
8721         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8722 #else
8723         data = *cpuusage;
8724 #endif
8725
8726         return data;
8727 }
8728
8729 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
8730 {
8731         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8732
8733 #ifndef CONFIG_64BIT
8734         /*
8735          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
8736          */
8737         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8738         *cpuusage = val;
8739         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8740 #else
8741         *cpuusage = val;
8742 #endif
8743 }
8744
8745 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
8746 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8747 {
8748         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8749         u64 totalcpuusage = 0;
8750         int i;
8751
8752         for_each_present_cpu(i)
8753                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8754
8755         return totalcpuusage;
8756 }
8757
8758 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8759                                                                 u64 reset)
8760 {
8761         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8762         int err = 0;
8763         int i;
8764
8765         if (reset) {
8766                 err = -EINVAL;
8767                 goto out;
8768         }
8769
8770         for_each_present_cpu(i)
8771                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
8772
8773 out:
8774         return err;
8775 }
8776
8777 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
8778                                    struct seq_file *m)
8779 {
8780         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
8781         u64 percpu;
8782         int i;
8783
8784         for_each_present_cpu(i) {
8785                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8786                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
8787         }
8788         seq_printf(m, "\n");
8789         return 0;
8790 }
8791
8792 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
8793         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
8794         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
8795 };
8796
8797 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8798                 struct cgroup_map_cb *cb)
8799 {
8800         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8801         int i;
8802
8803         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
8804                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
8805                 val = cputime64_to_clock_t(val);
8806                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
8807         }
8808         return 0;
8809 }
8810
8811 static struct cftype files[] = {
8812         {
8813                 .name = "usage",
8814                 .read_u64 = cpuusage_read,
8815                 .write_u64 = cpuusage_write,
8816         },
8817         {
8818                 .name = "usage_percpu",
8819                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
8820         },
8821         {
8822                 .name = "stat",
8823                 .read_map = cpuacct_stats_show,
8824         },
8825 };
8826
8827 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8828 {
8829         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
8830 }
8831
8832 /*
8833  * charge this task's execution time to its accounting group.
8834  *
8835  * called with rq->lock held.
8836  */
8837 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
8838 {
8839         struct cpuacct *ca;
8840         int cpu;
8841
8842         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
8843                 return;
8844
8845         cpu = task_cpu(tsk);
8846
8847         rcu_read_lock();
8848
8849         ca = task_ca(tsk);
8850
8851         for (; ca; ca = ca->parent) {
8852                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8853                 *cpuusage += cputime;
8854         }
8855
8856         rcu_read_unlock();
8857 }
8858
8859 /*
8860  * When CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING is enabled one jiffy can be very large
8861  * in cputime_t units. As a result, cpuacct_update_stats calls
8862  * percpu_counter_add with values large enough to always overflow the
8863  * per cpu batch limit causing bad SMP scalability.
8864  *
8865  * To fix this we scale percpu_counter_batch by cputime_one_jiffy so we
8866  * batch the same amount of time with CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING disabled
8867  * and enabled. We cap it at INT_MAX which is the largest allowed batch value.
8868  */
8869 #ifdef CONFIG_SMP
8870 #define CPUACCT_BATCH   \
8871         min_t(long, percpu_counter_batch * cputime_one_jiffy, INT_MAX)
8872 #else
8873 #define CPUACCT_BATCH   0
8874 #endif
8875
8876 /*
8877  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
8878  */
8879 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
8880                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
8881 {
8882         struct cpuacct *ca;
8883         int batch = CPUACCT_BATCH;
8884
8885         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
8886                 return;
8887
8888         rcu_read_lock();
8889         ca = task_ca(tsk);
8890
8891         do {
8892                 __percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val, batch);
8893                 ca = ca->parent;
8894         } while (ca);
8895         rcu_read_unlock();
8896 }
8897
8898 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
8899         .name = "cpuacct",
8900         .create = cpuacct_create,
8901         .destroy = cpuacct_destroy,
8902         .populate = cpuacct_populate,
8903         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
8904 };
8905 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */
8906
8907 #ifndef CONFIG_SMP
8908
8909 void synchronize_sched_expedited(void)
8910 {
8911         barrier();
8912 }
8913 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
8914
8915 #else /* #ifndef CONFIG_SMP */
8916
8917 static atomic_t synchronize_sched_expedited_count = ATOMIC_INIT(0);
8918
8919 static int synchronize_sched_expedited_cpu_stop(void *data)
8920 {
8921         /*
8922          * There must be a full memory barrier on each affected CPU
8923          * between the time that try_stop_cpus() is called and the
8924          * time that it returns.
8925          *
8926          * In the current initial implementation of cpu_stop, the
8927          * above condition is already met when the control reaches
8928          * this point and the following smp_mb() is not strictly
8929          * necessary.  Do smp_mb() anyway for documentation and
8930          * robustness against future implementation changes.
8931          */
8932         smp_mb(); /* See above comment block. */
8933         return 0;
8934 }
8935
8936 /*
8937  * Wait for an rcu-sched grace period to elapse, but use "big hammer"
8938  * approach to force grace period to end quickly.  This consumes
8939  * significant time on all CPUs, and is thus not recommended for
8940  * any sort of common-case code.
8941  *
8942  * Note that it is illegal to call this function while holding any
8943  * lock that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  Failing to
8944  * observe this restriction will result in deadlock.
8945  */
8946 void synchronize_sched_expedited(void)
8947 {
8948         int snap, trycount = 0;
8949
8950         smp_mb();  /* ensure prior mod happens before capturing snap. */
8951         snap = atomic_read(&synchronize_sched_expedited_count) + 1;
8952         get_online_cpus();
8953         while (try_stop_cpus(cpu_online_mask,
8954                              synchronize_sched_expedited_cpu_stop,
8955                              NULL) == -EAGAIN) {
8956                 put_online_cpus();
8957                 if (trycount++ < 10)
8958                         udelay(trycount * num_online_cpus());
8959                 else {
8960                         synchronize_sched();
8961                         return;
8962                 }
8963                 if (atomic_read(&synchronize_sched_expedited_count) - snap > 0) {
8964                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
8965                         return;
8966                 }
8967                 get_online_cpus();
8968         }
8969         atomic_inc(&synchronize_sched_expedited_count);
8970         smp_mb__after_atomic_inc(); /* ensure post-GP actions seen after GP. */
8971         put_online_cpus();
8972 }
8973 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
8974
8975 #endif /* #else #ifndef CONFIG_SMP */