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