sched: Revert nohz_ratelimit() for now
[linux-flexiantxendom0-natty.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 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
310
311 /* CFS-related fields in a runqueue */
312 struct cfs_rq {
313         struct load_weight load;
314         unsigned long nr_running;
315
316         u64 exec_clock;
317         u64 min_vruntime;
318
319         struct rb_root tasks_timeline;
320         struct rb_node *rb_leftmost;
321
322         struct list_head tasks;
323         struct list_head *balance_iterator;
324
325         /*
326          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
327          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
328          */
329         struct sched_entity *curr, *next, *last;
330
331         unsigned int nr_spread_over;
332
333 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
334         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
335
336         /*
337          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
338          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
339          * (like users, containers etc.)
340          *
341          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
342          * list is used during load balance.
343          */
344         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
345         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
346
347 #ifdef CONFIG_SMP
348         /*
349          * the part of load.weight contributed by tasks
350          */
351         unsigned long task_weight;
352
353         /*
354          *   h_load = weight * f(tg)
355          *
356          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
357          * this group.
358          */
359         unsigned long h_load;
360
361         /*
362          * this cpu's part of tg->shares
363          */
364         unsigned long shares;
365
366         /*
367          * load.weight at the time we set shares
368          */
369         unsigned long rq_weight;
370 #endif
371 #endif
372 };
373
374 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
375 struct rt_rq {
376         struct rt_prio_array active;
377         unsigned long rt_nr_running;
378 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
379         struct {
380                 int curr; /* highest queued rt task prio */
381 #ifdef CONFIG_SMP
382                 int next; /* next highest */
383 #endif
384         } highest_prio;
385 #endif
386 #ifdef CONFIG_SMP
387         unsigned long rt_nr_migratory;
388         unsigned long rt_nr_total;
389         int overloaded;
390         struct plist_head pushable_tasks;
391 #endif
392         int rt_throttled;
393         u64 rt_time;
394         u64 rt_runtime;
395         /* Nests inside the rq lock: */
396         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
397
398 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
399         unsigned long rt_nr_boosted;
400
401         struct rq *rq;
402         struct list_head leaf_rt_rq_list;
403         struct task_group *tg;
404 #endif
405 };
406
407 #ifdef CONFIG_SMP
408
409 /*
410  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
411  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
412  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
413  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
414  * object.
415  *
416  */
417 struct root_domain {
418         atomic_t refcount;
419         cpumask_var_t span;
420         cpumask_var_t online;
421
422         /*
423          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
424          * one runnable RT task.
425          */
426         cpumask_var_t rto_mask;
427         atomic_t rto_count;
428 #ifdef CONFIG_SMP
429         struct cpupri cpupri;
430 #endif
431 };
432
433 /*
434  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
435  * members (mimicking the global state we have today).
436  */
437 static struct root_domain def_root_domain;
438
439 #endif
440
441 /*
442  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
443  *
444  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
445  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
446  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
447  */
448 struct rq {
449         /* runqueue lock: */
450         raw_spinlock_t lock;
451
452         /*
453          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
454          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
455          */
456         unsigned long nr_running;
457         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
458         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
459 #ifdef CONFIG_NO_HZ
460         u64 nohz_stamp;
461         unsigned char in_nohz_recently;
462 #endif
463         unsigned int skip_clock_update;
464
465         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
466         struct load_weight load;
467         unsigned long nr_load_updates;
468         u64 nr_switches;
469
470         struct cfs_rq cfs;
471         struct rt_rq rt;
472
473 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
474         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
475         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
476 #endif
477 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
478         struct list_head leaf_rt_rq_list;
479 #endif
480
481         /*
482          * This is part of a global counter where only the total sum
483          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
484          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
485          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
486          */
487         unsigned long nr_uninterruptible;
488
489         struct task_struct *curr, *idle;
490         unsigned long next_balance;
491         struct mm_struct *prev_mm;
492
493         u64 clock;
494
495         atomic_t nr_iowait;
496
497 #ifdef CONFIG_SMP
498         struct root_domain *rd;
499         struct sched_domain *sd;
500
501         unsigned long cpu_power;
502
503         unsigned char idle_at_tick;
504         /* For active balancing */
505         int post_schedule;
506         int active_balance;
507         int push_cpu;
508         struct cpu_stop_work active_balance_work;
509         /* cpu of this runqueue: */
510         int cpu;
511         int online;
512
513         unsigned long avg_load_per_task;
514
515         u64 rt_avg;
516         u64 age_stamp;
517         u64 idle_stamp;
518         u64 avg_idle;
519 #endif
520
521         /* calc_load related fields */
522         unsigned long calc_load_update;
523         long calc_load_active;
524
525 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
526 #ifdef CONFIG_SMP
527         int hrtick_csd_pending;
528         struct call_single_data hrtick_csd;
529 #endif
530         struct hrtimer hrtick_timer;
531 #endif
532
533 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
534         /* latency stats */
535         struct sched_info rq_sched_info;
536         unsigned long long rq_cpu_time;
537         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
538
539         /* sys_sched_yield() stats */
540         unsigned int yld_count;
541
542         /* schedule() stats */
543         unsigned int sched_switch;
544         unsigned int sched_count;
545         unsigned int sched_goidle;
546
547         /* try_to_wake_up() stats */
548         unsigned int ttwu_count;
549         unsigned int ttwu_local;
550
551         /* BKL stats */
552         unsigned int bkl_count;
553 #endif
554 };
555
556 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
557
558 static inline
559 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
560 {
561         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
562
563         /*
564          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
565          * this case, we can save a useless back to back clock update.
566          */
567         if (test_tsk_need_resched(p))
568                 rq->skip_clock_update = 1;
569 }
570
571 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
572 {
573 #ifdef CONFIG_SMP
574         return rq->cpu;
575 #else
576         return 0;
577 #endif
578 }
579
580 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
581         rcu_dereference_check((p), \
582                               rcu_read_lock_sched_held() || \
583                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
584
585 /*
586  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
587  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
588  *
589  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
590  * preempt-disabled sections.
591  */
592 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
593         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
594
595 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
596 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
597 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
598 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
599 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
600
601 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
602
603 /*
604  * Return the group to which this tasks belongs.
605  *
606  * We use task_subsys_state_check() and extend the RCU verification
607  * with lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock) because cpu_cgroup_attach()
608  * holds that lock for each task it moves into the cgroup. Therefore
609  * by holding that lock, we pin the task to the current cgroup.
610  */
611 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
612 {
613         struct cgroup_subsys_state *css;
614
615         css = task_subsys_state_check(p, cpu_cgroup_subsys_id,
616                         lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock));
617         return container_of(css, struct task_group, css);
618 }
619
620 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
621 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
622 {
623 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
624         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
625         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
626 #endif
627
628 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
629         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
630         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
631 #endif
632 }
633
634 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
635
636 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
637 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
638 {
639         return NULL;
640 }
641
642 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
643
644 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
645 {
646         if (!rq->skip_clock_update)
647                 rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
648 }
649
650 /*
651  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
652  */
653 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
654 # define const_debug __read_mostly
655 #else
656 # define const_debug static const
657 #endif
658
659 /**
660  * runqueue_is_locked
661  * @cpu: the processor in question.
662  *
663  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
664  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
665  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
666  */
667 int runqueue_is_locked(int cpu)
668 {
669         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
670 }
671
672 /*
673  * Debugging: various feature bits
674  */
675
676 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
677         __SCHED_FEAT_##name ,
678
679 enum {
680 #include "sched_features.h"
681 };
682
683 #undef SCHED_FEAT
684
685 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
686         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
687
688 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
689 #include "sched_features.h"
690         0;
691
692 #undef SCHED_FEAT
693
694 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
695 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
696         #name ,
697
698 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
699 #include "sched_features.h"
700         NULL
701 };
702
703 #undef SCHED_FEAT
704
705 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
706 {
707         int i;
708
709         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
710                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
711                         seq_puts(m, "NO_");
712                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
713         }
714         seq_puts(m, "\n");
715
716         return 0;
717 }
718
719 static ssize_t
720 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
721                 size_t cnt, loff_t *ppos)
722 {
723         char buf[64];
724         char *cmp = buf;
725         int neg = 0;
726         int i;
727
728         if (cnt > 63)
729                 cnt = 63;
730
731         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
732                 return -EFAULT;
733
734         buf[cnt] = 0;
735
736         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
737                 neg = 1;
738                 cmp += 3;
739         }
740
741         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
742                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
743
744                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
745                         if (neg)
746                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
747                         else
748                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
749                         break;
750                 }
751         }
752
753         if (!sched_feat_names[i])
754                 return -EINVAL;
755
756         *ppos += cnt;
757
758         return cnt;
759 }
760
761 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
762 {
763         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
764 }
765
766 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
767         .open           = sched_feat_open,
768         .write          = sched_feat_write,
769         .read           = seq_read,
770         .llseek         = seq_lseek,
771         .release        = single_release,
772 };
773
774 static __init int sched_init_debug(void)
775 {
776         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
777                         &sched_feat_fops);
778
779         return 0;
780 }
781 late_initcall(sched_init_debug);
782
783 #endif
784
785 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
786
787 /*
788  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
789  * Limited because this is done with IRQs disabled.
790  */
791 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
792
793 /*
794  * ratelimit for updating the group shares.
795  * default: 0.25ms
796  */
797 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
798 unsigned int normalized_sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
799
800 /*
801  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
802  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
803  * default: 4
804  */
805 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
806
807 /*
808  * period over which we average the RT time consumption, measured
809  * in ms.
810  *
811  * default: 1s
812  */
813 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
814
815 /*
816  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
817  * default: 1s
818  */
819 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
820
821 static __read_mostly int scheduler_running;
822
823 /*
824  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
825  * default: 0.95s
826  */
827 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
828
829 static inline u64 global_rt_period(void)
830 {
831         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
832 }
833
834 static inline u64 global_rt_runtime(void)
835 {
836         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
837                 return RUNTIME_INF;
838
839         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
840 }
841
842 #ifndef prepare_arch_switch
843 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
844 #endif
845 #ifndef finish_arch_switch
846 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
847 #endif
848
849 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
850 {
851         return rq->curr == p;
852 }
853
854 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
855 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
856 {
857         return task_current(rq, p);
858 }
859
860 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
861 {
862 }
863
864 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
865 {
866 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
867         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
868         rq->lock.owner = current;
869 #endif
870         /*
871          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
872          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
873          * prev into current:
874          */
875         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
876
877         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
878 }
879
880 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
881 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
882 {
883 #ifdef CONFIG_SMP
884         return p->oncpu;
885 #else
886         return task_current(rq, p);
887 #endif
888 }
889
890 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
891 {
892 #ifdef CONFIG_SMP
893         /*
894          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
895          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
896          * here.
897          */
898         next->oncpu = 1;
899 #endif
900 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
901         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
902 #else
903         raw_spin_unlock(&rq->lock);
904 #endif
905 }
906
907 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
908 {
909 #ifdef CONFIG_SMP
910         /*
911          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
912          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
913          * finished.
914          */
915         smp_wmb();
916         prev->oncpu = 0;
917 #endif
918 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
919         local_irq_enable();
920 #endif
921 }
922 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
923
924 /*
925  * Check whether the task is waking, we use this to synchronize ->cpus_allowed
926  * against ttwu().
927  */
928 static inline int task_is_waking(struct task_struct *p)
929 {
930         return unlikely(p->state == TASK_WAKING);
931 }
932
933 /*
934  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
935  * Must be called interrupts disabled.
936  */
937 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
938         __acquires(rq->lock)
939 {
940         struct rq *rq;
941
942         for (;;) {
943                 rq = task_rq(p);
944                 raw_spin_lock(&rq->lock);
945                 if (likely(rq == task_rq(p)))
946                         return rq;
947                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
948         }
949 }
950
951 /*
952  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
953  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
954  * explicitly disabling preemption.
955  */
956 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
957         __acquires(rq->lock)
958 {
959         struct rq *rq;
960
961         for (;;) {
962                 local_irq_save(*flags);
963                 rq = task_rq(p);
964                 raw_spin_lock(&rq->lock);
965                 if (likely(rq == task_rq(p)))
966                         return rq;
967                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
968         }
969 }
970
971 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
972         __releases(rq->lock)
973 {
974         raw_spin_unlock(&rq->lock);
975 }
976
977 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
978         __releases(rq->lock)
979 {
980         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
981 }
982
983 /*
984  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
985  */
986 static struct rq *this_rq_lock(void)
987         __acquires(rq->lock)
988 {
989         struct rq *rq;
990
991         local_irq_disable();
992         rq = this_rq();
993         raw_spin_lock(&rq->lock);
994
995         return rq;
996 }
997
998 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
999 /*
1000  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1001  *
1002  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1003  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1004  * reschedule event.
1005  *
1006  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1007  * rq->lock.
1008  */
1009
1010 /*
1011  * Use hrtick when:
1012  *  - enabled by features
1013  *  - hrtimer is actually high res
1014  */
1015 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1016 {
1017         if (!sched_feat(HRTICK))
1018                 return 0;
1019         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1020                 return 0;
1021         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1022 }
1023
1024 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1025 {
1026         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1027                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1028 }
1029
1030 /*
1031  * High-resolution timer tick.
1032  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1033  */
1034 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1035 {
1036         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1037
1038         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1039
1040         raw_spin_lock(&rq->lock);
1041         update_rq_clock(rq);
1042         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1043         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1044
1045         return HRTIMER_NORESTART;
1046 }
1047
1048 #ifdef CONFIG_SMP
1049 /*
1050  * called from hardirq (IPI) context
1051  */
1052 static void __hrtick_start(void *arg)
1053 {
1054         struct rq *rq = arg;
1055
1056         raw_spin_lock(&rq->lock);
1057         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1058         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1059         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1060 }
1061
1062 /*
1063  * Called to set the hrtick timer state.
1064  *
1065  * called with rq->lock held and irqs disabled
1066  */
1067 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1068 {
1069         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1070         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1071
1072         hrtimer_set_expires(timer, time);
1073
1074         if (rq == this_rq()) {
1075                 hrtimer_restart(timer);
1076         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1077                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1078                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1079         }
1080 }
1081
1082 static int
1083 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1084 {
1085         int cpu = (int)(long)hcpu;
1086
1087         switch (action) {
1088         case CPU_UP_CANCELED:
1089         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1090         case CPU_DOWN_PREPARE:
1091         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1092         case CPU_DEAD:
1093         case CPU_DEAD_FROZEN:
1094                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1095                 return NOTIFY_OK;
1096         }
1097
1098         return NOTIFY_DONE;
1099 }
1100
1101 static __init void init_hrtick(void)
1102 {
1103         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1104 }
1105 #else
1106 /*
1107  * Called to set the hrtick timer state.
1108  *
1109  * called with rq->lock held and irqs disabled
1110  */
1111 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1112 {
1113         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1114                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1115 }
1116
1117 static inline void init_hrtick(void)
1118 {
1119 }
1120 #endif /* CONFIG_SMP */
1121
1122 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1123 {
1124 #ifdef CONFIG_SMP
1125         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1126
1127         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1128         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1129         rq->hrtick_csd.info = rq;
1130 #endif
1131
1132         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1133         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1134 }
1135 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1136 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1137 {
1138 }
1139
1140 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1141 {
1142 }
1143
1144 static inline void init_hrtick(void)
1145 {
1146 }
1147 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1148
1149 /*
1150  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1151  *
1152  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1153  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1154  * the target CPU.
1155  */
1156 #ifdef CONFIG_SMP
1157
1158 #ifndef tsk_is_polling
1159 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1160 #endif
1161
1162 static void resched_task(struct task_struct *p)
1163 {
1164         int cpu;
1165
1166         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1167
1168         if (test_tsk_need_resched(p))
1169                 return;
1170
1171         set_tsk_need_resched(p);
1172
1173         cpu = task_cpu(p);
1174         if (cpu == smp_processor_id())
1175                 return;
1176
1177         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1178         smp_mb();
1179         if (!tsk_is_polling(p))
1180                 smp_send_reschedule(cpu);
1181 }
1182
1183 static void resched_cpu(int cpu)
1184 {
1185         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1186         unsigned long flags;
1187
1188         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1189                 return;
1190         resched_task(cpu_curr(cpu));
1191         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1192 }
1193
1194 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1195 /*
1196  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1197  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1198  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1199  * idle system the next event might even be infinite time into the
1200  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1201  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1202  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1203  * wheel for the next timer event.
1204  */
1205 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1206 {
1207         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1208
1209         if (cpu == smp_processor_id())
1210                 return;
1211
1212         /*
1213          * This is safe, as this function is called with the timer
1214          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1215          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1216          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1217          * timer into account automatically.
1218          */
1219         if (rq->curr != rq->idle)
1220                 return;
1221
1222         /*
1223          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1224          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1225          * idle task through an additional NOOP schedule()
1226          */
1227         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1228
1229         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1230         smp_mb();
1231         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1232                 smp_send_reschedule(cpu);
1233 }
1234
1235 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1236
1237 static u64 sched_avg_period(void)
1238 {
1239         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1240 }
1241
1242 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1243 {
1244         s64 period = sched_avg_period();
1245
1246         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1247                 /*
1248                  * Inline assembly required to prevent the compiler
1249                  * optimising this loop into a divmod call.
1250                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
1251                  */
1252                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
1253                 rq->age_stamp += period;
1254                 rq->rt_avg /= 2;
1255         }
1256 }
1257
1258 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1259 {
1260         rq->rt_avg += rt_delta;
1261         sched_avg_update(rq);
1262 }
1263
1264 #else /* !CONFIG_SMP */
1265 static void resched_task(struct task_struct *p)
1266 {
1267         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1268         set_tsk_need_resched(p);
1269 }
1270
1271 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1272 {
1273 }
1274 #endif /* CONFIG_SMP */
1275
1276 #if BITS_PER_LONG == 32
1277 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1278 #else
1279 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1280 #endif
1281
1282 #define WMULT_SHIFT     32
1283
1284 /*
1285  * Shift right and round:
1286  */
1287 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1288
1289 /*
1290  * delta *= weight / lw
1291  */
1292 static unsigned long
1293 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1294                 struct load_weight *lw)
1295 {
1296         u64 tmp;
1297
1298         if (!lw->inv_weight) {
1299                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1300                         lw->inv_weight = 1;
1301                 else
1302                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1303                                 / (lw->weight+1);
1304         }
1305
1306         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1307         /*
1308          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1309          */
1310         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1311                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1312                         WMULT_SHIFT/2);
1313         else
1314                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1315
1316         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1317 }
1318
1319 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1320 {
1321         lw->weight += inc;
1322         lw->inv_weight = 0;
1323 }
1324
1325 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1326 {
1327         lw->weight -= dec;
1328         lw->inv_weight = 0;
1329 }
1330
1331 /*
1332  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1333  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1334  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1335  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1336  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1337  * slice expiry etc.
1338  */
1339
1340 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1341 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1342
1343 /*
1344  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1345  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1346  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1347  * that remained on nice 0.
1348  *
1349  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1350  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1351  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1352  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1353  * the relative distance between them is ~25%.)
1354  */
1355 static const int prio_to_weight[40] = {
1356  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1357  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1358  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1359  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1360  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1361  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1362  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1363  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1364 };
1365
1366 /*
1367  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1368  *
1369  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1370  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1371  * into multiplications:
1372  */
1373 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1374  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1375  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1376  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1377  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1378  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1379  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1380  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1381  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1382 };
1383
1384 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1385 enum cpuacct_stat_index {
1386         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1387         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1388
1389         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1390 };
1391
1392 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1393 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1394 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1395                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1396 #else
1397 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1398 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1399                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1400 #endif
1401
1402 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1403 {
1404         update_load_add(&rq->load, load);
1405 }
1406
1407 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1408 {
1409         update_load_sub(&rq->load, load);
1410 }
1411
1412 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1413 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1414
1415 /*
1416  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1417  * leaving it for the final time.
1418  */
1419 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1420 {
1421         struct task_group *parent, *child;
1422         int ret;
1423
1424         rcu_read_lock();
1425         parent = &root_task_group;
1426 down:
1427         ret = (*down)(parent, data);
1428         if (ret)
1429                 goto out_unlock;
1430         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1431                 parent = child;
1432                 goto down;
1433
1434 up:
1435                 continue;
1436         }
1437         ret = (*up)(parent, data);
1438         if (ret)
1439                 goto out_unlock;
1440
1441         child = parent;
1442         parent = parent->parent;
1443         if (parent)
1444                 goto up;
1445 out_unlock:
1446         rcu_read_unlock();
1447
1448         return ret;
1449 }
1450
1451 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1452 {
1453         return 0;
1454 }
1455 #endif
1456
1457 #ifdef CONFIG_SMP
1458 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1459 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1460 {
1461         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1462 }
1463
1464 /*
1465  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1466  * according to the scheduling class and "nice" value.
1467  *
1468  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1469  * balance conservatively.
1470  */
1471 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1472 {
1473         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1474         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1475
1476         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1477                 return total;
1478
1479         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1480 }
1481
1482 /*
1483  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1484  * according to the scheduling class and "nice" value.
1485  */
1486 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1487 {
1488         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1489         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1490
1491         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1492                 return total;
1493
1494         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1495 }
1496
1497 static unsigned long power_of(int cpu)
1498 {
1499         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
1500 }
1501
1502 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1503
1504 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1505 {
1506         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1507         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1508
1509         if (nr_running)
1510                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1511         else
1512                 rq->avg_load_per_task = 0;
1513
1514         return rq->avg_load_per_task;
1515 }
1516
1517 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1518
1519 static __read_mostly unsigned long __percpu *update_shares_data;
1520
1521 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1522
1523 /*
1524  * Calculate and set the cpu's group shares.
1525  */
1526 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1527                                     unsigned long sd_shares,
1528                                     unsigned long sd_rq_weight,
1529                                     unsigned long *usd_rq_weight)
1530 {
1531         unsigned long shares, rq_weight;
1532         int boost = 0;
1533
1534         rq_weight = usd_rq_weight[cpu];
1535         if (!rq_weight) {
1536                 boost = 1;
1537                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1538         }
1539
1540         /*
1541          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1542          * shares_i =  -----------------------------
1543          *                  \Sum_j rq_weight_j
1544          */
1545         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1546         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1547
1548         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1549                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1550                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1551                 unsigned long flags;
1552
1553                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1554                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1555                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1556                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1557                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1558         }
1559 }
1560
1561 /*
1562  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1563  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1564  * parent group depends on the shares of its child groups.
1565  */
1566 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1567 {
1568         unsigned long weight, rq_weight = 0, sum_weight = 0, shares = 0;
1569         unsigned long *usd_rq_weight;
1570         struct sched_domain *sd = data;
1571         unsigned long flags;
1572         int i;
1573
1574         if (!tg->se[0])
1575                 return 0;
1576
1577         local_irq_save(flags);
1578         usd_rq_weight = per_cpu_ptr(update_shares_data, smp_processor_id());
1579
1580         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1581                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1582                 usd_rq_weight[i] = weight;
1583
1584                 rq_weight += weight;
1585                 /*
1586                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1587                  * is one of average load so that when a new task gets to
1588                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1589                  */
1590                 if (!weight)
1591                         weight = NICE_0_LOAD;
1592
1593                 sum_weight += weight;
1594                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1595         }
1596
1597         if (!rq_weight)
1598                 rq_weight = sum_weight;
1599
1600         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1601                 shares = tg->shares;
1602
1603         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1604                 shares = tg->shares;
1605
1606         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1607                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd_rq_weight);
1608
1609         local_irq_restore(flags);
1610
1611         return 0;
1612 }
1613
1614 /*
1615  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1616  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1617  * group is a fraction of its parents load.
1618  */
1619 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1620 {
1621         unsigned long load;
1622         long cpu = (long)data;
1623
1624         if (!tg->parent) {
1625                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1626         } else {
1627                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1628                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1629                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1630         }
1631
1632         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1633
1634         return 0;
1635 }
1636
1637 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1638 {
1639         s64 elapsed;
1640         u64 now;
1641
1642         if (root_task_group_empty())
1643                 return;
1644
1645         now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1646         elapsed = now - sd->last_update;
1647
1648         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1649                 sd->last_update = now;
1650                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1651         }
1652 }
1653
1654 static void update_h_load(long cpu)
1655 {
1656         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1657 }
1658
1659 #else
1660
1661 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1662 {
1663 }
1664
1665 #endif
1666
1667 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1668
1669 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1670
1671 /*
1672  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1673  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1674  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1675  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1676  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1677  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1678  */
1679 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1680         __releases(this_rq->lock)
1681         __acquires(busiest->lock)
1682         __acquires(this_rq->lock)
1683 {
1684         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1685         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1686
1687         return 1;
1688 }
1689
1690 #else
1691 /*
1692  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1693  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1694  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1695  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1696  * regardless of entry order into the function.
1697  */
1698 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1699         __releases(this_rq->lock)
1700         __acquires(busiest->lock)
1701         __acquires(this_rq->lock)
1702 {
1703         int ret = 0;
1704
1705         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1706                 if (busiest < this_rq) {
1707                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1708                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1709                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1710                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1711                         ret = 1;
1712                 } else
1713                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1714                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1715         }
1716         return ret;
1717 }
1718
1719 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1720
1721 /*
1722  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1723  */
1724 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1725 {
1726         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1727                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1728                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1729                 BUG_ON(1);
1730         }
1731
1732         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1733 }
1734
1735 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1736         __releases(busiest->lock)
1737 {
1738         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1739         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1740 }
1741
1742 /*
1743  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1744  *
1745  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1746  * you need to do so manually before calling.
1747  */
1748 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1749         __acquires(rq1->lock)
1750         __acquires(rq2->lock)
1751 {
1752         BUG_ON(!irqs_disabled());
1753         if (rq1 == rq2) {
1754                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1755                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1756         } else {
1757                 if (rq1 < rq2) {
1758                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1759                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1760                 } else {
1761                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1762                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1763                 }
1764         }
1765 }
1766
1767 /*
1768  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1769  *
1770  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1771  * you need to do so manually after calling.
1772  */
1773 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1774         __releases(rq1->lock)
1775         __releases(rq2->lock)
1776 {
1777         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1778         if (rq1 != rq2)
1779                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1780         else
1781                 __release(rq2->lock);
1782 }
1783
1784 #endif
1785
1786 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1787 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1788 {
1789 #ifdef CONFIG_SMP
1790         cfs_rq->shares = shares;
1791 #endif
1792 }
1793 #endif
1794
1795 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq);
1796 static void update_sysctl(void);
1797 static int get_update_sysctl_factor(void);
1798
1799 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1800 {
1801         set_task_rq(p, cpu);
1802 #ifdef CONFIG_SMP
1803         /*
1804          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1805          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1806          * per-task data have been completed by this moment.
1807          */
1808         smp_wmb();
1809         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1810 #endif
1811 }
1812
1813 static const struct sched_class rt_sched_class;
1814
1815 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1816 #define for_each_class(class) \
1817    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1818
1819 #include "sched_stats.h"
1820
1821 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1822 {
1823         rq->nr_running++;
1824 }
1825
1826 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1827 {
1828         rq->nr_running--;
1829 }
1830
1831 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1832 {
1833         if (task_has_rt_policy(p)) {
1834                 p->se.load.weight = 0;
1835                 p->se.load.inv_weight = WMULT_CONST;
1836                 return;
1837         }
1838
1839         /*
1840          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1841          */
1842         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1843                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1844                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1845                 return;
1846         }
1847
1848         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1849         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1850 }
1851
1852 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1853 {
1854         update_rq_clock(rq);
1855         sched_info_queued(p);
1856         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
1857         p->se.on_rq = 1;
1858 }
1859
1860 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1861 {
1862         update_rq_clock(rq);
1863         sched_info_dequeued(p);
1864         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
1865         p->se.on_rq = 0;
1866 }
1867
1868 /*
1869  * activate_task - move a task to the runqueue.
1870  */
1871 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1872 {
1873         if (task_contributes_to_load(p))
1874                 rq->nr_uninterruptible--;
1875
1876         enqueue_task(rq, p, flags);
1877         inc_nr_running(rq);
1878 }
1879
1880 /*
1881  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1882  */
1883 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1884 {
1885         if (task_contributes_to_load(p))
1886                 rq->nr_uninterruptible++;
1887
1888         dequeue_task(rq, p, flags);
1889         dec_nr_running(rq);
1890 }
1891
1892 #include "sched_idletask.c"
1893 #include "sched_fair.c"
1894 #include "sched_rt.c"
1895 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1896 # include "sched_debug.c"
1897 #endif
1898
1899 /*
1900  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1901  */
1902 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1903 {
1904         return p->static_prio;
1905 }
1906
1907 /*
1908  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1909  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1910  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1911  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1912  * estimator recalculates.
1913  */
1914 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1915 {
1916         int prio;
1917
1918         if (task_has_rt_policy(p))
1919                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1920         else
1921                 prio = __normal_prio(p);
1922         return prio;
1923 }
1924
1925 /*
1926  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1927  * taken into account by the scheduler. This value might
1928  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1929  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1930  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1931  */
1932 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1933 {
1934         p->normal_prio = normal_prio(p);
1935         /*
1936          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1937          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1938          * to the normal priority:
1939          */
1940         if (!rt_prio(p->prio))
1941                 return p->normal_prio;
1942         return p->prio;
1943 }
1944
1945 /**
1946  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1947  * @p: the task in question.
1948  */
1949 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1950 {
1951         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1952 }
1953
1954 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1955                                        const struct sched_class *prev_class,
1956                                        int oldprio, int running)
1957 {
1958         if (prev_class != p->sched_class) {
1959                 if (prev_class->switched_from)
1960                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1961                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1962         } else
1963                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1964 }
1965
1966 #ifdef CONFIG_SMP
1967 /*
1968  * Is this task likely cache-hot:
1969  */
1970 static int
1971 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1972 {
1973         s64 delta;
1974
1975         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1976                 return 0;
1977
1978         /*
1979          * Buddy candidates are cache hot:
1980          */
1981         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
1982                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
1983                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
1984                 return 1;
1985
1986         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1987                 return 1;
1988         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1989                 return 0;
1990
1991         delta = now - p->se.exec_start;
1992
1993         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1994 }
1995
1996 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1997 {
1998 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1999         /*
2000          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2001          * ttwu() will sort out the placement.
2002          */
2003         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2004                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2005 #endif
2006
2007         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2008
2009         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2010                 p->se.nr_migrations++;
2011                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, 1, NULL, 0);
2012         }
2013
2014         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2015 }
2016
2017 struct migration_arg {
2018         struct task_struct *task;
2019         int dest_cpu;
2020 };
2021
2022 static int migration_cpu_stop(void *data);
2023
2024 /*
2025  * The task's runqueue lock must be held.
2026  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2027  */
2028 static bool migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2029 {
2030         struct rq *rq = task_rq(p);
2031
2032         /*
2033          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2034          * the next wake-up will properly place the task.
2035          */
2036         return p->se.on_rq || task_running(rq, p);
2037 }
2038
2039 /*
2040  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2041  *
2042  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2043  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2044  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2045  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2046  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2047  * @p has remained unscheduled the whole time.
2048  *
2049  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2050  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2051  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2052  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2053  * waiting to become inactive.
2054  */
2055 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2056 {
2057         unsigned long flags;
2058         int running, on_rq;
2059         unsigned long ncsw;
2060         struct rq *rq;
2061
2062         for (;;) {
2063                 /*
2064                  * We do the initial early heuristics without holding
2065                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2066                  * the runqueue lock when things look like they will
2067                  * work out!
2068                  */
2069                 rq = task_rq(p);
2070
2071                 /*
2072                  * If the task is actively running on another CPU
2073                  * still, just relax and busy-wait without holding
2074                  * any locks.
2075                  *
2076                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2077                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2078                  * But we don't care, since "task_running()" will
2079                  * return false if the runqueue has changed and p
2080                  * is actually now running somewhere else!
2081                  */
2082                 while (task_running(rq, p)) {
2083                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2084                                 return 0;
2085                         cpu_relax();
2086                 }
2087
2088                 /*
2089                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2090                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2091                  * just go back and repeat.
2092                  */
2093                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2094                 trace_sched_wait_task(p);
2095                 running = task_running(rq, p);
2096                 on_rq = p->se.on_rq;
2097                 ncsw = 0;
2098                 if (!match_state || p->state == match_state)
2099                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2100                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2101
2102                 /*
2103                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2104                  */
2105                 if (unlikely(!ncsw))
2106                         break;
2107
2108                 /*
2109                  * Was it really running after all now that we
2110                  * checked with the proper locks actually held?
2111                  *
2112                  * Oops. Go back and try again..
2113                  */
2114                 if (unlikely(running)) {
2115                         cpu_relax();
2116                         continue;
2117                 }
2118
2119                 /*
2120                  * It's not enough that it's not actively running,
2121                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2122                  * preempted!
2123                  *
2124                  * So if it was still runnable (but just not actively
2125                  * running right now), it's preempted, and we should
2126                  * yield - it could be a while.
2127                  */
2128                 if (unlikely(on_rq)) {
2129                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2130                         continue;
2131                 }
2132
2133                 /*
2134                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2135                  * runnable, which means that it will never become
2136                  * running in the future either. We're all done!
2137                  */
2138                 break;
2139         }
2140
2141         return ncsw;
2142 }
2143
2144 /***
2145  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2146  * @p: the to-be-kicked thread
2147  *
2148  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2149  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2150  *
2151  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2152  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2153  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2154  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2155  * achieved as well.
2156  */
2157 void kick_process(struct task_struct *p)
2158 {
2159         int cpu;
2160
2161         preempt_disable();
2162         cpu = task_cpu(p);
2163         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2164                 smp_send_reschedule(cpu);
2165         preempt_enable();
2166 }
2167 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2168 #endif /* CONFIG_SMP */
2169
2170 /**
2171  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2172  * @p:          the task to evaluate
2173  * @func:       the function to be called
2174  * @info:       the function call argument
2175  *
2176  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2177  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2178  */
2179 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2180                               void (*func) (void *info), void *info)
2181 {
2182         int cpu;
2183
2184         preempt_disable();
2185         cpu = task_cpu(p);
2186         if (task_curr(p))
2187                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2188         preempt_enable();
2189 }
2190
2191 #ifdef CONFIG_SMP
2192 /*
2193  * ->cpus_allowed is protected by either TASK_WAKING or rq->lock held.
2194  */
2195 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2196 {
2197         int dest_cpu;
2198         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2199
2200         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2201         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2202                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2203                         return dest_cpu;
2204
2205         /* Any allowed, online CPU? */
2206         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2207         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2208                 return dest_cpu;
2209
2210         /* No more Mr. Nice Guy. */
2211         if (unlikely(dest_cpu >= nr_cpu_ids)) {
2212                 dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2213                 /*
2214                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
2215                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
2216                  * leave kernel.
2217                  */
2218                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2219                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
2220                                "longer affine to cpu%d\n",
2221                                task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2222                 }
2223         }
2224
2225         return dest_cpu;
2226 }
2227
2228 /*
2229  * The caller (fork, wakeup) owns TASK_WAKING, ->cpus_allowed is stable.
2230  */
2231 static inline
2232 int select_task_rq(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2233 {
2234         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(rq, p, sd_flags, wake_flags);
2235
2236         /*
2237          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2238          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2239          * cpu.
2240          *
2241          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2242          *
2243          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2244          *   not worry about this generic constraint ]
2245          */
2246         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2247                      !cpu_online(cpu)))
2248                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2249
2250         return cpu;
2251 }
2252
2253 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
2254 {
2255         s64 diff = sample - *avg;
2256         *avg += diff >> 3;
2257 }
2258 #endif
2259
2260 /***
2261  * try_to_wake_up - wake up a thread
2262  * @p: the to-be-woken-up thread
2263  * @state: the mask of task states that can be woken
2264  * @sync: do a synchronous wakeup?
2265  *
2266  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2267  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2268  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2269  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2270  * runnable without the overhead of this.
2271  *
2272  * returns failure only if the task is already active.
2273  */
2274 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2275                           int wake_flags)
2276 {
2277         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2278         unsigned long flags;
2279         unsigned long en_flags = ENQUEUE_WAKEUP;
2280         struct rq *rq;
2281
2282         this_cpu = get_cpu();
2283
2284         smp_wmb();
2285         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2286         if (!(p->state & state))
2287                 goto out;
2288
2289         if (p->se.on_rq)
2290                 goto out_running;
2291
2292         cpu = task_cpu(p);
2293         orig_cpu = cpu;
2294
2295 #ifdef CONFIG_SMP
2296         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2297                 goto out_activate;
2298
2299         /*
2300          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2301          * we put the task in TASK_WAKING state.
2302          *
2303          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2304          */
2305         if (task_contributes_to_load(p)) {
2306                 if (likely(cpu_online(orig_cpu)))
2307                         rq->nr_uninterruptible--;
2308                 else
2309                         this_rq()->nr_uninterruptible--;
2310         }
2311         p->state = TASK_WAKING;
2312
2313         if (p->sched_class->task_waking) {
2314                 p->sched_class->task_waking(rq, p);
2315                 en_flags |= ENQUEUE_WAKING;
2316         }
2317
2318         cpu = select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2319         if (cpu != orig_cpu)
2320                 set_task_cpu(p, cpu);
2321         __task_rq_unlock(rq);
2322
2323         rq = cpu_rq(cpu);
2324         raw_spin_lock(&rq->lock);
2325
2326         /*
2327          * We migrated the task without holding either rq->lock, however
2328          * since the task is not on the task list itself, nobody else
2329          * will try and migrate the task, hence the rq should match the
2330          * cpu we just moved it to.
2331          */
2332         WARN_ON(task_cpu(p) != cpu);
2333         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2334
2335 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2336         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2337         if (cpu == this_cpu)
2338                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2339         else {
2340                 struct sched_domain *sd;
2341                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2342                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2343                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2344                                 break;
2345                         }
2346                 }
2347         }
2348 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2349
2350 out_activate:
2351 #endif /* CONFIG_SMP */
2352         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
2353         if (wake_flags & WF_SYNC)
2354                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
2355         if (orig_cpu != cpu)
2356                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2357         if (cpu == this_cpu)
2358                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
2359         else
2360                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
2361         activate_task(rq, p, en_flags);
2362         success = 1;
2363
2364 out_running:
2365         trace_sched_wakeup(p, success);
2366         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2367
2368         p->state = TASK_RUNNING;
2369 #ifdef CONFIG_SMP
2370         if (p->sched_class->task_woken)
2371                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2372
2373         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2374                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2375                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2376
2377                 if (delta > max)
2378                         rq->avg_idle = max;
2379                 else
2380                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2381                 rq->idle_stamp = 0;
2382         }
2383 #endif
2384 out:
2385         task_rq_unlock(rq, &flags);
2386         put_cpu();
2387
2388         return success;
2389 }
2390
2391 /**
2392  * wake_up_process - Wake up a specific process
2393  * @p: The process to be woken up.
2394  *
2395  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2396  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2397  * running.
2398  *
2399  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2400  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2401  */
2402 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2403 {
2404         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2405 }
2406 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2407
2408 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2409 {
2410         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2411 }
2412
2413 /*
2414  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2415  * p is forked by current.
2416  *
2417  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2418  */
2419 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2420 {
2421         p->se.exec_start                = 0;
2422         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2423         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2424         p->se.nr_migrations             = 0;
2425
2426 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2427         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2428 #endif
2429
2430         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2431         p->se.on_rq = 0;
2432         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2433
2434 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2435         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2436 #endif
2437 }
2438
2439 /*
2440  * fork()/clone()-time setup:
2441  */
2442 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2443 {
2444         int cpu = get_cpu();
2445
2446         __sched_fork(p);
2447         /*
2448          * We mark the process as running here. This guarantees that
2449          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2450          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2451          */
2452         p->state = TASK_RUNNING;
2453
2454         /*
2455          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2456          */
2457         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2458                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2459                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2460                         p->normal_prio = p->static_prio;
2461                 }
2462
2463                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2464                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2465                         p->normal_prio = p->static_prio;
2466                         set_load_weight(p);
2467                 }
2468
2469                 /*
2470                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2471                  * fulfilled its duty:
2472                  */
2473                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2474         }
2475
2476         /*
2477          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2478          */
2479         p->prio = current->normal_prio;
2480
2481         if (!rt_prio(p->prio))
2482                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2483
2484         if (p->sched_class->task_fork)
2485                 p->sched_class->task_fork(p);
2486
2487         /*
2488          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2489          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2490          * is ran before sched_fork().
2491          *
2492          * Silence PROVE_RCU.
2493          */
2494         rcu_read_lock();
2495         set_task_cpu(p, cpu);
2496         rcu_read_unlock();
2497
2498 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2499         if (likely(sched_info_on()))
2500                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2501 #endif
2502 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2503         p->oncpu = 0;
2504 #endif
2505 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2506         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2507         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2508 #endif
2509         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2510
2511         put_cpu();
2512 }
2513
2514 /*
2515  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2516  *
2517  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2518  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2519  * on the runqueue and wakes it.
2520  */
2521 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2522 {
2523         unsigned long flags;
2524         struct rq *rq;
2525         int cpu __maybe_unused = get_cpu();
2526
2527 #ifdef CONFIG_SMP
2528         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2529         p->state = TASK_WAKING;
2530
2531         /*
2532          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2533          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2534          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2535          *
2536          * We set TASK_WAKING so that select_task_rq() can drop rq->lock
2537          * without people poking at ->cpus_allowed.
2538          */
2539         cpu = select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2540         set_task_cpu(p, cpu);
2541
2542         p->state = TASK_RUNNING;
2543         task_rq_unlock(rq, &flags);
2544 #endif
2545
2546         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2547         activate_task(rq, p, 0);
2548         trace_sched_wakeup_new(p, 1);
2549         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2550 #ifdef CONFIG_SMP
2551         if (p->sched_class->task_woken)
2552                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2553 #endif
2554         task_rq_unlock(rq, &flags);
2555         put_cpu();
2556 }
2557
2558 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2559
2560 /**
2561  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2562  * @notifier: notifier struct to register
2563  */
2564 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2565 {
2566         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2567 }
2568 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2569
2570 /**
2571  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2572  * @notifier: notifier struct to unregister
2573  *
2574  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2575  */
2576 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2577 {
2578         hlist_del(&notifier->link);
2579 }
2580 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2581
2582 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2583 {
2584         struct preempt_notifier *notifier;
2585         struct hlist_node *node;
2586
2587         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2588                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2589 }
2590
2591 static void
2592 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2593                                  struct task_struct *next)
2594 {
2595         struct preempt_notifier *notifier;
2596         struct hlist_node *node;
2597
2598         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2599                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2600 }
2601
2602 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2603
2604 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2605 {
2606 }
2607
2608 static void
2609 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2610                                  struct task_struct *next)
2611 {
2612 }
2613
2614 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2615
2616 /**
2617  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2618  * @rq: the runqueue preparing to switch
2619  * @prev: the current task that is being switched out
2620  * @next: the task we are going to switch to.
2621  *
2622  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2623  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2624  * switch.
2625  *
2626  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2627  * hooks.
2628  */
2629 static inline void
2630 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2631                     struct task_struct *next)
2632 {
2633         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2634         prepare_lock_switch(rq, next);
2635         prepare_arch_switch(next);
2636 }
2637
2638 /**
2639  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2640  * @rq: runqueue associated with task-switch
2641  * @prev: the thread we just switched away from.
2642  *
2643  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2644  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2645  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2646  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2647  *
2648  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2649  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2650  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2651  * details.)
2652  */
2653 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2654         __releases(rq->lock)
2655 {
2656         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2657         long prev_state;
2658
2659         rq->prev_mm = NULL;
2660
2661         /*
2662          * A task struct has one reference for the use as "current".
2663          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2664          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2665          * the scheduled task must drop that reference.
2666          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2667          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2668          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2669          * be dropped twice.
2670          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2671          */
2672         prev_state = prev->state;
2673         finish_arch_switch(prev);
2674 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2675         local_irq_disable();
2676 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2677         perf_event_task_sched_in(current);
2678 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2679         local_irq_enable();
2680 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2681         finish_lock_switch(rq, prev);
2682
2683         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2684         if (mm)
2685                 mmdrop(mm);
2686         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2687                 /*
2688                  * Remove function-return probe instances associated with this
2689                  * task and put them back on the free list.
2690                  */
2691                 kprobe_flush_task(prev);
2692                 put_task_struct(prev);
2693         }
2694 }
2695
2696 #ifdef CONFIG_SMP
2697
2698 /* assumes rq->lock is held */
2699 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2700 {
2701         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2702                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2703 }
2704
2705 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2706 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2707 {
2708         if (rq->post_schedule) {
2709                 unsigned long flags;
2710
2711                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2712                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2713                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2714                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2715
2716                 rq->post_schedule = 0;
2717         }
2718 }
2719
2720 #else
2721
2722 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2723 {
2724 }
2725
2726 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2727 {
2728 }
2729
2730 #endif
2731
2732 /**
2733  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2734  * @prev: the thread we just switched away from.
2735  */
2736 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2737         __releases(rq->lock)
2738 {
2739         struct rq *rq = this_rq();
2740
2741         finish_task_switch(rq, prev);
2742
2743         /*
2744          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2745          * task_switch?
2746          */
2747         post_schedule(rq);
2748
2749 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2750         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2751         preempt_enable();
2752 #endif
2753         if (current->set_child_tid)
2754                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2755 }
2756
2757 /*
2758  * context_switch - switch to the new MM and the new
2759  * thread's register state.
2760  */
2761 static inline void
2762 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2763                struct task_struct *next)
2764 {
2765         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2766
2767         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2768         trace_sched_switch(prev, next);
2769         mm = next->mm;
2770         oldmm = prev->active_mm;
2771         /*
2772          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2773          * combine the page table reload and the switch backend into
2774          * one hypercall.
2775          */
2776         arch_start_context_switch(prev);
2777
2778         if (likely(!mm)) {
2779                 next->active_mm = oldmm;
2780                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2781                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2782         } else
2783                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2784
2785         if (likely(!prev->mm)) {
2786                 prev->active_mm = NULL;
2787                 rq->prev_mm = oldmm;
2788         }
2789         /*
2790          * Since the runqueue lock will be released by the next
2791          * task (which is an invalid locking op but in the case
2792          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2793          * do an early lockdep release here:
2794          */
2795 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2796         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2797 #endif
2798
2799         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2800         switch_to(prev, next, prev);
2801
2802         barrier();
2803         /*
2804          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2805          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2806          * frame will be invalid.
2807          */
2808         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2809 }
2810
2811 /*
2812  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2813  *
2814  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2815  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2816  * number of context switches performed since bootup.
2817  */
2818 unsigned long nr_running(void)
2819 {
2820         unsigned long i, sum = 0;
2821
2822         for_each_online_cpu(i)
2823                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2824
2825         return sum;
2826 }
2827
2828 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2829 {
2830         unsigned long i, sum = 0;
2831
2832         for_each_possible_cpu(i)
2833                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2834
2835         /*
2836          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2837          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2838          */
2839         if (unlikely((long)sum < 0))
2840                 sum = 0;
2841
2842         return sum;
2843 }
2844
2845 unsigned long long nr_context_switches(void)
2846 {
2847         int i;
2848         unsigned long long sum = 0;
2849
2850         for_each_possible_cpu(i)
2851                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2852
2853         return sum;
2854 }
2855
2856 unsigned long nr_iowait(void)
2857 {
2858         unsigned long i, sum = 0;
2859
2860         for_each_possible_cpu(i)
2861                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2862
2863         return sum;
2864 }
2865
2866 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2867 {
2868         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2869         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2870 }
2871
2872 unsigned long this_cpu_load(void)
2873 {
2874         struct rq *this = this_rq();
2875         return this->cpu_load[0];
2876 }
2877
2878
2879 /* Variables and functions for calc_load */
2880 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2881 static unsigned long calc_load_update;
2882 unsigned long avenrun[3];
2883 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2884
2885 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
2886 {
2887         long nr_active, delta = 0;
2888
2889         nr_active = this_rq->nr_running;
2890         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2891
2892         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2893                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2894                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2895         }
2896
2897         return delta;
2898 }
2899
2900 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2901 /*
2902  * For NO_HZ we delay the active fold to the next LOAD_FREQ update.
2903  *
2904  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
2905  */
2906 static atomic_long_t calc_load_tasks_idle;
2907
2908 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
2909 {
2910         long delta;
2911
2912         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
2913         if (delta)
2914                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks_idle);
2915 }
2916
2917 static long calc_load_fold_idle(void)
2918 {
2919         long delta = 0;
2920
2921         /*
2922          * Its got a race, we don't care...
2923          */
2924         if (atomic_long_read(&calc_load_tasks_idle))
2925                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_tasks_idle, 0);
2926
2927         return delta;
2928 }
2929 #else
2930 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
2931 {
2932 }
2933
2934 static inline long calc_load_fold_idle(void)
2935 {
2936         return 0;
2937 }
2938 #endif
2939
2940 /**
2941  * get_avenrun - get the load average array
2942  * @loads:      pointer to dest load array
2943  * @offset:     offset to add
2944  * @shift:      shift count to shift the result left
2945  *
2946  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2947  */
2948 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2949 {
2950         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2951         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2952         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2953 }
2954
2955 static unsigned long
2956 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2957 {
2958         load *= exp;
2959         load += active * (FIXED_1 - exp);
2960         return load >> FSHIFT;
2961 }
2962
2963 /*
2964  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2965  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2966  */
2967 void calc_global_load(void)
2968 {
2969         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
2970         long active;
2971
2972         if (time_before(jiffies, upd))
2973                 return;
2974
2975         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2976         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2977
2978         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2979         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2980         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2981
2982         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2983 }
2984
2985 /*
2986  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
2987  * active count.
2988  */
2989 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
2990 {
2991         long delta;
2992
2993         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
2994                 return;
2995
2996         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
2997         delta += calc_load_fold_idle();
2998         if (delta)
2999                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3000
3001         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3002 }
3003
3004 /*
3005  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3006  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3007  */
3008 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3009 {
3010         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3011         int i, scale;
3012
3013         this_rq->nr_load_updates++;
3014
3015         /* Update our load: */
3016         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3017                 unsigned long old_load, new_load;
3018
3019                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3020
3021                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3022                 new_load = this_load;
3023                 /*
3024                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3025                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3026                  * example.
3027                  */
3028                 if (new_load > old_load)
3029                         new_load += scale-1;
3030                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3031         }
3032
3033         calc_load_account_active(this_rq);
3034 }
3035
3036 #ifdef CONFIG_SMP
3037
3038 /*
3039  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3040  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3041  */
3042 void sched_exec(void)
3043 {
3044         struct task_struct *p = current;
3045         unsigned long flags;
3046         struct rq *rq;
3047         int dest_cpu;
3048
3049         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3050         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3051         if (dest_cpu == smp_processor_id())
3052                 goto unlock;
3053
3054         /*
3055          * select_task_rq() can race against ->cpus_allowed
3056          */
3057         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed) &&
3058             likely(cpu_active(dest_cpu)) && migrate_task(p, dest_cpu)) {
3059                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
3060
3061                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3062                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
3063                 return;
3064         }
3065 unlock:
3066         task_rq_unlock(rq, &flags);
3067 }
3068
3069 #endif
3070
3071 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3072
3073 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3074
3075 /*
3076  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
3077  * @p in case that task is currently running.
3078  *
3079  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
3080  */
3081 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
3082 {
3083         u64 ns = 0;
3084
3085         if (task_current(rq, p)) {
3086                 update_rq_clock(rq);
3087                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
3088                 if ((s64)ns < 0)
3089                         ns = 0;
3090         }
3091
3092         return ns;
3093 }
3094
3095 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
3096 {
3097         unsigned long flags;
3098         struct rq *rq;
3099         u64 ns = 0;
3100
3101         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3102         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
3103         task_rq_unlock(rq, &flags);
3104
3105         return ns;
3106 }
3107
3108 /*
3109  * Return accounted runtime for the task.
3110  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3111  * pending runtime that have not been accounted yet.
3112  */
3113 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3114 {
3115         unsigned long flags;
3116         struct rq *rq;
3117         u64 ns = 0;
3118
3119         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3120         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3121         task_rq_unlock(rq, &flags);
3122
3123         return ns;
3124 }
3125
3126 /*
3127  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
3128  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
3129  * pending runtime that have not been accounted yet.
3130  *
3131  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
3132  * so the return value not includes other pending runtime that other
3133  * running tasks might have.
3134  */
3135 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
3136 {
3137         struct task_cputime totals;
3138         unsigned long flags;
3139         struct rq *rq;
3140         u64 ns;
3141
3142         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3143         thread_group_cputime(p, &totals);
3144         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3145         task_rq_unlock(rq, &flags);
3146
3147         return ns;
3148 }
3149
3150 /*
3151  * Account user cpu time to a process.
3152  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3153  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3154  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3155  */
3156 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3157                        cputime_t cputime_scaled)
3158 {
3159         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3160         cputime64_t tmp;
3161
3162         /* Add user time to process. */
3163         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3164         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3165         account_group_user_time(p, cputime);
3166
3167         /* Add user time to cpustat. */
3168         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3169         if (TASK_NICE(p) > 0)
3170                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3171         else
3172                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3173
3174         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
3175         /* Account for user time used */
3176         acct_update_integrals(p);
3177 }
3178
3179 /*
3180  * Account guest cpu time to a process.
3181  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3182  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3183  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3184  */
3185 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3186                                cputime_t cputime_scaled)
3187 {
3188         cputime64_t tmp;
3189         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3190
3191         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3192
3193         /* Add guest time to process. */
3194         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3195         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3196         account_group_user_time(p, cputime);
3197         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3198
3199         /* Add guest time to cpustat. */
3200         if (TASK_NICE(p) > 0) {
3201                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3202                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
3203         } else {
3204                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3205                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3206         }
3207 }
3208
3209 /*
3210  * Account system cpu time to a process.
3211  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3212  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3213  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3214  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3215  */
3216 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3217                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
3218 {
3219         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3220         cputime64_t tmp;
3221
3222         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
3223                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
3224                 return;
3225         }
3226
3227         /* Add system time to process. */
3228         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3229         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
3230         account_group_system_time(p, cputime);
3231
3232         /* Add system time to cpustat. */
3233         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3234         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3235                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3236         else if (softirq_count())
3237                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3238         else
3239                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3240
3241         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
3242
3243         /* Account for system time used */
3244         acct_update_integrals(p);
3245 }
3246
3247 /*
3248  * Account for involuntary wait time.
3249  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3250  */
3251 void account_steal_time(cputime_t cputime)
3252 {
3253         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3254         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3255
3256         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
3257 }
3258
3259 /*
3260  * Account for idle time.
3261  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
3262  */
3263 void account_idle_time(cputime_t cputime)
3264 {
3265         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3266         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3267         struct rq *rq = this_rq();
3268
3269         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3270                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
3271         else
3272                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
3273 }
3274
3275 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3276
3277 /*
3278  * Account a single tick of cpu time.
3279  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3280  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
3281  */
3282 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
3283 {
3284         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3285         struct rq *rq = this_rq();
3286
3287         if (user_tick)
3288                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3289         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
3290                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
3291                                     one_jiffy_scaled);
3292         else
3293                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3294 }
3295
3296 /*
3297  * Account multiple ticks of steal time.
3298  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3299  * @ticks: number of stolen ticks
3300  */
3301 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
3302 {
3303         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3304 }
3305
3306 /*
3307  * Account multiple ticks of idle time.
3308  * @ticks: number of stolen ticks
3309  */
3310 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
3311 {
3312         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3313 }
3314
3315 #endif
3316
3317 /*
3318  * Use precise platform statistics if available:
3319  */
3320 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3321 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3322 {
3323         *ut = p->utime;
3324         *st = p->stime;
3325 }
3326
3327 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3328 {
3329         struct task_cputime cputime;
3330
3331         thread_group_cputime(p, &cputime);
3332
3333         *ut = cputime.utime;
3334         *st = cputime.stime;
3335 }
3336 #else
3337
3338 #ifndef nsecs_to_cputime
3339 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
3340 #endif
3341
3342 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3343 {
3344         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
3345
3346         /*
3347          * Use CFS's precise accounting:
3348          */
3349         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
3350
3351         if (total) {
3352                 u64 temp;
3353
3354                 temp = (u64)(rtime * utime);
3355                 do_div(temp, total);
3356                 utime = (cputime_t)temp;
3357         } else
3358                 utime = rtime;
3359
3360         /*
3361          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
3362          */
3363         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
3364         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
3365
3366         *ut = p->prev_utime;
3367         *st = p->prev_stime;
3368 }
3369
3370 /*
3371  * Must be called with siglock held.
3372  */
3373 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3374 {
3375         struct signal_struct *sig = p->signal;
3376         struct task_cputime cputime;
3377         cputime_t rtime, utime, total;
3378
3379         thread_group_cputime(p, &cputime);
3380
3381         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
3382         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
3383
3384         if (total) {
3385                 u64 temp;
3386
3387                 temp = (u64)(rtime * cputime.utime);
3388                 do_div(temp, total);
3389                 utime = (cputime_t)temp;
3390         } else
3391                 utime = rtime;
3392
3393         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
3394         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
3395                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
3396
3397         *ut = sig->prev_utime;
3398         *st = sig->prev_stime;
3399 }
3400 #endif
3401
3402 /*
3403  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3404  * We call it with interrupts disabled.
3405  *
3406  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3407  * timeslices.
3408  */
3409 void scheduler_tick(void)
3410 {
3411         int cpu = smp_processor_id();
3412         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3413         struct task_struct *curr = rq->curr;
3414
3415         sched_clock_tick();
3416
3417         raw_spin_lock(&rq->lock);
3418         update_rq_clock(rq);
3419         update_cpu_load(rq);
3420         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3421         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3422
3423         perf_event_task_tick(curr);
3424
3425 #ifdef CONFIG_SMP
3426         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3427         trigger_load_balance(rq, cpu);
3428 #endif
3429 }
3430
3431 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
3432 {
3433         if (in_lock_functions(addr)) {
3434                 addr = CALLER_ADDR2;
3435                 if (in_lock_functions(addr))
3436                         addr = CALLER_ADDR3;
3437         }
3438         return addr;
3439 }
3440
3441 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3442                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3443
3444 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3445 {
3446 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3447         /*
3448          * Underflow?
3449          */
3450         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3451                 return;
3452 #endif
3453         preempt_count() += val;
3454 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3455         /*
3456          * Spinlock count overflowing soon?
3457          */
3458         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3459                                 PREEMPT_MASK - 10);
3460 #endif
3461         if (preempt_count() == val)
3462                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3463 }
3464 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3465
3466 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3467 {
3468 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3469         /*
3470          * Underflow?
3471          */
3472         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3473                 return;
3474         /*
3475          * Is the spinlock portion underflowing?
3476          */
3477         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3478                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3479                 return;
3480 #endif
3481
3482         if (preempt_count() == val)
3483                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3484         preempt_count() -= val;
3485 }
3486 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3487
3488 #endif
3489
3490 /*
3491  * Print scheduling while atomic bug:
3492  */
3493 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3494 {
3495         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3496
3497         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3498                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3499
3500         debug_show_held_locks(prev);
3501         print_modules();
3502         if (irqs_disabled())
3503                 print_irqtrace_events(prev);
3504
3505         if (regs)
3506                 show_regs(regs);
3507         else
3508                 dump_stack();
3509 }
3510
3511 /*
3512  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3513  */
3514 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3515 {
3516         /*
3517          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3518          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3519          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3520          */
3521         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
3522                 __schedule_bug(prev);
3523
3524         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3525
3526         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3527 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3528         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
3529                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
3530                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
3531         }
3532 #endif
3533 }
3534
3535 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3536 {
3537         if (prev->se.on_rq)
3538                 update_rq_clock(rq);
3539         rq->skip_clock_update = 0;
3540         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3541 }
3542
3543 /*
3544  * Pick up the highest-prio task:
3545  */
3546 static inline struct task_struct *
3547 pick_next_task(struct rq *rq)
3548 {
3549         const struct sched_class *class;
3550         struct task_struct *p;
3551
3552         /*
3553          * Optimization: we know that if all tasks are in
3554          * the fair class we can call that function directly:
3555          */
3556         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
3557                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3558                 if (likely(p))
3559                         return p;
3560         }
3561
3562         class = sched_class_highest;
3563         for ( ; ; ) {
3564                 p = class->pick_next_task(rq);
3565                 if (p)
3566                         return p;
3567                 /*
3568                  * Will never be NULL as the idle class always
3569                  * returns a non-NULL p:
3570                  */
3571                 class = class->next;
3572         }
3573 }
3574
3575 /*
3576  * schedule() is the main scheduler function.
3577  */
3578 asmlinkage void __sched schedule(void)
3579 {
3580         struct task_struct *prev, *next;
3581         unsigned long *switch_count;
3582         struct rq *rq;
3583         int cpu;
3584
3585 need_resched:
3586         preempt_disable();
3587         cpu = smp_processor_id();
3588         rq = cpu_rq(cpu);
3589         rcu_note_context_switch(cpu);
3590         prev = rq->curr;
3591         switch_count = &prev->nivcsw;
3592
3593         release_kernel_lock(prev);
3594 need_resched_nonpreemptible:
3595
3596         schedule_debug(prev);
3597
3598         if (sched_feat(HRTICK))
3599                 hrtick_clear(rq);
3600
3601         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3602         clear_tsk_need_resched(prev);
3603
3604         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3605                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
3606                         prev->state = TASK_RUNNING;
3607                 else
3608                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3609                 switch_count = &prev->nvcsw;
3610         }
3611
3612         pre_schedule(rq, prev);
3613
3614         if (unlikely(!rq->nr_running))
3615                 idle_balance(cpu, rq);
3616
3617         put_prev_task(rq, prev);
3618         next = pick_next_task(rq);
3619
3620         if (likely(prev != next)) {
3621                 sched_info_switch(prev, next);
3622                 perf_event_task_sched_out(prev, next);
3623
3624                 rq->nr_switches++;
3625                 rq->curr = next;
3626                 ++*switch_count;
3627
3628                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3629                 /*
3630                  * the context switch might have flipped the stack from under
3631                  * us, hence refresh the local variables.
3632                  */
3633                 cpu = smp_processor_id();
3634                 rq = cpu_rq(cpu);
3635         } else
3636                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3637
3638         post_schedule(rq);
3639
3640         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0)) {
3641                 prev = rq->curr;
3642                 switch_count = &prev->nivcsw;
3643                 goto need_resched_nonpreemptible;
3644         }
3645
3646         preempt_enable_no_resched();
3647         if (need_resched())
3648                 goto need_resched;
3649 }
3650 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3651
3652 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
3653 /*
3654  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
3655  * access and not reliable.
3656  */
3657 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
3658 {
3659         unsigned int cpu;
3660         struct rq *rq;
3661
3662         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
3663                 return 0;
3664
3665 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
3666         /*
3667          * Need to access the cpu field knowing that
3668          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
3669          * the mutex owner just released it and exited.
3670          */
3671         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
3672                 return 0;
3673 #else
3674         cpu = owner->cpu;
3675 #endif
3676
3677         /*
3678          * Even if the access succeeded (likely case),
3679          * the cpu field may no longer be valid.
3680          */
3681         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
3682                 return 0;
3683
3684         /*
3685          * We need to validate that we can do a
3686          * get_cpu() and that we have the percpu area.
3687          */
3688         if (!cpu_online(cpu))
3689                 return 0;
3690
3691         rq = cpu_rq(cpu);
3692
3693         for (;;) {
3694                 /*
3695                  * Owner changed, break to re-assess state.
3696                  */
3697                 if (lock->owner != owner)
3698                         break;
3699
3700                 /*
3701                  * Is that owner really running on that cpu?
3702                  */
3703                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
3704                         return 0;
3705
3706                 cpu_relax();
3707         }
3708
3709         return 1;
3710 }
3711 #endif
3712
3713 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3714 /*
3715  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3716  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3717  * occur there and call schedule directly.
3718  */
3719 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3720 {
3721         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3722
3723         /*
3724          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3725          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3726          */
3727         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3728                 return;
3729
3730         do {
3731                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3732                 schedule();
3733                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3734
3735                 /*
3736                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3737                  * between schedule and now.
3738                  */
3739                 barrier();
3740         } while (need_resched());
3741 }
3742 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3743
3744 /*
3745  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3746  * off of irq context.
3747  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3748  * protect us against recursive calling from irq.
3749  */
3750 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3751 {
3752         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3753
3754         /* Catch callers which need to be fixed */
3755         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3756
3757         do {
3758                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3759                 local_irq_enable();
3760                 schedule();
3761                 local_irq_disable();
3762                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3763
3764                 /*
3765                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3766                  * between schedule and now.
3767                  */
3768                 barrier();
3769         } while (need_resched());
3770 }
3771
3772 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3773
3774 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3775                           void *key)
3776 {
3777         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3778 }
3779 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3780
3781 /*
3782  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3783  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3784  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3785  *
3786  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3787  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
3788  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3789  */
3790 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3791                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
3792 {
3793         wait_queue_t *curr, *next;
3794
3795         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3796                 unsigned flags = curr->flags;
3797
3798                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
3799                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3800                         break;
3801         }
3802 }
3803
3804 /**
3805  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3806  * @q: the waitqueue
3807  * @mode: which threads
3808  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3809  * @key: is directly passed to the wakeup function
3810  *
3811  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3812  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3813  */
3814 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3815                         int nr_exclusive, void *key)
3816 {
3817         unsigned long flags;
3818
3819         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3820         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3821         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3822 }
3823 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3824
3825 /*
3826  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3827  */
3828 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
3829 {
3830         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
3831 }
3832 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
3833
3834 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
3835 {
3836         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
3837 }
3838
3839 /**
3840  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
3841  * @q: the waitqueue
3842  * @mode: which threads
3843  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3844  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
3845  *
3846  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3847  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3848  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3849  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3850  *
3851  * On UP it can prevent extra preemption.
3852  *
3853  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3854  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3855  */
3856 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3857                         int nr_exclusive, void *key)
3858 {
3859         unsigned long flags;
3860         int wake_flags = WF_SYNC;
3861
3862         if (unlikely(!q))
3863                 return;
3864
3865         if (unlikely(!nr_exclusive))
3866                 wake_flags = 0;
3867
3868         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3869         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
3870         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3871 }
3872 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
3873
3874 /*
3875  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
3876  */
3877 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3878 {
3879         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
3880 }
3881 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3882
3883 /**
3884  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
3885  * @x:  holds the state of this particular completion
3886  *
3887  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
3888  * awakened in the same order in which they were queued.
3889  *
3890  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
3891  *
3892  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3893  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3894  */
3895 void complete(struct completion *x)
3896 {
3897         unsigned long flags;
3898
3899         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3900         x->done++;
3901         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
3902         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3903 }
3904 EXPORT_SYMBOL(complete);
3905
3906 /**
3907  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
3908  * @x:  holds the state of this particular completion
3909  *
3910  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
3911  *
3912  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3913  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3914  */
3915 void complete_all(struct completion *x)
3916 {
3917         unsigned long flags;
3918
3919         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3920         x->done += UINT_MAX/2;
3921         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
3922         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3923 }
3924 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3925
3926 static inline long __sched
3927 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3928 {
3929         if (!x->done) {
3930                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3931
3932                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
3933                 do {
3934                         if (signal_pending_state(state, current)) {
3935                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3936                                 break;
3937                         }
3938                         __set_current_state(state);
3939                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3940                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3941                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3942                 } while (!x->done && timeout);
3943                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3944                 if (!x->done)
3945                         return timeout;
3946         }
3947         x->done--;
3948         return timeout ?: 1;
3949 }
3950
3951 static long __sched
3952 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3953 {
3954         might_sleep();
3955
3956         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3957         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
3958         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3959         return timeout;
3960 }
3961
3962 /**
3963  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
3964  * @x:  holds the state of this particular completion
3965  *
3966  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
3967  * interruptible and there is no timeout.
3968  *
3969  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
3970  * and interrupt capability. Also see complete().
3971  */
3972 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3973 {
3974         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3975 }
3976 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3977
3978 /**
3979  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
3980  * @x:  holds the state of this particular completion
3981  * @timeout:  timeout value in jiffies
3982  *
3983  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3984  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
3985  * interruptible.
3986  */
3987 unsigned long __sched
3988 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3989 {
3990         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3991 }
3992 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3993
3994 /**
3995  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
3996  * @x:  holds the state of this particular completion
3997  *
3998  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
3999  * interruptible.
4000  */
4001 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4002 {
4003         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4004         if (t == -ERESTARTSYS)
4005                 return t;
4006         return 0;
4007 }
4008 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4009
4010 /**
4011  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4012  * @x:  holds the state of this particular completion
4013  * @timeout:  timeout value in jiffies
4014  *
4015  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4016  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4017  */
4018 unsigned long __sched
4019 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4020                                           unsigned long timeout)
4021 {
4022         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4023 }
4024 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4025
4026 /**
4027  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4028  * @x:  holds the state of this particular completion
4029  *
4030  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4031  * interrupted by a kill signal.
4032  */
4033 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4034 {
4035         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4036         if (t == -ERESTARTSYS)
4037                 return t;
4038         return 0;
4039 }
4040 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4041
4042 /**
4043  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
4044  * @x:  holds the state of this particular completion
4045  * @timeout:  timeout value in jiffies
4046  *
4047  * This waits for either a completion of a specific task to be
4048  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
4049  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
4050  */
4051 unsigned long __sched
4052 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
4053                                      unsigned long timeout)
4054 {
4055         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
4056 }
4057 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
4058
4059 /**
4060  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4061  *      @x:     completion structure
4062  *
4063  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4064  *               1 if a decrement succeeded.
4065  *
4066  *      If a completion is being used as a counting completion,
4067  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4068  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4069  *      is protecting is not available.
4070  */
4071 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4072 {
4073         unsigned long flags;
4074         int ret = 1;
4075
4076         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4077         if (!x->done)
4078                 ret = 0;
4079         else
4080                 x->done--;
4081         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4082         return ret;
4083 }
4084 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4085
4086 /**
4087  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4088  *      @x:     completion structure
4089  *
4090  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4091  *               1 if there are no waiters.
4092  *
4093  */
4094 bool completion_done(struct completion *x)
4095 {
4096         unsigned long flags;
4097         int ret = 1;
4098
4099         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4100         if (!x->done)
4101                 ret = 0;
4102         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4103         return ret;
4104 }
4105 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4106
4107 static long __sched
4108 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4109 {
4110         unsigned long flags;
4111         wait_queue_t wait;
4112
4113         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4114
4115         __set_current_state(state);
4116
4117         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4118         __add_wait_queue(q, &wait);
4119         spin_unlock(&q->lock);
4120         timeout = schedule_timeout(timeout);
4121         spin_lock_irq(&q->lock);
4122         __remove_wait_queue(q, &wait);
4123         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4124
4125         return timeout;
4126 }
4127
4128 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4129 {
4130         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4131 }
4132 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4133
4134 long __sched
4135 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4136 {
4137         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4138 }
4139 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4140
4141 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4142 {
4143         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4144 }
4145 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4146
4147 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4148 {
4149         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4150 }
4151 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4152
4153 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4154
4155 /*
4156  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4157  * @p: task
4158  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4159  *
4160  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4161  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4162  *
4163  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4164  */
4165 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4166 {
4167         unsigned long flags;
4168         int oldprio, on_rq, running;
4169         struct rq *rq;
4170         const struct sched_class *prev_class;
4171
4172         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4173
4174         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4175
4176         oldprio = p->prio;
4177         prev_class = p->sched_class;
4178         on_rq = p->se.on_rq;
4179         running = task_current(rq, p);
4180         if (on_rq)
4181                 dequeue_task(rq, p, 0);
4182         if (running)
4183                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4184
4185         if (rt_prio(prio))
4186                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4187         else
4188                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4189
4190         p->prio = prio;
4191
4192         if (running)
4193                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4194         if (on_rq) {
4195                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
4196
4197                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4198         }
4199         task_rq_unlock(rq, &flags);
4200 }
4201
4202 #endif
4203
4204 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4205 {
4206         int old_prio, delta, on_rq;
4207         unsigned long flags;
4208         struct rq *rq;
4209
4210         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4211                 return;
4212         /*
4213          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4214          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4215          */
4216         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4217         /*
4218          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4219          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4220          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4221          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4222          */
4223         if (task_has_rt_policy(p)) {
4224                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4225                 goto out_unlock;
4226         }
4227         on_rq = p->se.on_rq;
4228         if (on_rq)
4229                 dequeue_task(rq, p, 0);
4230
4231         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4232         set_load_weight(p);
4233         old_prio = p->prio;
4234         p->prio = effective_prio(p);
4235         delta = p->prio - old_prio;
4236
4237         if (on_rq) {
4238                 enqueue_task(rq, p, 0);
4239                 /*
4240                  * If the task increased its priority or is running and
4241                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4242                  */
4243                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4244                         resched_task(rq->curr);
4245         }
4246 out_unlock:
4247         task_rq_unlock(rq, &flags);
4248 }
4249 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4250
4251 /*
4252  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4253  * @p: task
4254  * @nice: nice value
4255  */
4256 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4257 {
4258         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4259         int nice_rlim = 20 - nice;
4260
4261         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
4262                 capable(CAP_SYS_NICE));
4263 }
4264
4265 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4266
4267 /*
4268  * sys_nice - change the priority of the current process.
4269  * @increment: priority increment
4270  *
4271  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4272  * does similar things.
4273  */
4274 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
4275 {
4276         long nice, retval;
4277
4278         /*
4279          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4280          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4281          * and we have a single winner.
4282          */
4283         if (increment < -40)
4284                 increment = -40;
4285         if (increment > 40)
4286                 increment = 40;
4287
4288         nice = TASK_NICE(current) + increment;
4289         if (nice < -20)
4290                 nice = -20;
4291         if (nice > 19)
4292                 nice = 19;
4293
4294         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4295                 return -EPERM;
4296
4297         retval = security_task_setnice(current, nice);
4298         if (retval)
4299                 return retval;
4300
4301         set_user_nice(current, nice);
4302         return 0;
4303 }
4304
4305 #endif
4306
4307 /**
4308  * task_prio - return the priority value of a given task.
4309  * @p: the task in question.
4310  *
4311  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4312  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4313  * around 0, value goes from -16 to +15.
4314  */
4315 int task_prio(const struct task_struct *p)
4316 {
4317         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4318 }
4319
4320 /**
4321  * task_nice - return the nice value of a given task.
4322  * @p: the task in question.
4323  */
4324 int task_nice(const struct task_struct *p)
4325 {
4326         return TASK_NICE(p);
4327 }
4328 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4329
4330 /**
4331  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4332  * @cpu: the processor in question.
4333  */
4334 int idle_cpu(int cpu)
4335 {
4336         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4337 }
4338
4339 /**
4340  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4341  * @cpu: the processor in question.
4342  */
4343 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4344 {
4345         return cpu_rq(cpu)->idle;
4346 }
4347
4348 /**
4349  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4350  * @pid: the pid in question.
4351  */
4352 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4353 {
4354         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4355 }
4356
4357 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4358 static void
4359 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4360 {
4361         BUG_ON(p->se.on_rq);
4362
4363         p->policy = policy;
4364         p->rt_priority = prio;
4365         p->normal_prio = normal_prio(p);
4366         /* we are holding p->pi_lock already */
4367         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4368         if (rt_prio(p->prio))
4369                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4370         else
4371                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4372         set_load_weight(p);
4373 }
4374
4375 /*
4376  * check the target process has a UID that matches the current process's
4377  */
4378 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4379 {
4380         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4381         bool match;
4382
4383         rcu_read_lock();
4384         pcred = __task_cred(p);
4385         match = (cred->euid == pcred->euid ||
4386                  cred->euid == pcred->uid);
4387         rcu_read_unlock();
4388         return match;
4389 }
4390
4391 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4392                                 struct sched_param *param, bool user)
4393 {
4394         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4395         unsigned long flags;
4396         const struct sched_class *prev_class;
4397         struct rq *rq;
4398         int reset_on_fork;
4399
4400         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4401         BUG_ON(in_interrupt());
4402 recheck:
4403         /* double check policy once rq lock held */
4404         if (policy < 0) {
4405                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4406                 policy = oldpolicy = p->policy;
4407         } else {
4408                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
4409                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4410
4411                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4412                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4413                                 policy != SCHED_IDLE)
4414                         return -EINVAL;
4415         }
4416
4417         /*
4418          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4419          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4420          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4421          */
4422         if (param->sched_priority < 0 ||
4423             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4424             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4425                 return -EINVAL;
4426         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4427                 return -EINVAL;
4428
4429         /*
4430          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4431          */
4432         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4433                 if (rt_policy(policy)) {
4434                         unsigned long rlim_rtprio;
4435
4436                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4437                                 return -ESRCH;
4438                         rlim_rtprio = task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4439                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4440
4441                         /* can't set/change the rt policy */
4442                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4443                                 return -EPERM;
4444
4445                         /* can't increase priority */
4446                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4447                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4448                                 return -EPERM;
4449                 }
4450                 /*
4451                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4452                  * move out of SCHED_IDLE either:
4453                  */
4454                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4455                         return -EPERM;
4456
4457                 /* can't change other user's priorities */
4458                 if (!check_same_owner(p))
4459                         return -EPERM;
4460
4461                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4462                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4463                         return -EPERM;
4464         }
4465
4466         if (user) {
4467                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4468                 if (retval)
4469                         return retval;
4470         }
4471
4472         /*
4473          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4474          * changing the priority of the task:
4475          */
4476         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4477         /*
4478          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4479          * runqueue lock must be held.
4480          */
4481         rq = __task_rq_lock(p);
4482
4483 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4484         if (user) {
4485                 /*
4486                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4487                  * assigned.
4488                  */
4489                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4490                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0) {
4491                         __task_rq_unlock(rq);
4492                         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4493                         return -EPERM;
4494                 }
4495         }
4496 #endif
4497
4498         /* recheck policy now with rq lock held */
4499         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4500                 policy = oldpolicy = -1;
4501                 __task_rq_unlock(rq);
4502                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4503                 goto recheck;
4504         }
4505         on_rq = p->se.on_rq;
4506         running = task_current(rq, p);
4507         if (on_rq)
4508                 deactivate_task(rq, p, 0);
4509         if (running)
4510                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4511
4512         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4513
4514         oldprio = p->prio;
4515         prev_class = p->sched_class;
4516         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4517
4518         if (running)
4519                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4520         if (on_rq) {
4521                 activate_task(rq, p, 0);
4522
4523                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4524         }
4525         __task_rq_unlock(rq);
4526         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4527
4528         rt_mutex_adjust_pi(p);
4529
4530         return 0;
4531 }
4532
4533 /**
4534  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4535  * @p: the task in question.
4536  * @policy: new policy.
4537  * @param: structure containing the new RT priority.
4538  *
4539  * NOTE that the task may be already dead.
4540  */
4541 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4542                        struct sched_param *param)
4543 {
4544         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4545 }
4546 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4547
4548 /**
4549  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4550  * @p: the task in question.
4551  * @policy: new policy.
4552  * @param: structure containing the new RT priority.
4553  *
4554  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4555  * current context has permission.  For example, this is needed in
4556  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4557  * but our caller might not have that capability.
4558  */
4559 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4560                                struct sched_param *param)
4561 {
4562         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4563 }
4564
4565 static int
4566 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4567 {
4568         struct sched_param lparam;
4569         struct task_struct *p;
4570         int retval;
4571
4572         if (!param || pid < 0)
4573                 return -EINVAL;
4574         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4575                 return -EFAULT;
4576
4577         rcu_read_lock();
4578         retval = -ESRCH;
4579         p = find_process_by_pid(pid);
4580         if (p != NULL)
4581                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4582         rcu_read_unlock();
4583
4584         return retval;
4585 }
4586
4587 /**
4588  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4589  * @pid: the pid in question.
4590  * @policy: new policy.
4591  * @param: structure containing the new RT priority.
4592  */
4593 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4594                 struct sched_param __user *, param)
4595 {
4596         /* negative values for policy are not valid */
4597         if (policy < 0)
4598                 return -EINVAL;
4599
4600         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4601 }
4602
4603 /**
4604  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4605  * @pid: the pid in question.
4606  * @param: structure containing the new RT priority.
4607  */
4608 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4609 {
4610         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4611 }
4612
4613 /**
4614  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4615  * @pid: the pid in question.
4616  */
4617 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4618 {
4619         struct task_struct *p;
4620         int retval;
4621
4622         if (pid < 0)
4623                 return -EINVAL;
4624
4625         retval = -ESRCH;
4626         rcu_read_lock();
4627         p = find_process_by_pid(pid);
4628         if (p) {
4629                 retval = security_task_getscheduler(p);
4630                 if (!retval)
4631                         retval = p->policy
4632                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4633         }
4634         rcu_read_unlock();
4635         return retval;
4636 }
4637
4638 /**
4639  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4640  * @pid: the pid in question.
4641  * @param: structure containing the RT priority.
4642  */
4643 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4644 {
4645         struct sched_param lp;
4646         struct task_struct *p;
4647         int retval;
4648
4649         if (!param || pid < 0)
4650                 return -EINVAL;
4651
4652         rcu_read_lock();
4653         p = find_process_by_pid(pid);
4654         retval = -ESRCH;
4655         if (!p)
4656                 goto out_unlock;
4657
4658         retval = security_task_getscheduler(p);
4659         if (retval)
4660                 goto out_unlock;
4661
4662         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4663         rcu_read_unlock();
4664
4665         /*
4666          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4667          */
4668         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4669
4670         return retval;
4671
4672 out_unlock:
4673         rcu_read_unlock();
4674         return retval;
4675 }
4676
4677 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4678 {
4679         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4680         struct task_struct *p;
4681         int retval;
4682
4683         get_online_cpus();
4684         rcu_read_lock();
4685
4686         p = find_process_by_pid(pid);
4687         if (!p) {
4688                 rcu_read_unlock();
4689                 put_online_cpus();
4690                 return -ESRCH;
4691         }
4692
4693         /* Prevent p going away */
4694         get_task_struct(p);
4695         rcu_read_unlock();
4696
4697         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4698                 retval = -ENOMEM;
4699                 goto out_put_task;
4700         }
4701         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4702                 retval = -ENOMEM;
4703                 goto out_free_cpus_allowed;
4704         }
4705         retval = -EPERM;
4706         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
4707                 goto out_unlock;
4708
4709         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4710         if (retval)
4711                 goto out_unlock;
4712
4713         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4714         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4715  again:
4716         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4717
4718         if (!retval) {
4719                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4720                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4721                         /*
4722                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4723                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4724                          * cpuset's cpus_allowed
4725                          */
4726                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4727                         goto again;
4728                 }
4729         }
4730 out_unlock:
4731         free_cpumask_var(new_mask);
4732 out_free_cpus_allowed:
4733         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4734 out_put_task:
4735         put_task_struct(p);
4736         put_online_cpus();
4737         return retval;
4738 }
4739
4740 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4741                              struct cpumask *new_mask)
4742 {
4743         if (len < cpumask_size())
4744                 cpumask_clear(new_mask);
4745         else if (len > cpumask_size())
4746                 len = cpumask_size();
4747
4748         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4749 }
4750
4751 /**
4752  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4753  * @pid: pid of the process
4754  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4755  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4756  */
4757 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4758                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4759 {
4760         cpumask_var_t new_mask;
4761         int retval;
4762
4763         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4764                 return -ENOMEM;
4765
4766         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4767         if (retval == 0)
4768                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4769         free_cpumask_var(new_mask);
4770         return retval;
4771 }
4772
4773 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4774 {
4775         struct task_struct *p;
4776         unsigned long flags;
4777         struct rq *rq;
4778         int retval;
4779
4780         get_online_cpus();
4781         rcu_read_lock();
4782
4783         retval = -ESRCH;
4784         p = find_process_by_pid(pid);
4785         if (!p)
4786                 goto out_unlock;
4787
4788         retval = security_task_getscheduler(p);
4789         if (retval)
4790                 goto out_unlock;
4791
4792         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4793         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
4794         task_rq_unlock(rq, &flags);
4795
4796 out_unlock:
4797         rcu_read_unlock();
4798         put_online_cpus();
4799
4800         return retval;
4801 }
4802
4803 /**
4804  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4805  * @pid: pid of the process
4806  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4807  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4808  */
4809 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4810                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4811 {
4812         int ret;
4813         cpumask_var_t mask;
4814
4815         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4816                 return -EINVAL;
4817         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4818                 return -EINVAL;
4819
4820         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4821                 return -ENOMEM;
4822
4823         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4824         if (ret == 0) {
4825                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4826
4827                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4828                         ret = -EFAULT;
4829                 else
4830                         ret = retlen;
4831         }
4832         free_cpumask_var(mask);
4833
4834         return ret;
4835 }
4836
4837 /**
4838  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4839  *
4840  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4841  * other threads running on this CPU then this function will return.
4842  */
4843 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4844 {
4845         struct rq *rq = this_rq_lock();
4846
4847         schedstat_inc(rq, yld_count);
4848         current->sched_class->yield_task(rq);
4849
4850         /*
4851          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4852          * no need to preempt or enable interrupts:
4853          */
4854         __release(rq->lock);
4855         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4856         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4857         preempt_enable_no_resched();
4858
4859         schedule();
4860
4861         return 0;
4862 }
4863
4864 static inline int should_resched(void)
4865 {
4866         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
4867 }
4868
4869 static void __cond_resched(void)
4870 {
4871         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4872         schedule();
4873         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4874 }
4875
4876 int __sched _cond_resched(void)
4877 {
4878         if (should_resched()) {
4879                 __cond_resched();
4880                 return 1;
4881         }
4882         return 0;
4883 }
4884 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4885
4886 /*
4887  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4888  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4889  *
4890  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4891  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4892  * spin_unlock(), once by hand).
4893  */
4894 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4895 {
4896         int resched = should_resched();
4897         int ret = 0;
4898
4899         lockdep_assert_held(lock);
4900
4901         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4902                 spin_unlock(lock);
4903                 if (resched)
4904                         __cond_resched();
4905                 else
4906                         cpu_relax();
4907                 ret = 1;
4908                 spin_lock(lock);
4909         }
4910         return ret;
4911 }
4912 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4913
4914 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4915 {
4916         BUG_ON(!in_softirq());
4917
4918         if (should_resched()) {
4919                 local_bh_enable();
4920                 __cond_resched();
4921                 local_bh_disable();
4922                 return 1;
4923         }
4924         return 0;
4925 }
4926 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4927
4928 /**
4929  * yield - yield the current processor to other threads.
4930  *
4931  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4932  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4933  */
4934 void __sched yield(void)
4935 {
4936         set_current_state(TASK_RUNNING);
4937         sys_sched_yield();
4938 }
4939 EXPORT_SYMBOL(yield);
4940
4941 /*
4942  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4943  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4944  */
4945 void __sched io_schedule(void)
4946 {
4947         struct rq *rq = raw_rq();
4948
4949         delayacct_blkio_start();
4950         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4951         current->in_iowait = 1;
4952         schedule();
4953         current->in_iowait = 0;
4954         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4955         delayacct_blkio_end();
4956 }
4957 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4958
4959 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4960 {
4961         struct rq *rq = raw_rq();
4962         long ret;
4963
4964         delayacct_blkio_start();
4965         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4966         current->in_iowait = 1;
4967         ret = schedule_timeout(timeout);
4968         current->in_iowait = 0;
4969         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4970         delayacct_blkio_end();
4971         return ret;
4972 }
4973
4974 /**
4975  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4976  * @policy: scheduling class.
4977  *
4978  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4979  * by a given scheduling class.
4980  */
4981 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4982 {
4983         int ret = -EINVAL;
4984
4985         switch (policy) {
4986         case SCHED_FIFO:
4987         case SCHED_RR:
4988                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4989                 break;
4990         case SCHED_NORMAL:
4991         case SCHED_BATCH:
4992         case SCHED_IDLE:
4993                 ret = 0;
4994                 break;
4995         }
4996         return ret;
4997 }
4998
4999 /**
5000  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5001  * @policy: scheduling class.
5002  *
5003  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5004  * by a given scheduling class.
5005  */
5006 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5007 {
5008         int ret = -EINVAL;
5009
5010         switch (policy) {
5011         case SCHED_FIFO:
5012         case SCHED_RR:
5013                 ret = 1;
5014                 break;
5015         case SCHED_NORMAL:
5016         case SCHED_BATCH:
5017         case SCHED_IDLE:
5018                 ret = 0;
5019         }
5020         return ret;
5021 }
5022
5023 /**
5024  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5025  * @pid: pid of the process.
5026  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5027  *
5028  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5029  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5030  */
5031 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5032                 struct timespec __user *, interval)
5033 {
5034         struct task_struct *p;
5035         unsigned int time_slice;
5036         unsigned long flags;
5037         struct rq *rq;
5038         int retval;
5039         struct timespec t;
5040
5041         if (pid < 0)
5042                 return -EINVAL;
5043
5044         retval = -ESRCH;
5045         rcu_read_lock();
5046         p = find_process_by_pid(pid);
5047         if (!p)
5048                 goto out_unlock;
5049
5050         retval = security_task_getscheduler(p);
5051         if (retval)
5052                 goto out_unlock;
5053
5054         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5055         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5056         task_rq_unlock(rq, &flags);
5057
5058         rcu_read_unlock();
5059         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5060         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5061         return retval;
5062
5063 out_unlock:
5064         rcu_read_unlock();
5065         return retval;
5066 }
5067
5068 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5069
5070 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5071 {
5072         unsigned long free = 0;
5073         unsigned state;
5074
5075         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5076         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5077                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5078 #if BITS_PER_LONG == 32
5079         if (state == TASK_RUNNING)
5080                 printk(KERN_CONT " running  ");
5081         else
5082                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5083 #else
5084         if (state == TASK_RUNNING)
5085                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5086         else
5087                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5088 #endif
5089 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5090         free = stack_not_used(p);
5091 #endif
5092         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5093                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
5094                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5095
5096         show_stack(p, NULL);
5097 }
5098
5099 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5100 {
5101         struct task_struct *g, *p;
5102
5103 #if BITS_PER_LONG == 32
5104         printk(KERN_INFO
5105                 "  task                PC stack   pid father\n");
5106 #else
5107         printk(KERN_INFO
5108                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5109 #endif
5110         read_lock(&tasklist_lock);
5111         do_each_thread(g, p) {
5112                 /*
5113                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5114                  * console might take alot of time:
5115                  */
5116                 touch_nmi_watchdog();
5117                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5118                         sched_show_task(p);
5119         } while_each_thread(g, p);
5120
5121         touch_all_softlockup_watchdogs();
5122
5123 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5124         sysrq_sched_debug_show();
5125 #endif
5126         read_unlock(&tasklist_lock);
5127         /*
5128          * Only show locks if all tasks are dumped:
5129          */
5130         if (!state_filter)
5131                 debug_show_all_locks();
5132 }
5133
5134 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5135 {
5136         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5137 }
5138
5139 /**
5140  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5141  * @idle: task in question
5142  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5143  *
5144  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5145  * flag, to make booting more robust.
5146  */
5147 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5148 {
5149         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5150         unsigned long flags;
5151
5152         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5153
5154         __sched_fork(idle);
5155         idle->state = TASK_RUNNING;
5156         idle->se.exec_start = sched_clock();
5157
5158         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
5159         __set_task_cpu(idle, cpu);
5160
5161         rq->curr = rq->idle = idle;
5162 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5163         idle->oncpu = 1;
5164 #endif
5165         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5166
5167         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5168 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5169         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5170 #else
5171         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5172 #endif
5173         /*
5174          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5175          */
5176         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5177         ftrace_graph_init_task(idle);
5178 }
5179
5180 /*
5181  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5182  * indicates which cpus entered this state. This is used
5183  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5184  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5185  * always be CPU_BITS_NONE.
5186  */
5187 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
5188
5189 /*
5190  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5191  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5192  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5193  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5194  * number of CPUs.
5195  *
5196  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5197  */
5198 static int get_update_sysctl_factor(void)
5199 {
5200         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
5201         unsigned int factor;
5202
5203         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
5204         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
5205                 factor = 1;
5206                 break;
5207         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
5208                 factor = cpus;
5209                 break;
5210         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
5211         default:
5212                 factor = 1 + ilog2(cpus);
5213                 break;
5214         }
5215
5216         return factor;
5217 }
5218
5219 static void update_sysctl(void)
5220 {
5221         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
5222
5223 #define SET_SYSCTL(name) \
5224         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
5225         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
5226         SET_SYSCTL(sched_latency);
5227         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
5228         SET_SYSCTL(sched_shares_ratelimit);
5229 #undef SET_SYSCTL
5230 }
5231
5232 static inline void sched_init_granularity(void)
5233 {
5234         update_sysctl();
5235 }
5236
5237 #ifdef CONFIG_SMP
5238 /*
5239  * This is how migration works:
5240  *
5241  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
5242  *    stop_one_cpu().
5243  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
5244  *    off the CPU)
5245  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
5246  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5247  *    it and puts it into the right queue.
5248  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
5249  *    is done.
5250  */
5251
5252 /*
5253  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5254  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5255  * is removed from the allowed bitmask.
5256  *
5257  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5258  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5259  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5260  */
5261 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
5262 {
5263         unsigned long flags;
5264         struct rq *rq;
5265         unsigned int dest_cpu;
5266         int ret = 0;
5267
5268         /*
5269          * Serialize against TASK_WAKING so that ttwu() and wunt() can
5270          * drop the rq->lock and still rely on ->cpus_allowed.
5271          */
5272 again:
5273         while (task_is_waking(p))
5274                 cpu_relax();
5275         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5276         if (task_is_waking(p)) {
5277                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5278                 goto again;
5279         }
5280
5281         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
5282                 ret = -EINVAL;
5283                 goto out;
5284         }
5285
5286         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
5287                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
5288                 ret = -EINVAL;
5289                 goto out;
5290         }
5291
5292         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5293                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5294         else {
5295                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
5296                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
5297         }
5298
5299         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5300         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
5301                 goto out;
5302
5303         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
5304         if (migrate_task(p, dest_cpu)) {
5305                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
5306                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5307                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5308                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
5309                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5310                 return 0;
5311         }
5312 out:
5313         task_rq_unlock(rq, &flags);
5314
5315         return ret;
5316 }
5317 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5318
5319 /*
5320  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5321  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5322  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5323  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5324  *
5325  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5326  * as the task is no longer on this CPU.
5327  *
5328  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5329  */
5330 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5331 {
5332         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5333         int ret = 0;
5334
5335         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
5336                 return ret;
5337
5338         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5339         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5340
5341         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5342         /* Already moved. */
5343         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5344                 goto done;
5345         /* Affinity changed (again). */
5346         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
5347                 goto fail;
5348
5349         /*
5350          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
5351          * placed properly.
5352          */
5353         if (p->se.on_rq) {
5354                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5355                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
5356                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5357                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
5358         }
5359 done:
5360         ret = 1;
5361 fail:
5362         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5363         return ret;
5364 }
5365
5366 /*
5367  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
5368  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
5369  * 'pushing' onto another runqueue.
5370  */
5371 static int migration_cpu_stop(void *data)
5372 {
5373         struct migration_arg *arg = data;
5374
5375         /*
5376          * The original target cpu might have gone down and we might
5377          * be on another cpu but it doesn't matter.
5378          */
5379         local_irq_disable();
5380         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
5381         local_irq_enable();
5382         return 0;
5383 }
5384
5385 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5386 /*
5387  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
5388  */
5389 void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5390 {
5391         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5392         int needs_cpu, uninitialized_var(dest_cpu);
5393         unsigned long flags;
5394
5395         local_irq_save(flags);
5396
5397         raw_spin_lock(&rq->lock);
5398         needs_cpu = (task_cpu(p) == dead_cpu) && (p->state != TASK_WAKING);
5399         if (needs_cpu)
5400                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, p);
5401         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5402         /*
5403          * It can only fail if we race with set_cpus_allowed(),
5404          * in the racer should migrate the task anyway.
5405          */
5406         if (needs_cpu)
5407                 __migrate_task(p, dead_cpu, dest_cpu);
5408         local_irq_restore(flags);
5409 }
5410
5411 /*
5412  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5413  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5414  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5415  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5416  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5417  */
5418 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5419 {
5420         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
5421         unsigned long flags;
5422
5423         local_irq_save(flags);
5424         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5425         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5426         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5427         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5428         local_irq_restore(flags);
5429 }
5430
5431 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5432 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5433 {
5434         struct task_struct *p, *t;
5435
5436         read_lock(&tasklist_lock);
5437
5438         do_each_thread(t, p) {
5439                 if (p == current)
5440                         continue;
5441
5442                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5443                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5444         } while_each_thread(t, p);
5445
5446         read_unlock(&tasklist_lock);
5447 }
5448
5449 /*
5450  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5451  * It does so by boosting its priority to highest possible.
5452  * Used by CPU offline code.
5453  */
5454 void sched_idle_next(void)
5455 {
5456         int this_cpu = smp_processor_id();
5457         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5458         struct task_struct *p = rq->idle;
5459         unsigned long flags;
5460
5461         /* cpu has to be offline */
5462         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5463
5464         /*
5465          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5466          * and interrupts disabled on the current cpu.
5467          */
5468         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5469
5470         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5471
5472         activate_task(rq, p, 0);
5473
5474         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5475 }
5476
5477 /*
5478  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5479  * offline.
5480  */
5481 void idle_task_exit(void)
5482 {
5483         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5484
5485         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5486
5487         if (mm != &init_mm)
5488                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5489         mmdrop(mm);
5490 }
5491
5492 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5493 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5494 {
5495         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5496
5497         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5498         BUG_ON(!p->exit_state);
5499
5500         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5501         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5502
5503         get_task_struct(p);
5504
5505         /*
5506          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5507          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
5508          * fine.
5509          */
5510         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5511         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5512         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5513
5514         put_task_struct(p);
5515 }
5516
5517 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5518 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5519 {
5520         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5521         struct task_struct *next;
5522
5523         for ( ; ; ) {
5524                 if (!rq->nr_running)
5525                         break;
5526                 next = pick_next_task(rq);
5527                 if (!next)
5528                         break;
5529                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5530                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5531
5532         }
5533 }
5534
5535 /*
5536  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
5537  */
5538 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
5539 {
5540         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
5541         rq->calc_load_active = 0;
5542 }
5543 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5544
5545 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5546
5547 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5548         {
5549                 .procname       = "sched_domain",
5550                 .mode           = 0555,
5551         },
5552         {}
5553 };
5554
5555 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5556         {
5557                 .procname       = "kernel",
5558                 .mode           = 0555,
5559                 .child          = sd_ctl_dir,
5560         },
5561         {}
5562 };
5563
5564 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5565 {
5566         struct ctl_table *entry =
5567                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5568
5569         return entry;
5570 }
5571
5572 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5573 {
5574         struct ctl_table *entry;
5575
5576         /*
5577          * In the intermediate directories, both the child directory and
5578          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5579          * will always be set. In the lowest directory the names are
5580          * static strings and all have proc handlers.
5581          */
5582         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5583                 if (entry->child)
5584                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5585                 if (entry->proc_handler == NULL)
5586                         kfree(entry->procname);
5587         }
5588
5589         kfree(*tablep);
5590         *tablep = NULL;
5591 }
5592
5593 static void
5594 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5595                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5596                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5597 {
5598         entry->procname = procname;
5599         entry->data = data;
5600         entry->maxlen = maxlen;
5601         entry->mode = mode;
5602         entry->proc_handler = proc_handler;
5603 }
5604
5605 static struct ctl_table *
5606 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5607 {
5608         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
5609
5610         if (table == NULL)
5611                 return NULL;
5612
5613         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5614                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5615         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5616                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5617         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5618                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5619         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5620                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5621         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5622                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5623         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5624                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5625         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5626                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5627         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5628                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5629         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5630                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5631         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5632                 &sd->cache_nice_tries,
5633                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5634         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5635                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5636         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
5637                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
5638         /* &table[12] is terminator */
5639
5640         return table;
5641 }
5642
5643 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5644 {
5645         struct ctl_table *entry, *table;
5646         struct sched_domain *sd;
5647         int domain_num = 0, i;
5648         char buf[32];
5649
5650         for_each_domain(cpu, sd)
5651                 domain_num++;
5652         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5653         if (table == NULL)
5654                 return NULL;
5655
5656         i = 0;
5657         for_each_domain(cpu, sd) {
5658                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5659                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5660                 entry->mode = 0555;
5661                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5662                 entry++;
5663                 i++;
5664         }
5665         return table;
5666 }
5667
5668 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5669 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5670 {
5671         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5672         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5673         char buf[32];
5674
5675         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5676         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5677
5678         if (entry == NULL)
5679                 return;
5680
5681         for_each_possible_cpu(i) {
5682                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5683                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5684                 entry->mode = 0555;
5685                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5686                 entry++;
5687         }
5688
5689         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5690         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5691 }
5692
5693 /* may be called multiple times per register */
5694 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5695 {
5696         if (sd_sysctl_header)
5697                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5698         sd_sysctl_header = NULL;
5699         if (sd_ctl_dir[0].child)
5700                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5701 }
5702 #else
5703 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5704 {
5705 }
5706 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5707 {
5708 }
5709 #endif
5710
5711 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5712 {
5713         if (!rq->online) {
5714                 const struct sched_class *class;
5715
5716                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5717                 rq->online = 1;
5718
5719                 for_each_class(class) {
5720                         if (class->rq_online)
5721                                 class->rq_online(rq);
5722                 }
5723         }
5724 }
5725
5726 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5727 {
5728         if (rq->online) {
5729                 const struct sched_class *class;
5730
5731                 for_each_class(class) {
5732                         if (class->rq_offline)
5733                                 class->rq_offline(rq);
5734                 }
5735
5736                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5737                 rq->online = 0;
5738         }
5739 }
5740
5741 /*
5742  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5743  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5744  */
5745 static int __cpuinit
5746 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5747 {
5748         int cpu = (long)hcpu;
5749         unsigned long flags;
5750         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5751
5752         switch (action) {
5753
5754         case CPU_UP_PREPARE:
5755         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
5756                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5757                 break;
5758
5759         case CPU_ONLINE:
5760         case CPU_ONLINE_FROZEN:
5761                 /* Update our root-domain */
5762                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5763                 if (rq->rd) {
5764                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5765
5766                         set_rq_online(rq);
5767                 }
5768                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5769                 break;
5770
5771 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5772         case CPU_DEAD:
5773         case CPU_DEAD_FROZEN:
5774                 migrate_live_tasks(cpu);
5775                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5776                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5777                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
5778                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5779                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
5780                 migrate_dead_tasks(cpu);
5781                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5782                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5783                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5784                 calc_global_load_remove(rq);
5785                 break;
5786
5787         case CPU_DYING:
5788         case CPU_DYING_FROZEN:
5789                 /* Update our root-domain */
5790                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5791                 if (rq->rd) {
5792                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5793                         set_rq_offline(rq);
5794                 }
5795                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5796                 break;
5797 #endif
5798         }
5799         return NOTIFY_OK;
5800 }
5801
5802 /*
5803  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5804  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5805  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5806  */
5807 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5808         .notifier_call = migration_call,
5809         .priority = 10
5810 };
5811
5812 static int __init migration_init(void)
5813 {
5814         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5815         int err;
5816
5817         /* Start one for the boot CPU: */
5818         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5819         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5820         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5821         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5822
5823         return 0;
5824 }
5825 early_initcall(migration_init);
5826 #endif
5827
5828 #ifdef CONFIG_SMP
5829
5830 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5831
5832 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
5833
5834 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
5835 {
5836         sched_domain_debug_enabled = 1;
5837
5838         return 0;
5839 }
5840 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
5841
5842 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5843                                   struct cpumask *groupmask)
5844 {
5845         struct sched_group *group = sd->groups;
5846         char str[256];
5847
5848         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5849         cpumask_clear(groupmask);
5850
5851         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5852
5853         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5854                 printk("does not load-balance\n");
5855                 if (sd->parent)
5856                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5857                                         " has parent");
5858                 return -1;
5859         }
5860
5861         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5862
5863         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5864                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5865                                 "CPU%d\n", cpu);
5866         }
5867         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5868                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5869                                 " CPU%d\n", cpu);
5870         }
5871
5872         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5873         do {
5874                 if (!group) {
5875                         printk("\n");
5876                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5877                         break;
5878                 }
5879
5880                 if (!group->cpu_power) {
5881                         printk(KERN_CONT "\n");
5882                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5883                                         "set\n");
5884                         break;
5885                 }
5886
5887                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5888                         printk(KERN_CONT "\n");
5889                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5890                         break;
5891                 }
5892
5893                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5894                         printk(KERN_CONT "\n");
5895                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5896                         break;
5897                 }
5898
5899                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5900
5901                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5902
5903                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5904                 if (group->cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
5905                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
5906                                 group->cpu_power);
5907                 }
5908
5909                 group = group->next;
5910         } while (group != sd->groups);
5911         printk(KERN_CONT "\n");
5912
5913         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5914                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5915
5916         if (sd->parent &&
5917             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5918                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5919                         "of domain->span\n");
5920         return 0;
5921 }
5922
5923 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5924 {
5925         cpumask_var_t groupmask;
5926         int level = 0;
5927
5928         if (!sched_domain_debug_enabled)
5929                 return;
5930
5931         if (!sd) {
5932                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5933                 return;
5934         }
5935
5936         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5937
5938         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
5939                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
5940                 return;
5941         }
5942
5943         for (;;) {
5944                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
5945                         break;
5946                 level++;
5947                 sd = sd->parent;
5948                 if (!sd)
5949                         break;
5950         }
5951         free_cpumask_var(groupmask);
5952 }
5953 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5954 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5955 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5956
5957 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5958 {
5959         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5960                 return 1;
5961
5962         /* Following flags need at least 2 groups */
5963         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5964                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5965                          SD_BALANCE_FORK |
5966                          SD_BALANCE_EXEC |
5967                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5968                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5969                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5970                         return 0;
5971         }
5972
5973         /* Following flags don't use groups */
5974         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5975                 return 0;
5976
5977         return 1;
5978 }
5979
5980 static int
5981 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5982 {
5983         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5984
5985         if (sd_degenerate(parent))
5986                 return 1;
5987
5988         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5989                 return 0;
5990
5991         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5992         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5993                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5994                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5995                                 SD_BALANCE_FORK |
5996                                 SD_BALANCE_EXEC |
5997                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5998                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5999                 if (nr_node_ids == 1)
6000                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
6001         }
6002         if (~cflags & pflags)
6003                 return 0;
6004
6005         return 1;
6006 }
6007
6008 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
6009 {
6010         synchronize_sched();
6011
6012         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
6013
6014         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6015         free_cpumask_var(rd->online);
6016         free_cpumask_var(rd->span);
6017         kfree(rd);
6018 }
6019
6020 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6021 {
6022         struct root_domain *old_rd = NULL;
6023         unsigned long flags;
6024
6025         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6026
6027         if (rq->rd) {
6028                 old_rd = rq->rd;
6029
6030                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
6031                         set_rq_offline(rq);
6032
6033                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
6034
6035                 /*
6036                  * If we dont want to free the old_rt yet then
6037                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
6038                  * in this function:
6039                  */
6040                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6041                         old_rd = NULL;
6042         }
6043
6044         atomic_inc(&rd->refcount);
6045         rq->rd = rd;
6046
6047         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
6048         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
6049                 set_rq_online(rq);
6050
6051         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6052
6053         if (old_rd)
6054                 free_rootdomain(old_rd);
6055 }
6056
6057 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
6058 {
6059         gfp_t gfp = GFP_KERNEL;
6060
6061         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6062
6063         if (bootmem)
6064                 gfp = GFP_NOWAIT;
6065
6066         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, gfp))
6067                 goto out;
6068         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, gfp))
6069                 goto free_span;
6070         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, gfp))
6071                 goto free_online;
6072
6073         if (cpupri_init(&rd->cpupri, bootmem) != 0)
6074                 goto free_rto_mask;
6075         return 0;
6076
6077 free_rto_mask:
6078         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6079 free_online:
6080         free_cpumask_var(rd->online);
6081 free_span:
6082         free_cpumask_var(rd->span);
6083 out:
6084         return -ENOMEM;
6085 }
6086
6087 static void init_defrootdomain(void)
6088 {
6089         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
6090
6091         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6092 }
6093
6094 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6095 {
6096         struct root_domain *rd;
6097
6098         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6099         if (!rd)
6100                 return NULL;
6101
6102         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
6103                 kfree(rd);
6104                 return NULL;
6105         }
6106
6107         return rd;
6108 }
6109
6110 /*
6111  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6112  * hold the hotplug lock.
6113  */
6114 static void
6115 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6116 {
6117         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6118         struct sched_domain *tmp;
6119
6120         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent)
6121                 tmp->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(tmp));
6122
6123         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6124         for (tmp = sd; tmp; ) {
6125                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6126                 if (!parent)
6127                         break;
6128
6129                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6130                         tmp->parent = parent->parent;
6131                         if (parent->parent)
6132                                 parent->parent->child = tmp;
6133                 } else
6134                         tmp = tmp->parent;
6135         }
6136
6137         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6138                 sd = sd->parent;
6139                 if (sd)
6140                         sd->child = NULL;
6141         }
6142
6143         sched_domain_debug(sd, cpu);
6144
6145         rq_attach_root(rq, rd);
6146         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6147 }
6148
6149 /* cpus with isolated domains */
6150 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
6151
6152 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6153 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6154 {
6155         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6156         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6157         return 1;
6158 }
6159
6160 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6161
6162 /*
6163  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6164  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6165  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
6166  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
6167  *
6168  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6169  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6170  * and ->cpu_power to 0.
6171  */
6172 static void
6173 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
6174                         const struct cpumask *cpu_map,
6175                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6176                                         struct sched_group **sg,
6177                                         struct cpumask *tmpmask),
6178                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
6179 {
6180         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6181         int i;
6182
6183         cpumask_clear(covered);
6184
6185         for_each_cpu(i, span) {
6186                 struct sched_group *sg;
6187                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6188                 int j;
6189
6190                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6191                         continue;
6192
6193                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
6194                 sg->cpu_power = 0;
6195
6196                 for_each_cpu(j, span) {
6197                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
6198                                 continue;
6199
6200                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6201                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6202                 }
6203                 if (!first)
6204                         first = sg;
6205                 if (last)
6206                         last->next = sg;
6207                 last = sg;
6208         }
6209         last->next = first;
6210 }
6211
6212 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6213
6214 #ifdef CONFIG_NUMA
6215
6216 /**
6217  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6218  * @node: node whose sched_domain we're building
6219  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6220  *
6221  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6222  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6223  *
6224  * Should use nodemask_t.
6225  */
6226 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6227 {
6228         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6229
6230         min_val = INT_MAX;
6231
6232         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6233                 /* Start at @node */
6234                 n = (node + i) % nr_node_ids;
6235
6236                 if (!nr_cpus_node(n))
6237                         continue;
6238
6239                 /* Skip already used nodes */
6240                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6241                         continue;
6242
6243                 /* Simple min distance search */
6244                 val = node_distance(node, n);
6245
6246                 if (val < min_val) {
6247                         min_val = val;
6248                         best_node = n;
6249                 }
6250         }
6251
6252         node_set(best_node, *used_nodes);
6253         return best_node;
6254 }
6255
6256 /**
6257  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6258  * @node: node whose cpumask we're constructing
6259  * @span: resulting cpumask
6260  *
6261  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6262  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6263  * out optimally.
6264  */
6265 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
6266 {
6267         nodemask_t used_nodes;
6268         int i;
6269
6270         cpumask_clear(span);
6271         nodes_clear(used_nodes);
6272
6273         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
6274         node_set(node, used_nodes);
6275
6276         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6277                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6278
6279                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
6280         }
6281 }
6282 #endif /* CONFIG_NUMA */
6283
6284 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6285
6286 /*
6287  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
6288  *
6289  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
6290  *   and struct sched_domain. )
6291  */
6292 struct static_sched_group {
6293         struct sched_group sg;
6294         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
6295 };
6296
6297 struct static_sched_domain {
6298         struct sched_domain sd;
6299         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
6300 };
6301
6302 struct s_data {
6303 #ifdef CONFIG_NUMA
6304         int                     sd_allnodes;
6305         cpumask_var_t           domainspan;
6306         cpumask_var_t           covered;
6307         cpumask_var_t           notcovered;
6308 #endif
6309         cpumask_var_t           nodemask;
6310         cpumask_var_t           this_sibling_map;
6311         cpumask_var_t           this_core_map;
6312         cpumask_var_t           send_covered;
6313         cpumask_var_t           tmpmask;
6314         struct sched_group      **sched_group_nodes;
6315         struct root_domain      *rd;
6316 };
6317
6318 enum s_alloc {
6319         sa_sched_groups = 0,
6320         sa_rootdomain,
6321         sa_tmpmask,
6322         sa_send_covered,
6323         sa_this_core_map,
6324         sa_this_sibling_map,
6325         sa_nodemask,
6326         sa_sched_group_nodes,
6327 #ifdef CONFIG_NUMA
6328         sa_notcovered,
6329         sa_covered,
6330         sa_domainspan,
6331 #endif
6332         sa_none,
6333 };
6334
6335 /*
6336  * SMT sched-domains:
6337  */
6338 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6339 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
6340 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_groups);
6341
6342 static int
6343 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6344                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
6345 {
6346         if (sg)
6347                 *sg = &per_cpu(sched_groups, cpu).sg;
6348         return cpu;
6349 }
6350 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
6351
6352 /*
6353  * multi-core sched-domains:
6354  */
6355 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6356 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
6357 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
6358 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
6359
6360 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6361 static int
6362 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6363                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6364 {
6365         int group;
6366
6367         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6368         group = cpumask_first(mask);
6369         if (sg)
6370                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
6371         return group;
6372 }
6373 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6374 static int
6375 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6376                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
6377 {
6378         if (sg)
6379                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
6380         return cpu;
6381 }
6382 #endif
6383
6384 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
6385 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
6386
6387 static int
6388 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6389                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6390 {
6391         int group;
6392 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6393         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
6394         group = cpumask_first(mask);
6395 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6396         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6397         group = cpumask_first(mask);
6398 #else
6399         group = cpu;
6400 #endif
6401         if (sg)
6402                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
6403         return group;
6404 }
6405
6406 #ifdef CONFIG_NUMA
6407 /*
6408  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6409  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6410  * gets dynamically allocated.
6411  */
6412 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
6413 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
6414
6415 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
6416 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
6417
6418 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6419                                  struct sched_group **sg,
6420                                  struct cpumask *nodemask)
6421 {
6422         int group;
6423
6424         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
6425         group = cpumask_first(nodemask);
6426
6427         if (sg)
6428                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
6429         return group;
6430 }
6431
6432 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6433 {
6434         struct sched_group *sg = group_head;
6435         int j;
6436
6437         if (!sg)
6438                 return;
6439         do {
6440                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
6441                         struct sched_domain *sd;
6442
6443                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
6444                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
6445                                 /*
6446                                  * Only add "power" once for each
6447                                  * physical package.
6448                                  */
6449                                 continue;
6450                         }
6451
6452                         sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
6453                 }
6454                 sg = sg->next;
6455         } while (sg != group_head);
6456 }
6457
6458 static int build_numa_sched_groups(struct s_data *d,
6459                                    const struct cpumask *cpu_map, int num)
6460 {
6461         struct sched_domain *sd;
6462         struct sched_group *sg, *prev;
6463         int n, j;
6464
6465         cpumask_clear(d->covered);
6466         cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(num), cpu_map);
6467         if (cpumask_empty(d->nodemask)) {
6468                 d->sched_group_nodes[num] = NULL;
6469                 goto out;
6470         }
6471
6472         sched_domain_node_span(num, d->domainspan);
6473         cpumask_and(d->domainspan, d->domainspan, cpu_map);
6474
6475         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6476                           GFP_KERNEL, num);
6477         if (!sg) {
6478                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for node %d\n",
6479                        num);
6480                 return -ENOMEM;
6481         }
6482         d->sched_group_nodes[num] = sg;
6483
6484         for_each_cpu(j, d->nodemask) {
6485                 sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
6486                 sd->groups = sg;
6487         }
6488
6489         sg->cpu_power = 0;
6490         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->nodemask);
6491         sg->next = sg;
6492         cpumask_or(d->covered, d->covered, d->nodemask);
6493
6494         prev = sg;
6495         for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6496                 n = (num + j) % nr_node_ids;
6497                 cpumask_complement(d->notcovered, d->covered);
6498                 cpumask_and(d->tmpmask, d->notcovered, cpu_map);
6499                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, d->domainspan);
6500                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
6501                         break;
6502                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, cpumask_of_node(n));
6503                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
6504                         continue;
6505                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6506                                   GFP_KERNEL, num);
6507                 if (!sg) {
6508                         printk(KERN_WARNING
6509                                "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6510                         return -ENOMEM;
6511                 }
6512                 sg->cpu_power = 0;
6513                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->tmpmask);
6514                 sg->next = prev->next;
6515                 cpumask_or(d->covered, d->covered, d->tmpmask);
6516                 prev->next = sg;
6517                 prev = sg;
6518         }
6519 out:
6520         return 0;
6521 }
6522 #endif /* CONFIG_NUMA */
6523
6524 #ifdef CONFIG_NUMA
6525 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6526 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
6527                               struct cpumask *nodemask)
6528 {
6529         int cpu, i;
6530
6531         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
6532                 struct sched_group **sched_group_nodes
6533                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6534
6535                 if (!sched_group_nodes)
6536                         continue;
6537
6538                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6539                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6540
6541                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
6542                         if (cpumask_empty(nodemask))
6543                                 continue;
6544
6545                         if (sg == NULL)
6546                                 continue;
6547                         sg = sg->next;
6548 next_sg:
6549                         oldsg = sg;
6550                         sg = sg->next;
6551                         kfree(oldsg);
6552                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6553                                 goto next_sg;
6554                 }
6555                 kfree(sched_group_nodes);
6556                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6557         }
6558 }
6559 #else /* !CONFIG_NUMA */
6560 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
6561                               struct cpumask *nodemask)
6562 {
6563 }
6564 #endif /* CONFIG_NUMA */
6565
6566 /*
6567  * Initialize sched groups cpu_power.
6568  *
6569  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6570  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6571  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6572  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6573  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6574  * less cpu_power.
6575  */
6576 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6577 {
6578         struct sched_domain *child;
6579         struct sched_group *group;
6580         long power;
6581         int weight;
6582
6583         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6584
6585         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
6586                 return;
6587
6588         child = sd->child;
6589
6590         sd->groups->cpu_power = 0;
6591
6592         if (!child) {
6593                 power = SCHED_LOAD_SCALE;
6594                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6595                 /*
6596                  * SMT siblings share the power of a single core.
6597                  * Usually multiple threads get a better yield out of
6598                  * that one core than a single thread would have,
6599                  * reflect that in sd->smt_gain.
6600                  */
6601                 if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
6602                         power *= sd->smt_gain;
6603                         power /= weight;
6604                         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
6605                 }
6606                 sd->groups->cpu_power += power;
6607                 return;
6608         }
6609
6610         /*
6611          * Add cpu_power of each child group to this groups cpu_power.
6612          */
6613         group = child->groups;
6614         do {
6615                 sd->groups->cpu_power += group->cpu_power;
6616                 group = group->next;
6617         } while (group != child->groups);
6618 }
6619
6620 /*
6621  * Initializers for schedule domains
6622  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6623  */
6624
6625 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6626 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
6627 #else
6628 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
6629 #endif
6630
6631 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
6632
6633 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
6634 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
6635 {                                                               \
6636         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
6637         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
6638         sd->level = SD_LV_##type;                               \
6639         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
6640 }
6641
6642 SD_INIT_FUNC(CPU)
6643 #ifdef CONFIG_NUMA
6644  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
6645  SD_INIT_FUNC(NODE)
6646 #endif
6647 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6648  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
6649 #endif
6650 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6651  SD_INIT_FUNC(MC)
6652 #endif
6653
6654 static int default_relax_domain_level = -1;
6655
6656 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6657 {
6658         unsigned long val;
6659
6660         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
6661         if (val < SD_LV_MAX)
6662                 default_relax_domain_level = val;
6663
6664         return 1;
6665 }
6666 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6667
6668 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6669                                  struct sched_domain_attr *attr)
6670 {
6671         int request;
6672
6673         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6674                 if (default_relax_domain_level < 0)
6675                         return;
6676                 else
6677                         request = default_relax_domain_level;
6678         } else
6679                 request = attr->relax_domain_level;
6680         if (request < sd->level) {
6681                 /* turn off idle balance on this domain */
6682                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6683         } else {
6684                 /* turn on idle balance on this domain */
6685                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6686         }
6687 }
6688
6689 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6690                                  const struct cpumask *cpu_map)
6691 {
6692         switch (what) {
6693         case sa_sched_groups:
6694                 free_sched_groups(cpu_map, d->tmpmask); /* fall through */
6695                 d->sched_group_nodes = NULL;
6696         case sa_rootdomain:
6697                 free_rootdomain(d->rd); /* fall through */
6698         case sa_tmpmask:
6699                 free_cpumask_var(d->tmpmask); /* fall through */
6700         case sa_send_covered:
6701                 free_cpumask_var(d->send_covered); /* fall through */
6702         case sa_this_core_map:
6703                 free_cpumask_var(d->this_core_map); /* fall through */
6704         case sa_this_sibling_map:
6705                 free_cpumask_var(d->this_sibling_map); /* fall through */
6706         case sa_nodemask:
6707                 free_cpumask_var(d->nodemask); /* fall through */
6708         case sa_sched_group_nodes:
6709 #ifdef CONFIG_NUMA
6710                 kfree(d->sched_group_nodes); /* fall through */
6711         case sa_notcovered:
6712                 free_cpumask_var(d->notcovered); /* fall through */
6713         case sa_covered:
6714                 free_cpumask_var(d->covered); /* fall through */
6715         case sa_domainspan:
6716                 free_cpumask_var(d->domainspan); /* fall through */
6717 #endif
6718         case sa_none:
6719                 break;
6720         }
6721 }
6722
6723 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6724                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6725 {
6726 #ifdef CONFIG_NUMA
6727         if (!alloc_cpumask_var(&d->domainspan, GFP_KERNEL))
6728                 return sa_none;
6729         if (!alloc_cpumask_var(&d->covered, GFP_KERNEL))
6730                 return sa_domainspan;
6731         if (!alloc_cpumask_var(&d->notcovered, GFP_KERNEL))
6732                 return sa_covered;
6733         /* Allocate the per-node list of sched groups */
6734         d->sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids,
6735                                       sizeof(struct sched_group *), GFP_KERNEL);
6736         if (!d->sched_group_nodes) {
6737                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6738                 return sa_notcovered;
6739         }
6740         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = d->sched_group_nodes;
6741 #endif
6742         if (!alloc_cpumask_var(&d->nodemask, GFP_KERNEL))
6743                 return sa_sched_group_nodes;
6744         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_sibling_map, GFP_KERNEL))
6745                 return sa_nodemask;
6746         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_core_map, GFP_KERNEL))
6747                 return sa_this_sibling_map;
6748         if (!alloc_cpumask_var(&d->send_covered, GFP_KERNEL))
6749                 return sa_this_core_map;
6750         if (!alloc_cpumask_var(&d->tmpmask, GFP_KERNEL))
6751                 return sa_send_covered;
6752         d->rd = alloc_rootdomain();
6753         if (!d->rd) {
6754                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
6755                 return sa_tmpmask;
6756         }
6757         return sa_rootdomain;
6758 }
6759
6760 static struct sched_domain *__build_numa_sched_domains(struct s_data *d,
6761         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr, int i)
6762 {
6763         struct sched_domain *sd = NULL;
6764 #ifdef CONFIG_NUMA
6765         struct sched_domain *parent;
6766
6767         d->sd_allnodes = 0;
6768         if (cpumask_weight(cpu_map) >
6769             SD_NODES_PER_DOMAIN * cpumask_weight(d->nodemask)) {
6770                 sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
6771                 SD_INIT(sd, ALLNODES);
6772                 set_domain_attribute(sd, attr);
6773                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
6774                 cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6775                 d->sd_allnodes = 1;
6776         }
6777         parent = sd;
6778
6779         sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
6780         SD_INIT(sd, NODE);
6781         set_domain_attribute(sd, attr);
6782         sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
6783         sd->parent = parent;
6784         if (parent)
6785                 parent->child = sd;
6786         cpumask_and(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(sd), cpu_map);
6787 #endif
6788         return sd;
6789 }
6790
6791 static struct sched_domain *__build_cpu_sched_domain(struct s_data *d,
6792         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6793         struct sched_domain *parent, int i)
6794 {
6795         struct sched_domain *sd;
6796         sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
6797         SD_INIT(sd, CPU);
6798         set_domain_attribute(sd, attr);
6799         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), d->nodemask);
6800         sd->parent = parent;
6801         if (parent)
6802                 parent->child = sd;
6803         cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6804         return sd;
6805 }
6806
6807 static struct sched_domain *__build_mc_sched_domain(struct s_data *d,
6808         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6809         struct sched_domain *parent, int i)
6810 {
6811         struct sched_domain *sd = parent;
6812 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6813         sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
6814         SD_INIT(sd, MC);
6815         set_domain_attribute(sd, attr);
6816         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_coregroup_mask(i));
6817         sd->parent = parent;
6818         parent->child = sd;
6819         cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6820 #endif
6821         return sd;
6822 }
6823
6824 static struct sched_domain *__build_smt_sched_domain(struct s_data *d,
6825         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6826         struct sched_domain *parent, int i)
6827 {
6828         struct sched_domain *sd = parent;
6829 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6830         sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
6831         SD_INIT(sd, SIBLING);
6832         set_domain_attribute(sd, attr);
6833         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, topology_thread_cpumask(i));
6834         sd->parent = parent;
6835         parent->child = sd;
6836         cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6837 #endif
6838         return sd;
6839 }
6840
6841 static void build_sched_groups(struct s_data *d, enum sched_domain_level l,
6842                                const struct cpumask *cpu_map, int cpu)
6843 {
6844         switch (l) {
6845 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6846         case SD_LV_SIBLING: /* set up CPU (sibling) groups */
6847                 cpumask_and(d->this_sibling_map, cpu_map,
6848                             topology_thread_cpumask(cpu));
6849                 if (cpu == cpumask_first(d->this_sibling_map))
6850                         init_sched_build_groups(d->this_sibling_map, cpu_map,
6851                                                 &cpu_to_cpu_group,
6852                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
6853                 break;
6854 #endif
6855 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6856         case SD_LV_MC: /* set up multi-core groups */
6857                 cpumask_and(d->this_core_map, cpu_map, cpu_coregroup_mask(cpu));
6858                 if (cpu == cpumask_first(d->this_core_map))
6859                         init_sched_build_groups(d->this_core_map, cpu_map,
6860                                                 &cpu_to_core_group,
6861                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
6862                 break;
6863 #endif
6864         case SD_LV_CPU: /* set up physical groups */
6865                 cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(cpu), cpu_map);
6866                 if (!cpumask_empty(d->nodemask))
6867                         init_sched_build_groups(d->nodemask, cpu_map,
6868                                                 &cpu_to_phys_group,
6869                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
6870                 break;
6871 #ifdef CONFIG_NUMA
6872         case SD_LV_ALLNODES:
6873                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group,
6874                                         d->send_covered, d->tmpmask);
6875                 break;
6876 #endif
6877         default:
6878                 break;
6879         }
6880 }
6881
6882 /*
6883  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6884  * to the individual cpus
6885  */
6886 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6887                                  struct sched_domain_attr *attr)
6888 {
6889         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
6890         struct s_data d;
6891         struct sched_domain *sd;
6892         int i;
6893 #ifdef CONFIG_NUMA
6894         d.sd_allnodes = 0;
6895 #endif
6896
6897         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6898         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6899                 goto error;
6900         alloc_state = sa_sched_groups;
6901
6902         /*
6903          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
6904          */
6905         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6906                 cpumask_and(d.nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)),
6907                             cpu_map);
6908
6909                 sd = __build_numa_sched_domains(&d, cpu_map, attr, i);
6910                 sd = __build_cpu_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
6911                 sd = __build_mc_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
6912                 sd = __build_smt_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
6913         }
6914
6915         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6916                 build_sched_groups(&d, SD_LV_SIBLING, cpu_map, i);
6917                 build_sched_groups(&d, SD_LV_MC, cpu_map, i);
6918         }
6919
6920         /* Set up physical groups */
6921         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
6922                 build_sched_groups(&d, SD_LV_CPU, cpu_map, i);
6923
6924 #ifdef CONFIG_NUMA
6925         /* Set up node groups */
6926         if (d.sd_allnodes)
6927                 build_sched_groups(&d, SD_LV_ALLNODES, cpu_map, 0);
6928
6929         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
6930                 if (build_numa_sched_groups(&d, cpu_map, i))
6931                         goto error;
6932 #endif
6933
6934         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6935 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6936         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6937                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
6938                 init_sched_groups_power(i, sd);
6939         }
6940 #endif
6941 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6942         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6943                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
6944                 init_sched_groups_power(i, sd);
6945         }
6946 #endif
6947
6948         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6949                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
6950                 init_sched_groups_power(i, sd);
6951         }
6952
6953 #ifdef CONFIG_NUMA
6954         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
6955                 init_numa_sched_groups_power(d.sched_group_nodes[i]);
6956
6957         if (d.sd_allnodes) {
6958                 struct sched_group *sg;
6959
6960                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
6961                                                                 d.tmpmask);
6962                 init_numa_sched_groups_power(sg);
6963         }
6964 #endif
6965
6966         /* Attach the domains */
6967         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6968 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6969                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
6970 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6971                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
6972 #else
6973                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
6974 #endif
6975                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6976         }
6977
6978         d.sched_group_nodes = NULL; /* don't free this we still need it */
6979         __free_domain_allocs(&d, sa_tmpmask, cpu_map);
6980         return 0;
6981
6982 error:
6983         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6984         return -ENOMEM;
6985 }
6986
6987 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6988 {
6989         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
6990 }
6991
6992 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6993 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6994 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6995                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6996
6997 /*
6998  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6999  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7000  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7001  */
7002 static cpumask_var_t fallback_doms;
7003
7004 /*
7005  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7006  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7007  * or 0 if it stayed the same.
7008  */
7009 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7010 {
7011         return 0;
7012 }
7013
7014 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7015 {
7016         int i;
7017         cpumask_var_t *doms;
7018
7019         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7020         if (!doms)
7021                 return NULL;
7022         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7023                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7024                         free_sched_domains(doms, i);
7025                         return NULL;
7026                 }
7027         }
7028         return doms;
7029 }
7030
7031 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7032 {
7033         unsigned int i;
7034         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7035                 free_cpumask_var(doms[i]);
7036         kfree(doms);
7037 }
7038
7039 /*
7040  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7041  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7042  * exclude other special cases in the future.
7043  */
7044 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7045 {
7046         int err;
7047
7048         arch_update_cpu_topology();
7049         ndoms_cur = 1;
7050         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7051         if (!doms_cur)
7052                 doms_cur = &fallback_doms;
7053         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7054         dattr_cur = NULL;
7055         err = build_sched_domains(doms_cur[0]);
7056         register_sched_domain_sysctl();
7057
7058         return err;
7059 }
7060
7061 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7062                                        struct cpumask *tmpmask)
7063 {
7064         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7065 }
7066
7067 /*
7068  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7069  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7070  */
7071 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7072 {
7073         /* Save because hotplug lock held. */
7074         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
7075         int i;
7076
7077         for_each_cpu(i, cpu_map)
7078                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7079         synchronize_sched();
7080         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
7081 }
7082
7083 /* handle null as "default" */
7084 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7085                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7086 {
7087         struct sched_domain_attr tmp;
7088
7089         /* fast path */
7090         if (!new && !cur)
7091                 return 1;
7092
7093         tmp = SD_ATTR_INIT;
7094         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7095                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7096                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7097 }
7098
7099 /*
7100  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7101  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7102  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7103  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7104  *
7105  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7106  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7107  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7108  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7109  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7110  * it as it is.
7111  *
7112  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7113  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7114  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7115  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7116  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7117  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7118  *
7119  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7120  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7121  * and it will not create the default domain.
7122  *
7123  * Call with hotplug lock held
7124  */
7125 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7126                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7127 {
7128         int i, j, n;
7129         int new_topology;
7130
7131         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7132
7133         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7134         unregister_sched_domain_sysctl();
7135
7136         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7137         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7138
7139         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7140
7141         /* Destroy deleted domains */
7142         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7143                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7144                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7145                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7146                                 goto match1;
7147                 }
7148                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7149                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7150 match1:
7151                 ;
7152         }
7153
7154         if (doms_new == NULL) {
7155                 ndoms_cur = 0;
7156                 doms_new = &fallback_doms;
7157                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7158                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7159         }
7160
7161         /* Build new domains */
7162         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7163                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
7164                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7165                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7166                                 goto match2;
7167                 }
7168                 /* no match - add a new doms_new */
7169                 __build_sched_domains(doms_new[i],
7170                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7171 match2:
7172                 ;
7173         }
7174
7175         /* Remember the new sched domains */
7176         if (doms_cur != &fallback_doms)
7177                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7178         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7179         doms_cur = doms_new;
7180         dattr_cur = dattr_new;
7181         ndoms_cur = ndoms_new;
7182
7183         register_sched_domain_sysctl();
7184
7185         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7186 }
7187
7188 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7189 static void arch_reinit_sched_domains(void)
7190 {
7191         get_online_cpus();
7192
7193         /* Destroy domains first to force the rebuild */
7194         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
7195
7196         rebuild_sched_domains();
7197         put_online_cpus();
7198 }
7199
7200 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7201 {
7202         unsigned int level = 0;
7203
7204         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
7205                 return -EINVAL;
7206
7207         /*
7208          * level is always be positive so don't check for
7209          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
7210          * What happens on 0 or 1 byte write,
7211          * need to check for count as well?
7212          */
7213
7214         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
7215                 return -EINVAL;
7216
7217         if (smt)
7218                 sched_smt_power_savings = level;
7219         else
7220                 sched_mc_power_savings = level;
7221
7222         arch_reinit_sched_domains();
7223
7224         return count;
7225 }
7226
7227 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7228 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
7229                                            struct sysdev_class_attribute *attr,
7230                                            char *page)
7231 {
7232         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7233 }
7234 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
7235                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7236                                             const char *buf, size_t count)
7237 {
7238         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7239 }
7240 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
7241                          sched_mc_power_savings_show,
7242                          sched_mc_power_savings_store);
7243 #endif
7244
7245 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7246 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
7247                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7248                                             char *page)
7249 {
7250         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7251 }
7252 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
7253                                              struct sysdev_class_attribute *attr,
7254                                              const char *buf, size_t count)
7255 {
7256         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7257 }
7258 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
7259                    sched_smt_power_savings_show,
7260                    sched_smt_power_savings_store);
7261 #endif
7262
7263 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7264 {
7265         int err = 0;
7266
7267 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7268         if (smt_capable())
7269                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7270                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7271 #endif
7272 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7273         if (!err && mc_capable())
7274                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7275                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7276 #endif
7277         return err;
7278 }
7279 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
7280
7281 #ifndef CONFIG_CPUSETS
7282 /*
7283  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
7284  * When cpusets are enabled they take over this function.
7285  */
7286 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
7287                                 unsigned long action, void *hcpu)
7288 {
7289         switch (action) {
7290         case CPU_ONLINE:
7291         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7292         case CPU_DOWN_PREPARE:
7293         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7294         case CPU_DOWN_FAILED:
7295         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7296                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7297                 return NOTIFY_OK;
7298
7299         default:
7300                 return NOTIFY_DONE;
7301         }
7302 }
7303 #endif
7304
7305 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
7306                                 unsigned long action, void *hcpu)
7307 {
7308         int cpu = (int)(long)hcpu;
7309
7310         switch (action) {
7311         case CPU_DOWN_PREPARE:
7312         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7313                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
7314                 return NOTIFY_OK;
7315
7316         case CPU_DOWN_FAILED:
7317         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7318         case CPU_ONLINE:
7319         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7320                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
7321                 return NOTIFY_OK;
7322
7323         default:
7324                 return NOTIFY_DONE;
7325         }
7326 }
7327
7328 void __init sched_init_smp(void)
7329 {
7330         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7331
7332         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7333         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7334
7335 #if defined(CONFIG_NUMA)
7336         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
7337                                                                 GFP_KERNEL);
7338         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
7339 #endif
7340         get_online_cpus();
7341         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7342         arch_init_sched_domains(cpu_active_mask);
7343         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7344         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7345                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7346         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7347         put_online_cpus();
7348
7349 #ifndef CONFIG_CPUSETS
7350         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
7351         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
7352 #endif
7353
7354         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
7355         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
7356
7357         init_hrtick();
7358
7359         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7360         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7361                 BUG();
7362         sched_init_granularity();
7363         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7364
7365         init_sched_rt_class();
7366 }
7367 #else
7368 void __init sched_init_smp(void)
7369 {
7370         sched_init_granularity();
7371 }
7372 #endif /* CONFIG_SMP */
7373
7374 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
7375
7376 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7377 {
7378         return in_lock_functions(addr) ||
7379                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7380                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7381 }
7382
7383 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
7384 {
7385         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7386         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
7387 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7388         cfs_rq->rq = rq;
7389 #endif
7390         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7391 }
7392
7393 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
7394 {
7395         struct rt_prio_array *array;
7396         int i;
7397
7398         array = &rt_rq->active;
7399         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
7400                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
7401                 __clear_bit(i, array->bitmap);
7402         }
7403         /* delimiter for bitsearch: */
7404         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
7405
7406 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7407         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
7408 #ifdef CONFIG_SMP
7409         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
7410 #endif
7411 #endif
7412 #ifdef CONFIG_SMP
7413         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
7414         rt_rq->overloaded = 0;
7415         plist_head_init_raw(&rt_rq->pushable_tasks, &rq->lock);
7416 #endif
7417
7418         rt_rq->rt_time = 0;
7419         rt_rq->rt_throttled = 0;
7420         rt_rq->rt_runtime = 0;
7421         raw_spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7422
7423 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7424         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
7425         rt_rq->rq = rq;
7426 #endif
7427 }
7428
7429 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7430 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
7431                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
7432                                 struct sched_entity *parent)
7433 {
7434         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7435         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
7436         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
7437         cfs_rq->tg = tg;
7438         if (add)
7439                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7440
7441         tg->se[cpu] = se;
7442         /* se could be NULL for init_task_group */
7443         if (!se)
7444                 return;
7445
7446         if (!parent)
7447                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
7448         else
7449                 se->cfs_rq = parent->my_q;
7450
7451         se->my_q = cfs_rq;
7452         se->load.weight = tg->shares;
7453         se->load.inv_weight = 0;
7454         se->parent = parent;
7455 }
7456 #endif
7457
7458 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7459 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
7460                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
7461                 struct sched_rt_entity *parent)
7462 {
7463         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7464
7465         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
7466         init_rt_rq(rt_rq, rq);
7467         rt_rq->tg = tg;
7468         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7469         if (add)
7470                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
7471
7472         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
7473         if (!rt_se)
7474                 return;
7475
7476         if (!parent)
7477                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
7478         else
7479                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
7480
7481         rt_se->my_q = rt_rq;
7482         rt_se->parent = parent;
7483         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
7484 }
7485 #endif
7486
7487 void __init sched_init(void)
7488 {
7489         int i, j;
7490         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7491
7492 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7493         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7494 #endif
7495 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7496         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7497 #endif
7498 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7499         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
7500 #endif
7501         if (alloc_size) {
7502                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7503
7504 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7505                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7506                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7507
7508                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7509                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7510
7511 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7512 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7513                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7514                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7515
7516                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7517                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7518
7519 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7520 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7521                 for_each_possible_cpu(i) {
7522                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
7523                         ptr += cpumask_size();
7524                 }
7525 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7526         }
7527
7528 #ifdef CONFIG_SMP
7529         init_defrootdomain();
7530 #endif
7531
7532         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7533                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7534
7535 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7536         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
7537                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7538 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7539
7540 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7541         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
7542         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
7543
7544 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7545
7546 #if defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED && defined CONFIG_SMP
7547         update_shares_data = __alloc_percpu(nr_cpu_ids * sizeof(unsigned long),
7548                                             __alignof__(unsigned long));
7549 #endif
7550         for_each_possible_cpu(i) {
7551                 struct rq *rq;
7552
7553                 rq = cpu_rq(i);
7554                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7555                 rq->nr_running = 0;
7556                 rq->calc_load_active = 0;
7557                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7558                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
7559                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
7560 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7561                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
7562                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7563 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7564                 /*
7565                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
7566                  *
7567                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7568                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7569                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7570                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7571                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7572                  * (se->load.weight).
7573                  *
7574                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
7575                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7576                  * then A0's share of the cpu resource is:
7577                  *
7578                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7579                  *
7580                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
7581                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
7582                  */
7583                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
7584 #endif
7585 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7586
7587                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7588 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7589                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
7590 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7591                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
7592 #endif
7593 #endif
7594
7595                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7596                         rq->cpu_load[j] = 0;
7597 #ifdef CONFIG_SMP
7598                 rq->sd = NULL;
7599                 rq->rd = NULL;
7600                 rq->cpu_power = SCHED_LOAD_SCALE;
7601                 rq->post_schedule = 0;
7602                 rq->active_balance = 0;
7603                 rq->next_balance = jiffies;
7604                 rq->push_cpu = 0;
7605                 rq->cpu = i;
7606                 rq->online = 0;
7607                 rq->idle_stamp = 0;
7608                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7609                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7610 #endif
7611                 init_rq_hrtick(rq);
7612                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7613         }
7614
7615         set_load_weight(&init_task);
7616
7617 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7618         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7619 #endif
7620
7621 #ifdef CONFIG_SMP
7622         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
7623 #endif
7624
7625 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
7626         plist_head_init_raw(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
7627 #endif
7628
7629         /*
7630          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7631          */
7632         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7633         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7634
7635         /*
7636          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7637          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7638          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7639          * when this runqueue becomes "idle".
7640          */
7641         init_idle(current, smp_processor_id());
7642
7643         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7644
7645         /*
7646          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7647          */
7648         current->sched_class = &fair_sched_class;
7649
7650         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7651         zalloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
7652 #ifdef CONFIG_SMP
7653 #ifdef CONFIG_NO_HZ
7654         zalloc_cpumask_var(&nohz.cpu_mask, GFP_NOWAIT);
7655         alloc_cpumask_var(&nohz.ilb_grp_nohz_mask, GFP_NOWAIT);
7656 #endif
7657         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7658         if (cpu_isolated_map == NULL)
7659                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7660 #endif /* SMP */
7661
7662         perf_event_init();
7663
7664         scheduler_running = 1;
7665 }
7666
7667 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
7668 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7669 {
7670         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7671
7672         return (nested == PREEMPT_INATOMIC_BASE + preempt_offset);
7673 }
7674
7675 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7676 {
7677 #ifdef in_atomic
7678         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7679
7680         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
7681             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7682                 return;
7683         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7684                 return;
7685         prev_jiffy = jiffies;
7686
7687         printk(KERN_ERR
7688                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7689                         file, line);
7690         printk(KERN_ERR
7691                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7692                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7693                         current->pid, current->comm);
7694
7695         debug_show_held_locks(current);
7696         if (irqs_disabled())
7697                 print_irqtrace_events(current);
7698         dump_stack();
7699 #endif
7700 }
7701 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7702 #endif
7703
7704 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7705 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7706 {
7707         int on_rq;
7708
7709         on_rq = p->se.on_rq;
7710         if (on_rq)
7711                 deactivate_task(rq, p, 0);
7712         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7713         if (on_rq) {
7714                 activate_task(rq, p, 0);
7715                 resched_task(rq->curr);
7716         }
7717 }
7718
7719 void normalize_rt_tasks(void)
7720 {
7721         struct task_struct *g, *p;
7722         unsigned long flags;
7723         struct rq *rq;
7724
7725         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7726         do_each_thread(g, p) {
7727                 /*
7728                  * Only normalize user tasks:
7729                  */
7730                 if (!p->mm)
7731                         continue;
7732
7733                 p->se.exec_start                = 0;
7734 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7735                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7736                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7737                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7738 #endif
7739
7740                 if (!rt_task(p)) {
7741                         /*
7742                          * Renice negative nice level userspace
7743                          * tasks back to 0:
7744                          */
7745                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7746                                 set_user_nice(p, 0);
7747                         continue;
7748                 }
7749
7750                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7751                 rq = __task_rq_lock(p);
7752
7753                 normalize_task(rq, p);
7754
7755                 __task_rq_unlock(rq);
7756                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7757         } while_each_thread(g, p);
7758
7759         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7760 }
7761
7762 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7763
7764 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7765 /*
7766  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7767  *
7768  * They can only be called when the whole system has been
7769  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7770  * activity can take place. Using them for anything else would
7771  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7772  * under any other configuration.
7773  */
7774
7775 /**
7776  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7777  * @cpu: the processor in question.
7778  *
7779  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7780  */
7781 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7782 {
7783         return cpu_curr(cpu);
7784 }
7785
7786 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7787
7788 #ifdef CONFIG_IA64
7789 /**
7790  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7791  * @cpu: the processor in question.
7792  * @p: the task pointer to set.
7793  *
7794  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7795  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7796  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7797  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7798  * and caller must save the original value of the current task (see
7799  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7800  * re-starting the system.
7801  *
7802  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7803  */
7804 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7805 {
7806         cpu_curr(cpu) = p;
7807 }
7808
7809 #endif
7810
7811 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7812 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7813 {
7814         int i;
7815
7816         for_each_possible_cpu(i) {
7817                 if (tg->cfs_rq)
7818                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
7819                 if (tg->se)
7820                         kfree(tg->se[i]);
7821         }
7822
7823         kfree(tg->cfs_rq);
7824         kfree(tg->se);
7825 }
7826
7827 static
7828 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7829 {
7830         struct cfs_rq *cfs_rq;
7831         struct sched_entity *se;
7832         struct rq *rq;
7833         int i;
7834
7835         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7836         if (!tg->cfs_rq)
7837                 goto err;
7838         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7839         if (!tg->se)
7840                 goto err;
7841
7842         tg->shares = NICE_0_LOAD;
7843
7844         for_each_possible_cpu(i) {
7845                 rq = cpu_rq(i);
7846
7847                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
7848                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7849                 if (!cfs_rq)
7850                         goto err;
7851
7852                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
7853                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7854                 if (!se)
7855                         goto err_free_rq;
7856
7857                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
7858         }
7859
7860         return 1;
7861
7862  err_free_rq:
7863         kfree(cfs_rq);
7864  err:
7865         return 0;
7866 }
7867
7868 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7869 {
7870         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
7871                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
7872 }
7873
7874 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7875 {
7876         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
7877 }
7878 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
7879 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7880 {
7881 }
7882
7883 static inline
7884 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7885 {
7886         return 1;
7887 }
7888
7889 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7890 {
7891 }
7892
7893 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7894 {
7895 }
7896 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7897
7898 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7899 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
7900 {
7901         int i;
7902
7903         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
7904
7905         for_each_possible_cpu(i) {
7906                 if (tg->rt_rq)
7907                         kfree(tg->rt_rq[i]);
7908                 if (tg->rt_se)
7909                         kfree(tg->rt_se[i]);
7910         }
7911
7912         kfree(tg->rt_rq);
7913         kfree(tg->rt_se);
7914 }
7915
7916 static
7917 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7918 {
7919         struct rt_rq *rt_rq;
7920         struct sched_rt_entity *rt_se;
7921         struct rq *rq;
7922         int i;
7923
7924         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7925         if (!tg->rt_rq)
7926                 goto err;
7927         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7928         if (!tg->rt_se)
7929                 goto err;
7930
7931         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
7932                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
7933
7934         for_each_possible_cpu(i) {
7935                 rq = cpu_rq(i);
7936
7937                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
7938                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7939                 if (!rt_rq)
7940                         goto err;
7941
7942                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
7943                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7944                 if (!rt_se)
7945                         goto err_free_rq;
7946
7947                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
7948         }
7949
7950         return 1;
7951
7952  err_free_rq:
7953         kfree(rt_rq);
7954  err:
7955         return 0;
7956 }
7957
7958 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7959 {
7960         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
7961                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
7962 }
7963
7964 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7965 {
7966         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
7967 }
7968 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7969 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
7970 {
7971 }
7972
7973 static inline
7974 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7975 {
7976         return 1;
7977 }
7978
7979 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7980 {
7981 }
7982
7983 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7984 {
7985 }
7986 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7987
7988 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7989 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7990 {
7991         free_fair_sched_group(tg);
7992         free_rt_sched_group(tg);
7993         kfree(tg);
7994 }
7995
7996 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7997 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7998 {
7999         struct task_group *tg;
8000         unsigned long flags;
8001         int i;
8002
8003         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8004         if (!tg)
8005                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8006
8007         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8008                 goto err;
8009
8010         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8011                 goto err;
8012
8013         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8014         for_each_possible_cpu(i) {
8015                 register_fair_sched_group(tg, i);
8016                 register_rt_sched_group(tg, i);
8017         }
8018         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8019
8020         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8021
8022         tg->parent = parent;
8023         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8024         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8025         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8026
8027         return tg;
8028
8029 err:
8030         free_sched_group(tg);
8031         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8032 }
8033
8034 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8035 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8036 {
8037         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8038         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8039 }
8040
8041 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8042 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8043 {
8044         unsigned long flags;
8045         int i;
8046
8047         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8048         for_each_possible_cpu(i) {
8049                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8050                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
8051         }
8052         list_del_rcu(&tg->list);
8053         list_del_rcu(&tg->siblings);
8054         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8055
8056         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8057         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8058 }
8059
8060 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8061  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8062  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8063  *      reflect its new group.
8064  */
8065 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8066 {
8067         int on_rq, running;
8068         unsigned long flags;
8069         struct rq *rq;
8070
8071         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8072
8073         running = task_current(rq, tsk);
8074         on_rq = tsk->se.on_rq;
8075
8076         if (on_rq)
8077                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8078         if (unlikely(running))
8079                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8080
8081         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8082
8083 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8084         if (tsk->sched_class->moved_group)
8085                 tsk->sched_class->moved_group(tsk, on_rq);
8086 #endif
8087
8088         if (unlikely(running))
8089                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8090         if (on_rq)
8091                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8092
8093         task_rq_unlock(rq, &flags);
8094 }
8095 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8096
8097 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8098 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8099 {
8100         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8101         int on_rq;
8102
8103         on_rq = se->on_rq;
8104         if (on_rq)
8105                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
8106
8107         se->load.weight = shares;
8108         se->load.inv_weight = 0;
8109
8110         if (on_rq)
8111                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
8112 }
8113
8114 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8115 {
8116         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8117         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8118         unsigned long flags;
8119
8120         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8121         __set_se_shares(se, shares);
8122         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8123 }
8124
8125 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8126
8127 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8128 {
8129         int i;
8130         unsigned long flags;
8131
8132         /*
8133          * We can't change the weight of the root cgroup.
8134          */
8135         if (!tg->se[0])
8136                 return -EINVAL;
8137
8138         if (shares < MIN_SHARES)
8139                 shares = MIN_SHARES;
8140         else if (shares > MAX_SHARES)
8141                 shares = MAX_SHARES;
8142
8143         mutex_lock(&shares_mutex);
8144         if (tg->shares == shares)
8145                 goto done;
8146
8147         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8148         for_each_possible_cpu(i)
8149                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8150         list_del_rcu(&tg->siblings);
8151         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8152
8153         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
8154         synchronize_sched();
8155
8156         /*
8157          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
8158          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
8159          */
8160         tg->shares = shares;
8161         for_each_possible_cpu(i) {
8162                 /*
8163                  * force a rebalance
8164                  */
8165                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
8166                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
8167         }
8168
8169         /*
8170          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
8171          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
8172          */
8173         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8174         for_each_possible_cpu(i)
8175                 register_fair_sched_group(tg, i);
8176         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
8177         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8178 done:
8179         mutex_unlock(&shares_mutex);
8180         return 0;
8181 }
8182
8183 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8184 {
8185         return tg->shares;
8186 }
8187 #endif
8188
8189 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8190 /*
8191  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8192  */
8193 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8194
8195 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8196 {
8197         if (runtime == RUNTIME_INF)
8198                 return 1ULL << 20;
8199
8200         return div64_u64(runtime << 20, period);
8201 }
8202
8203 /* Must be called with tasklist_lock held */
8204 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8205 {
8206         struct task_struct *g, *p;
8207
8208         do_each_thread(g, p) {
8209                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8210                         return 1;
8211         } while_each_thread(g, p);
8212
8213         return 0;
8214 }
8215
8216 struct rt_schedulable_data {
8217         struct task_group *tg;
8218         u64 rt_period;
8219         u64 rt_runtime;
8220 };
8221
8222 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
8223 {
8224         struct rt_schedulable_data *d = data;
8225         struct task_group *child;
8226         unsigned long total, sum = 0;
8227         u64 period, runtime;
8228
8229         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8230         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8231
8232         if (tg == d->tg) {
8233                 period = d->rt_period;
8234                 runtime = d->rt_runtime;
8235         }
8236
8237         /*
8238          * Cannot have more runtime than the period.
8239          */
8240         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8241                 return -EINVAL;
8242
8243         /*
8244          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
8245          */
8246         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
8247                 return -EBUSY;
8248
8249         total = to_ratio(period, runtime);
8250
8251         /*
8252          * Nobody can have more than the global setting allows.
8253          */
8254         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
8255                 return -EINVAL;
8256
8257         /*
8258          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
8259          */
8260         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
8261                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
8262                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
8263
8264                 if (child == d->tg) {
8265                         period = d->rt_period;
8266                         runtime = d->rt_runtime;
8267                 }
8268
8269                 sum += to_ratio(period, runtime);
8270         }
8271
8272         if (sum > total)
8273                 return -EINVAL;
8274
8275         return 0;
8276 }
8277
8278 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8279 {
8280         struct rt_schedulable_data data = {
8281                 .tg = tg,
8282                 .rt_period = period,
8283                 .rt_runtime = runtime,
8284         };
8285
8286         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
8287 }
8288
8289 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
8290                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8291 {
8292         int i, err = 0;
8293
8294         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8295         read_lock(&tasklist_lock);
8296         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
8297         if (err)
8298                 goto unlock;
8299
8300         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8301         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8302         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8303
8304         for_each_possible_cpu(i) {
8305                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8306
8307                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8308                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8309                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8310         }
8311         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8312  unlock:
8313         read_unlock(&tasklist_lock);
8314         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8315
8316         return err;
8317 }
8318
8319 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8320 {
8321         u64 rt_runtime, rt_period;
8322
8323         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8324         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8325         if (rt_runtime_us < 0)
8326                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8327
8328         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8329 }
8330
8331 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8332 {
8333         u64 rt_runtime_us;
8334
8335         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8336                 return -1;
8337
8338         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8339         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8340         return rt_runtime_us;
8341 }
8342
8343 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8344 {
8345         u64 rt_runtime, rt_period;
8346
8347         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8348         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8349
8350         if (rt_period == 0)
8351                 return -EINVAL;
8352
8353         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8354 }
8355
8356 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8357 {
8358         u64 rt_period_us;
8359
8360         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8361         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8362         return rt_period_us;
8363 }
8364
8365 static int sched_rt_global_constraints(void)
8366 {
8367         u64 runtime, period;
8368         int ret = 0;
8369
8370         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8371                 return -EINVAL;
8372
8373         runtime = global_rt_runtime();
8374         period = global_rt_period();
8375
8376         /*
8377          * Sanity check on the sysctl variables.
8378          */
8379         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8380                 return -EINVAL;
8381
8382         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8383         read_lock(&tasklist_lock);
8384         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8385         read_unlock(&tasklist_lock);
8386         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8387
8388         return ret;
8389 }
8390
8391 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
8392 {
8393         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8394         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8395                 return 0;
8396
8397         return 1;
8398 }
8399
8400 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8401 static int sched_rt_global_constraints(void)
8402 {
8403         unsigned long flags;
8404         int i;
8405
8406         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8407                 return -EINVAL;
8408
8409         /*
8410          * There's always some RT tasks in the root group
8411          * -- migration, kstopmachine etc..
8412          */
8413         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
8414                 return -EBUSY;
8415
8416         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8417         for_each_possible_cpu(i) {
8418                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8419
8420                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8421                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8422                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8423         }
8424         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8425
8426         return 0;
8427 }
8428 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8429
8430 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8431                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8432                 loff_t *ppos)
8433 {
8434         int ret;
8435         int old_period, old_runtime;
8436         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8437
8438         mutex_lock(&mutex);
8439         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8440         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8441
8442         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8443
8444         if (!ret && write) {
8445                 ret = sched_rt_global_constraints();
8446                 if (ret) {
8447                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
8448                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8449                 } else {
8450                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8451                         def_rt_bandwidth.rt_period =
8452                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
8453                 }
8454         }
8455         mutex_unlock(&mutex);
8456
8457         return ret;
8458 }
8459
8460 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8461
8462 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
8463 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
8464 {
8465         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
8466                             struct task_group, css);
8467 }
8468
8469 static struct cgroup_subsys_state *
8470 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8471 {
8472         struct task_group *tg, *parent;
8473
8474         if (!cgrp->parent) {
8475                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8476                 return &init_task_group.css;
8477         }
8478
8479         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
8480         tg = sched_create_group(parent);
8481         if (IS_ERR(tg))
8482                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8483
8484         return &tg->css;
8485 }
8486
8487 static void
8488 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8489 {
8490         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8491
8492         sched_destroy_group(tg);
8493 }
8494
8495 static int
8496 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
8497 {
8498 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8499         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
8500                 return -EINVAL;
8501 #else
8502         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8503         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
8504                 return -EINVAL;
8505 #endif
8506         return 0;
8507 }
8508
8509 static int
8510 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8511                       struct task_struct *tsk, bool threadgroup)
8512 {
8513         int retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, tsk);
8514         if (retval)
8515                 return retval;
8516         if (threadgroup) {
8517                 struct task_struct *c;
8518                 rcu_read_lock();
8519                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
8520                         retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, c);
8521                         if (retval) {
8522                                 rcu_read_unlock();
8523                                 return retval;
8524                         }
8525                 }
8526                 rcu_read_unlock();
8527         }
8528         return 0;
8529 }
8530
8531 static void
8532 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8533                   struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk,
8534                   bool threadgroup)
8535 {
8536         sched_move_task(tsk);
8537         if (threadgroup) {
8538                 struct task_struct *c;
8539                 rcu_read_lock();
8540                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
8541                         sched_move_task(c);
8542                 }
8543                 rcu_read_unlock();
8544         }
8545 }
8546
8547 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8548 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8549                                 u64 shareval)
8550 {
8551         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
8552 }
8553
8554 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8555 {
8556         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8557
8558         return (u64) tg->shares;
8559 }
8560 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8561
8562 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8563 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8564                                 s64 val)
8565 {
8566         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
8567 }
8568
8569 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8570 {
8571         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
8572 }
8573
8574 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8575                 u64 rt_period_us)
8576 {
8577         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
8578 }
8579
8580 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8581 {
8582         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
8583 }
8584 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8585
8586 static struct cftype cpu_files[] = {
8587 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8588         {
8589                 .name = "shares",
8590                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8591                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8592         },
8593 #endif
8594 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8595         {
8596                 .name = "rt_runtime_us",
8597                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8598                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8599         },
8600         {
8601                 .name = "rt_period_us",
8602                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8603                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8604         },
8605 #endif
8606 };
8607
8608 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
8609 {
8610         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
8611 }
8612
8613 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
8614         .name           = "cpu",
8615         .create         = cpu_cgroup_create,
8616         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
8617         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8618         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8619         .populate       = cpu_cgroup_populate,
8620         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
8621         .early_init     = 1,
8622 };
8623
8624 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8625
8626 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
8627
8628 /*
8629  * CPU accounting code for task groups.
8630  *
8631  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
8632  * (balbir@in.ibm.com).
8633  */
8634
8635 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
8636 struct cpuacct {
8637         struct cgroup_subsys_state css;
8638         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
8639         u64 __percpu *cpuusage;
8640         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
8641         struct cpuacct *parent;
8642 };
8643
8644 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
8645
8646 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
8647 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
8648 {
8649         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
8650                             struct cpuacct, css);
8651 }
8652
8653 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
8654 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
8655 {
8656         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
8657                             struct cpuacct, css);
8658 }
8659
8660 /* create a new cpu accounting group */
8661 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
8662         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8663 {
8664         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
8665         int i;
8666
8667         if (!ca)
8668                 goto out;
8669
8670         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
8671         if (!ca->cpuusage)
8672                 goto out_free_ca;
8673
8674         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
8675                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
8676                         goto out_free_counters;
8677
8678         if (cgrp->parent)
8679                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
8680
8681         return &ca->css;
8682
8683 out_free_counters:
8684         while (--i >= 0)
8685                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
8686         free_percpu(ca->cpuusage);
8687 out_free_ca:
8688         kfree(ca);
8689 out:
8690         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8691 }
8692
8693 /* destroy an existing cpu accounting group */
8694 static void
8695 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8696 {
8697         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8698         int i;
8699
8700         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
8701                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
8702         free_percpu(ca->cpuusage);
8703         kfree(ca);
8704 }
8705
8706 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
8707 {
8708         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8709         u64 data;
8710
8711 #ifndef CONFIG_64BIT
8712         /*
8713          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
8714          */
8715         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8716         data = *cpuusage;
8717         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8718 #else
8719         data = *cpuusage;
8720 #endif
8721
8722         return data;
8723 }
8724
8725 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
8726 {
8727         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8728
8729 #ifndef CONFIG_64BIT
8730         /*
8731          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
8732          */
8733         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8734         *cpuusage = val;
8735         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8736 #else
8737         *cpuusage = val;
8738 #endif
8739 }
8740
8741 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
8742 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8743 {
8744         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8745         u64 totalcpuusage = 0;
8746         int i;
8747
8748         for_each_present_cpu(i)
8749                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8750
8751         return totalcpuusage;
8752 }
8753
8754 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8755                                                                 u64 reset)
8756 {
8757         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8758         int err = 0;
8759         int i;
8760
8761         if (reset) {
8762                 err = -EINVAL;
8763                 goto out;
8764         }
8765
8766         for_each_present_cpu(i)
8767                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
8768
8769 out:
8770         return err;
8771 }
8772
8773 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
8774                                    struct seq_file *m)
8775 {
8776         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
8777         u64 percpu;
8778         int i;
8779
8780         for_each_present_cpu(i) {
8781                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8782                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
8783         }
8784         seq_printf(m, "\n");
8785         return 0;
8786 }
8787
8788 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
8789         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
8790         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
8791 };
8792
8793 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8794                 struct cgroup_map_cb *cb)
8795 {
8796         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8797         int i;
8798
8799         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
8800                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
8801                 val = cputime64_to_clock_t(val);
8802                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
8803         }
8804         return 0;
8805 }
8806
8807 static struct cftype files[] = {
8808         {
8809                 .name = "usage",
8810                 .read_u64 = cpuusage_read,
8811                 .write_u64 = cpuusage_write,
8812         },
8813         {
8814                 .name = "usage_percpu",
8815                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
8816         },
8817         {
8818                 .name = "stat",
8819                 .read_map = cpuacct_stats_show,
8820         },
8821 };
8822
8823 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8824 {
8825         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
8826 }
8827
8828 /*
8829  * charge this task's execution time to its accounting group.
8830  *
8831  * called with rq->lock held.
8832  */
8833 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
8834 {
8835         struct cpuacct *ca;
8836         int cpu;
8837
8838         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
8839                 return;
8840
8841         cpu = task_cpu(tsk);
8842
8843         rcu_read_lock();
8844
8845         ca = task_ca(tsk);
8846
8847         for (; ca; ca = ca->parent) {
8848                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8849                 *cpuusage += cputime;
8850         }
8851
8852         rcu_read_unlock();
8853 }
8854
8855 /*
8856  * When CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING is enabled one jiffy can be very large
8857  * in cputime_t units. As a result, cpuacct_update_stats calls
8858  * percpu_counter_add with values large enough to always overflow the
8859  * per cpu batch limit causing bad SMP scalability.
8860  *
8861  * To fix this we scale percpu_counter_batch by cputime_one_jiffy so we
8862  * batch the same amount of time with CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING disabled
8863  * and enabled. We cap it at INT_MAX which is the largest allowed batch value.
8864  */
8865 #ifdef CONFIG_SMP
8866 #define CPUACCT_BATCH   \
8867         min_t(long, percpu_counter_batch * cputime_one_jiffy, INT_MAX)
8868 #else
8869 #define CPUACCT_BATCH   0
8870 #endif
8871
8872 /*
8873  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
8874  */
8875 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
8876                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
8877 {
8878         struct cpuacct *ca;
8879         int batch = CPUACCT_BATCH;
8880
8881         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
8882                 return;
8883
8884         rcu_read_lock();
8885         ca = task_ca(tsk);
8886
8887         do {
8888                 __percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val, batch);
8889                 ca = ca->parent;
8890         } while (ca);
8891         rcu_read_unlock();
8892 }
8893
8894 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
8895         .name = "cpuacct",
8896         .create = cpuacct_create,
8897         .destroy = cpuacct_destroy,
8898         .populate = cpuacct_populate,
8899         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
8900 };
8901 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */
8902
8903 #ifndef CONFIG_SMP
8904
8905 void synchronize_sched_expedited(void)
8906 {
8907         barrier();
8908 }
8909 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
8910
8911 #else /* #ifndef CONFIG_SMP */
8912
8913 static atomic_t synchronize_sched_expedited_count = ATOMIC_INIT(0);
8914
8915 static int synchronize_sched_expedited_cpu_stop(void *data)
8916 {
8917         /*
8918          * There must be a full memory barrier on each affected CPU
8919          * between the time that try_stop_cpus() is called and the
8920          * time that it returns.
8921          *
8922          * In the current initial implementation of cpu_stop, the
8923          * above condition is already met when the control reaches
8924          * this point and the following smp_mb() is not strictly
8925          * necessary.  Do smp_mb() anyway for documentation and
8926          * robustness against future implementation changes.
8927          */
8928         smp_mb(); /* See above comment block. */
8929         return 0;
8930 }
8931
8932 /*
8933  * Wait for an rcu-sched grace period to elapse, but use "big hammer"
8934  * approach to force grace period to end quickly.  This consumes
8935  * significant time on all CPUs, and is thus not recommended for
8936  * any sort of common-case code.
8937  *
8938  * Note that it is illegal to call this function while holding any
8939  * lock that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  Failing to
8940  * observe this restriction will result in deadlock.
8941  */
8942 void synchronize_sched_expedited(void)
8943 {
8944         int snap, trycount = 0;
8945
8946         smp_mb();  /* ensure prior mod happens before capturing snap. */
8947         snap = atomic_read(&synchronize_sched_expedited_count) + 1;
8948         get_online_cpus();
8949         while (try_stop_cpus(cpu_online_mask,
8950                              synchronize_sched_expedited_cpu_stop,
8951                              NULL) == -EAGAIN) {
8952                 put_online_cpus();
8953                 if (trycount++ < 10)
8954                         udelay(trycount * num_online_cpus());
8955                 else {
8956                         synchronize_sched();
8957                         return;
8958                 }
8959                 if (atomic_read(&synchronize_sched_expedited_count) - snap > 0) {
8960                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
8961                         return;
8962                 }
8963                 get_online_cpus();
8964         }
8965         atomic_inc(&synchronize_sched_expedited_count);
8966         smp_mb__after_atomic_inc(); /* ensure post-GP actions seen after GP. */
8967         put_online_cpus();
8968 }
8969 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
8970
8971 #endif /* #else #ifndef CONFIG_SMP */