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