sched: Create special class for stop/migrate work
[linux-2.6-block.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/perf_event.h>
43 #include <linux/security.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/profile.h>
46 #include <linux/freezer.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/blkdev.h>
49 #include <linux/delay.h>
50 #include <linux/pid_namespace.h>
51 #include <linux/smp.h>
52 #include <linux/threads.h>
53 #include <linux/timer.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/cpuset.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/proc_fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/stop_machine.h>
61 #include <linux/sysctl.h>
62 #include <linux/syscalls.h>
63 #include <linux/times.h>
64 #include <linux/tsacct_kern.h>
65 #include <linux/kprobes.h>
66 #include <linux/delayacct.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73 #include <linux/ftrace.h>
74 #include <linux/slab.h>
75
76 #include <asm/tlb.h>
77 #include <asm/irq_regs.h>
78
79 #include "sched_cpupri.h"
80 #include "workqueue_sched.h"
81
82 #define CREATE_TRACE_POINTS
83 #include <trace/events/sched.h>
84
85 /*
86  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
87  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
88  * and back.
89  */
90 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
91 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
92 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
93
94 /*
95  * 'User priority' is the nice value converted to something we
96  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
97  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
98  */
99 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
100 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
101 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
102
103 /*
104  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
105  */
106 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
107
108 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
109 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
110
111 /*
112  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
113  *
114  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
115  * Timeslices get refilled after they expire.
116  */
117 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
118
119 /*
120  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
121  */
122 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
123
124 static inline int rt_policy(int policy)
125 {
126         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
127                 return 1;
128         return 0;
129 }
130
131 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
132 {
133         return rt_policy(p->policy);
134 }
135
136 /*
137  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
138  */
139 struct rt_prio_array {
140         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
141         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
142 };
143
144 struct rt_bandwidth {
145         /* nests inside the rq lock: */
146         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
147         ktime_t                 rt_period;
148         u64                     rt_runtime;
149         struct hrtimer          rt_period_timer;
150 };
151
152 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
153
154 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
155
156 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
157 {
158         struct rt_bandwidth *rt_b =
159                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
160         ktime_t now;
161         int overrun;
162         int idle = 0;
163
164         for (;;) {
165                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
166                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
167
168                 if (!overrun)
169                         break;
170
171                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
172         }
173
174         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
175 }
176
177 static
178 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
179 {
180         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
181         rt_b->rt_runtime = runtime;
182
183         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
184
185         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
186                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
187         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
188 }
189
190 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
191 {
192         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
193 }
194
195 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
196 {
197         ktime_t now;
198
199         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
200                 return;
201
202         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
203                 return;
204
205         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
206         for (;;) {
207                 unsigned long delta;
208                 ktime_t soft, hard;
209
210                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
211                         break;
212
213                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
214                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
215
216                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
217                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
218                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
219                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
220                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
221         }
222         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
223 }
224
225 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
226 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
227 {
228         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
229 }
230 #endif
231
232 /*
233  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
234  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
235  */
236 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
237
238 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
239
240 #include <linux/cgroup.h>
241
242 struct cfs_rq;
243
244 static LIST_HEAD(task_groups);
245
246 /* task group related information */
247 struct task_group {
248         struct cgroup_subsys_state css;
249
250 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
251         /* schedulable entities of this group on each cpu */
252         struct sched_entity **se;
253         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
254         struct cfs_rq **cfs_rq;
255         unsigned long shares;
256 #endif
257
258 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
259         struct sched_rt_entity **rt_se;
260         struct rt_rq **rt_rq;
261
262         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
263 #endif
264
265         struct rcu_head rcu;
266         struct list_head list;
267
268         struct task_group *parent;
269         struct list_head siblings;
270         struct list_head children;
271 };
272
273 #define root_task_group init_task_group
274
275 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
276  * a task group's cpu shares.
277  */
278 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
279
280 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
281
282 #ifdef CONFIG_SMP
283 static int root_task_group_empty(void)
284 {
285         return list_empty(&root_task_group.children);
286 }
287 #endif
288
289 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
290
291 /*
292  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
293  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
294  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
295  * too large, so as the shares value of a task group.
296  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
297  *  limitation from this.)
298  */
299 #define MIN_SHARES      2
300 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
301
302 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
303 #endif
304
305 /* Default task group.
306  *      Every task in system belong to this group at bootup.
307  */
308 struct task_group init_task_group;
309
310 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
311
312 /* CFS-related fields in a runqueue */
313 struct cfs_rq {
314         struct load_weight load;
315         unsigned long nr_running;
316
317         u64 exec_clock;
318         u64 min_vruntime;
319
320         struct rb_root tasks_timeline;
321         struct rb_node *rb_leftmost;
322
323         struct list_head tasks;
324         struct list_head *balance_iterator;
325
326         /*
327          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
328          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
329          */
330         struct sched_entity *curr, *next, *last;
331
332         unsigned int nr_spread_over;
333
334 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
335         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
336
337         /*
338          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
339          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
340          * (like users, containers etc.)
341          *
342          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
343          * list is used during load balance.
344          */
345         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
346         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
347
348 #ifdef CONFIG_SMP
349         /*
350          * the part of load.weight contributed by tasks
351          */
352         unsigned long task_weight;
353
354         /*
355          *   h_load = weight * f(tg)
356          *
357          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
358          * this group.
359          */
360         unsigned long h_load;
361
362         /*
363          * this cpu's part of tg->shares
364          */
365         unsigned long shares;
366
367         /*
368          * load.weight at the time we set shares
369          */
370         unsigned long rq_weight;
371 #endif
372 #endif
373 };
374
375 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
376 struct rt_rq {
377         struct rt_prio_array active;
378         unsigned long rt_nr_running;
379 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
380         struct {
381                 int curr; /* highest queued rt task prio */
382 #ifdef CONFIG_SMP
383                 int next; /* next highest */
384 #endif
385         } highest_prio;
386 #endif
387 #ifdef CONFIG_SMP
388         unsigned long rt_nr_migratory;
389         unsigned long rt_nr_total;
390         int overloaded;
391         struct plist_head pushable_tasks;
392 #endif
393         int rt_throttled;
394         u64 rt_time;
395         u64 rt_runtime;
396         /* Nests inside the rq lock: */
397         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
398
399 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
400         unsigned long rt_nr_boosted;
401
402         struct rq *rq;
403         struct list_head leaf_rt_rq_list;
404         struct task_group *tg;
405 #endif
406 };
407
408 #ifdef CONFIG_SMP
409
410 /*
411  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
412  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
413  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
414  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
415  * object.
416  *
417  */
418 struct root_domain {
419         atomic_t refcount;
420         cpumask_var_t span;
421         cpumask_var_t online;
422
423         /*
424          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
425          * one runnable RT task.
426          */
427         cpumask_var_t rto_mask;
428         atomic_t rto_count;
429         struct cpupri cpupri;
430 };
431
432 /*
433  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
434  * members (mimicking the global state we have today).
435  */
436 static struct root_domain def_root_domain;
437
438 #endif /* CONFIG_SMP */
439
440 /*
441  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
442  *
443  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
444  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
445  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
446  */
447 struct rq {
448         /* runqueue lock: */
449         raw_spinlock_t lock;
450
451         /*
452          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
453          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
454          */
455         unsigned long nr_running;
456         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
457         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
458         unsigned long last_load_update_tick;
459 #ifdef CONFIG_NO_HZ
460         u64 nohz_stamp;
461         unsigned char nohz_balance_kick;
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, *stop;
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  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
1196  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
1197  *
1198  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
1199  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
1200  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
1201  */
1202 int get_nohz_timer_target(void)
1203 {
1204         int cpu = smp_processor_id();
1205         int i;
1206         struct sched_domain *sd;
1207
1208         for_each_domain(cpu, sd) {
1209                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1210                         if (!idle_cpu(i))
1211                                 return i;
1212         }
1213         return cpu;
1214 }
1215 /*
1216  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1217  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1218  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1219  * idle system the next event might even be infinite time into the
1220  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1221  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1222  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1223  * wheel for the next timer event.
1224  */
1225 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1226 {
1227         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1228
1229         if (cpu == smp_processor_id())
1230                 return;
1231
1232         /*
1233          * This is safe, as this function is called with the timer
1234          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1235          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1236          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1237          * timer into account automatically.
1238          */
1239         if (rq->curr != rq->idle)
1240                 return;
1241
1242         /*
1243          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1244          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1245          * idle task through an additional NOOP schedule()
1246          */
1247         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1248
1249         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1250         smp_mb();
1251         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1252                 smp_send_reschedule(cpu);
1253 }
1254
1255 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1256
1257 static u64 sched_avg_period(void)
1258 {
1259         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1260 }
1261
1262 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1263 {
1264         s64 period = sched_avg_period();
1265
1266         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1267                 /*
1268                  * Inline assembly required to prevent the compiler
1269                  * optimising this loop into a divmod call.
1270                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
1271                  */
1272                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
1273                 rq->age_stamp += period;
1274                 rq->rt_avg /= 2;
1275         }
1276 }
1277
1278 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1279 {
1280         rq->rt_avg += rt_delta;
1281         sched_avg_update(rq);
1282 }
1283
1284 #else /* !CONFIG_SMP */
1285 static void resched_task(struct task_struct *p)
1286 {
1287         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1288         set_tsk_need_resched(p);
1289 }
1290
1291 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1292 {
1293 }
1294
1295 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1296 {
1297 }
1298 #endif /* CONFIG_SMP */
1299
1300 #if BITS_PER_LONG == 32
1301 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1302 #else
1303 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1304 #endif
1305
1306 #define WMULT_SHIFT     32
1307
1308 /*
1309  * Shift right and round:
1310  */
1311 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1312
1313 /*
1314  * delta *= weight / lw
1315  */
1316 static unsigned long
1317 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1318                 struct load_weight *lw)
1319 {
1320         u64 tmp;
1321
1322         if (!lw->inv_weight) {
1323                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1324                         lw->inv_weight = 1;
1325                 else
1326                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1327                                 / (lw->weight+1);
1328         }
1329
1330         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1331         /*
1332          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1333          */
1334         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1335                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1336                         WMULT_SHIFT/2);
1337         else
1338                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1339
1340         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1341 }
1342
1343 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1344 {
1345         lw->weight += inc;
1346         lw->inv_weight = 0;
1347 }
1348
1349 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1350 {
1351         lw->weight -= dec;
1352         lw->inv_weight = 0;
1353 }
1354
1355 /*
1356  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1357  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1358  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1359  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1360  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1361  * slice expiry etc.
1362  */
1363
1364 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1365 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1366
1367 /*
1368  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1369  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1370  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1371  * that remained on nice 0.
1372  *
1373  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1374  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1375  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1376  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1377  * the relative distance between them is ~25%.)
1378  */
1379 static const int prio_to_weight[40] = {
1380  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1381  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1382  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1383  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1384  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1385  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1386  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1387  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1388 };
1389
1390 /*
1391  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1392  *
1393  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1394  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1395  * into multiplications:
1396  */
1397 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1398  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1399  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1400  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1401  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1402  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1403  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1404  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1405  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1406 };
1407
1408 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1409 enum cpuacct_stat_index {
1410         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1411         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1412
1413         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1414 };
1415
1416 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1417 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1418 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1419                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1420 #else
1421 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1422 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1423                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1424 #endif
1425
1426 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1427 {
1428         update_load_add(&rq->load, load);
1429 }
1430
1431 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1432 {
1433         update_load_sub(&rq->load, load);
1434 }
1435
1436 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1437 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1438
1439 /*
1440  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1441  * leaving it for the final time.
1442  */
1443 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1444 {
1445         struct task_group *parent, *child;
1446         int ret;
1447
1448         rcu_read_lock();
1449         parent = &root_task_group;
1450 down:
1451         ret = (*down)(parent, data);
1452         if (ret)
1453                 goto out_unlock;
1454         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1455                 parent = child;
1456                 goto down;
1457
1458 up:
1459                 continue;
1460         }
1461         ret = (*up)(parent, data);
1462         if (ret)
1463                 goto out_unlock;
1464
1465         child = parent;
1466         parent = parent->parent;
1467         if (parent)
1468                 goto up;
1469 out_unlock:
1470         rcu_read_unlock();
1471
1472         return ret;
1473 }
1474
1475 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1476 {
1477         return 0;
1478 }
1479 #endif
1480
1481 #ifdef CONFIG_SMP
1482 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1483 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1484 {
1485         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1486 }
1487
1488 /*
1489  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1490  * according to the scheduling class and "nice" value.
1491  *
1492  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1493  * balance conservatively.
1494  */
1495 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1496 {
1497         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1498         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1499
1500         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1501                 return total;
1502
1503         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1504 }
1505
1506 /*
1507  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1508  * according to the scheduling class and "nice" value.
1509  */
1510 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1511 {
1512         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1513         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1514
1515         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1516                 return total;
1517
1518         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1519 }
1520
1521 static unsigned long power_of(int cpu)
1522 {
1523         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
1524 }
1525
1526 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1527
1528 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1529 {
1530         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1531         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1532
1533         if (nr_running)
1534                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1535         else
1536                 rq->avg_load_per_task = 0;
1537
1538         return rq->avg_load_per_task;
1539 }
1540
1541 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1542
1543 static __read_mostly unsigned long __percpu *update_shares_data;
1544
1545 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1546
1547 /*
1548  * Calculate and set the cpu's group shares.
1549  */
1550 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1551                                     unsigned long sd_shares,
1552                                     unsigned long sd_rq_weight,
1553                                     unsigned long *usd_rq_weight)
1554 {
1555         unsigned long shares, rq_weight;
1556         int boost = 0;
1557
1558         rq_weight = usd_rq_weight[cpu];
1559         if (!rq_weight) {
1560                 boost = 1;
1561                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1562         }
1563
1564         /*
1565          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1566          * shares_i =  -----------------------------
1567          *                  \Sum_j rq_weight_j
1568          */
1569         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1570         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1571
1572         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1573                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1574                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1575                 unsigned long flags;
1576
1577                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1578                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1579                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1580                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1581                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1582         }
1583 }
1584
1585 /*
1586  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1587  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1588  * parent group depends on the shares of its child groups.
1589  */
1590 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1591 {
1592         unsigned long weight, rq_weight = 0, sum_weight = 0, shares = 0;
1593         unsigned long *usd_rq_weight;
1594         struct sched_domain *sd = data;
1595         unsigned long flags;
1596         int i;
1597
1598         if (!tg->se[0])
1599                 return 0;
1600
1601         local_irq_save(flags);
1602         usd_rq_weight = per_cpu_ptr(update_shares_data, smp_processor_id());
1603
1604         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1605                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1606                 usd_rq_weight[i] = weight;
1607
1608                 rq_weight += weight;
1609                 /*
1610                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1611                  * is one of average load so that when a new task gets to
1612                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1613                  */
1614                 if (!weight)
1615                         weight = NICE_0_LOAD;
1616
1617                 sum_weight += weight;
1618                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1619         }
1620
1621         if (!rq_weight)
1622                 rq_weight = sum_weight;
1623
1624         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1625                 shares = tg->shares;
1626
1627         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1628                 shares = tg->shares;
1629
1630         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1631                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd_rq_weight);
1632
1633         local_irq_restore(flags);
1634
1635         return 0;
1636 }
1637
1638 /*
1639  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1640  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1641  * group is a fraction of its parents load.
1642  */
1643 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1644 {
1645         unsigned long load;
1646         long cpu = (long)data;
1647
1648         if (!tg->parent) {
1649                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1650         } else {
1651                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1652                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1653                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1654         }
1655
1656         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1657
1658         return 0;
1659 }
1660
1661 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1662 {
1663         s64 elapsed;
1664         u64 now;
1665
1666         if (root_task_group_empty())
1667                 return;
1668
1669         now = local_clock();
1670         elapsed = now - sd->last_update;
1671
1672         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1673                 sd->last_update = now;
1674                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1675         }
1676 }
1677
1678 static void update_h_load(long cpu)
1679 {
1680         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1681 }
1682
1683 #else
1684
1685 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1686 {
1687 }
1688
1689 #endif
1690
1691 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1692
1693 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1694
1695 /*
1696  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1697  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1698  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1699  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1700  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1701  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1702  */
1703 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1704         __releases(this_rq->lock)
1705         __acquires(busiest->lock)
1706         __acquires(this_rq->lock)
1707 {
1708         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1709         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1710
1711         return 1;
1712 }
1713
1714 #else
1715 /*
1716  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1717  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1718  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1719  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1720  * regardless of entry order into the function.
1721  */
1722 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1723         __releases(this_rq->lock)
1724         __acquires(busiest->lock)
1725         __acquires(this_rq->lock)
1726 {
1727         int ret = 0;
1728
1729         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1730                 if (busiest < this_rq) {
1731                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1732                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1733                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1734                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1735                         ret = 1;
1736                 } else
1737                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1738                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1739         }
1740         return ret;
1741 }
1742
1743 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1744
1745 /*
1746  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1747  */
1748 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1749 {
1750         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1751                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1752                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1753                 BUG_ON(1);
1754         }
1755
1756         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1757 }
1758
1759 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1760         __releases(busiest->lock)
1761 {
1762         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1763         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1764 }
1765
1766 /*
1767  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1768  *
1769  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1770  * you need to do so manually before calling.
1771  */
1772 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1773         __acquires(rq1->lock)
1774         __acquires(rq2->lock)
1775 {
1776         BUG_ON(!irqs_disabled());
1777         if (rq1 == rq2) {
1778                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1779                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1780         } else {
1781                 if (rq1 < rq2) {
1782                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1783                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1784                 } else {
1785                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1786                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1787                 }
1788         }
1789 }
1790
1791 /*
1792  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1793  *
1794  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1795  * you need to do so manually after calling.
1796  */
1797 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1798         __releases(rq1->lock)
1799         __releases(rq2->lock)
1800 {
1801         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1802         if (rq1 != rq2)
1803                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1804         else
1805                 __release(rq2->lock);
1806 }
1807
1808 #endif
1809
1810 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1811 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1812 {
1813 #ifdef CONFIG_SMP
1814         cfs_rq->shares = shares;
1815 #endif
1816 }
1817 #endif
1818
1819 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq);
1820 static void update_sysctl(void);
1821 static int get_update_sysctl_factor(void);
1822 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq);
1823
1824 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1825 {
1826         set_task_rq(p, cpu);
1827 #ifdef CONFIG_SMP
1828         /*
1829          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1830          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1831          * per-task data have been completed by this moment.
1832          */
1833         smp_wmb();
1834         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1835 #endif
1836 }
1837
1838 static const struct sched_class rt_sched_class;
1839
1840 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1841 #define for_each_class(class) \
1842    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1843
1844 #include "sched_stats.h"
1845
1846 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1847 {
1848         rq->nr_running++;
1849 }
1850
1851 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1852 {
1853         rq->nr_running--;
1854 }
1855
1856 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1857 {
1858         if (task_has_rt_policy(p)) {
1859                 p->se.load.weight = 0;
1860                 p->se.load.inv_weight = WMULT_CONST;
1861                 return;
1862         }
1863
1864         /*
1865          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1866          */
1867         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1868                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1869                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1870                 return;
1871         }
1872
1873         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1874         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1875 }
1876
1877 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1878 {
1879         update_rq_clock(rq);
1880         sched_info_queued(p);
1881         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
1882         p->se.on_rq = 1;
1883 }
1884
1885 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1886 {
1887         update_rq_clock(rq);
1888         sched_info_dequeued(p);
1889         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
1890         p->se.on_rq = 0;
1891 }
1892
1893 /*
1894  * activate_task - move a task to the runqueue.
1895  */
1896 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1897 {
1898         if (task_contributes_to_load(p))
1899                 rq->nr_uninterruptible--;
1900
1901         enqueue_task(rq, p, flags);
1902         inc_nr_running(rq);
1903 }
1904
1905 /*
1906  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1907  */
1908 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1909 {
1910         if (task_contributes_to_load(p))
1911                 rq->nr_uninterruptible++;
1912
1913         dequeue_task(rq, p, flags);
1914         dec_nr_running(rq);
1915 }
1916
1917 #include "sched_idletask.c"
1918 #include "sched_fair.c"
1919 #include "sched_rt.c"
1920 #include "sched_stoptask.c"
1921 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1922 # include "sched_debug.c"
1923 #endif
1924
1925 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
1926 {
1927         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
1928         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
1929
1930         if (stop) {
1931                 /*
1932                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
1933                  * userspace knows about and won't get confused about.
1934                  *
1935                  * Also, it will make PI more or less work without too
1936                  * much confusion -- but then, stop work should not
1937                  * rely on PI working anyway.
1938                  */
1939                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
1940
1941                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
1942         }
1943
1944         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
1945
1946         if (old_stop) {
1947                 /*
1948                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
1949                  * it can die in pieces.
1950                  */
1951                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
1952         }
1953 }
1954
1955 /*
1956  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1957  */
1958 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1959 {
1960         return p->static_prio;
1961 }
1962
1963 /*
1964  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1965  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1966  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1967  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1968  * estimator recalculates.
1969  */
1970 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1971 {
1972         int prio;
1973
1974         if (task_has_rt_policy(p))
1975                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1976         else
1977                 prio = __normal_prio(p);
1978         return prio;
1979 }
1980
1981 /*
1982  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1983  * taken into account by the scheduler. This value might
1984  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1985  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1986  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1987  */
1988 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1989 {
1990         p->normal_prio = normal_prio(p);
1991         /*
1992          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1993          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1994          * to the normal priority:
1995          */
1996         if (!rt_prio(p->prio))
1997                 return p->normal_prio;
1998         return p->prio;
1999 }
2000
2001 /**
2002  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2003  * @p: the task in question.
2004  */
2005 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2006 {
2007         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2008 }
2009
2010 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2011                                        const struct sched_class *prev_class,
2012                                        int oldprio, int running)
2013 {
2014         if (prev_class != p->sched_class) {
2015                 if (prev_class->switched_from)
2016                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
2017                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
2018         } else
2019                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
2020 }
2021
2022 #ifdef CONFIG_SMP
2023 /*
2024  * Is this task likely cache-hot:
2025  */
2026 static int
2027 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2028 {
2029         s64 delta;
2030
2031         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2032                 return 0;
2033
2034         /*
2035          * Buddy candidates are cache hot:
2036          */
2037         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2038                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2039                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2040                 return 1;
2041
2042         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2043                 return 1;
2044         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2045                 return 0;
2046
2047         delta = now - p->se.exec_start;
2048
2049         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2050 }
2051
2052 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2053 {
2054 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2055         /*
2056          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2057          * ttwu() will sort out the placement.
2058          */
2059         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2060                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2061 #endif
2062
2063         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2064
2065         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2066                 p->se.nr_migrations++;
2067                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, 1, NULL, 0);
2068         }
2069
2070         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2071 }
2072
2073 struct migration_arg {
2074         struct task_struct *task;
2075         int dest_cpu;
2076 };
2077
2078 static int migration_cpu_stop(void *data);
2079
2080 /*
2081  * The task's runqueue lock must be held.
2082  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2083  */
2084 static bool migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2085 {
2086         struct rq *rq = task_rq(p);
2087
2088         /*
2089          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2090          * the next wake-up will properly place the task.
2091          */
2092         return p->se.on_rq || task_running(rq, p);
2093 }
2094
2095 /*
2096  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2097  *
2098  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2099  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2100  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2101  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2102  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2103  * @p has remained unscheduled the whole time.
2104  *
2105  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2106  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2107  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2108  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2109  * waiting to become inactive.
2110  */
2111 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2112 {
2113         unsigned long flags;
2114         int running, on_rq;
2115         unsigned long ncsw;
2116         struct rq *rq;
2117
2118         for (;;) {
2119                 /*
2120                  * We do the initial early heuristics without holding
2121                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2122                  * the runqueue lock when things look like they will
2123                  * work out!
2124                  */
2125                 rq = task_rq(p);
2126
2127                 /*
2128                  * If the task is actively running on another CPU
2129                  * still, just relax and busy-wait without holding
2130                  * any locks.
2131                  *
2132                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2133                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2134                  * But we don't care, since "task_running()" will
2135                  * return false if the runqueue has changed and p
2136                  * is actually now running somewhere else!
2137                  */
2138                 while (task_running(rq, p)) {
2139                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2140                                 return 0;
2141                         cpu_relax();
2142                 }
2143
2144                 /*
2145                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2146                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2147                  * just go back and repeat.
2148                  */
2149                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2150                 trace_sched_wait_task(p);
2151                 running = task_running(rq, p);
2152                 on_rq = p->se.on_rq;
2153                 ncsw = 0;
2154                 if (!match_state || p->state == match_state)
2155                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2156                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2157
2158                 /*
2159                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2160                  */
2161                 if (unlikely(!ncsw))
2162                         break;
2163
2164                 /*
2165                  * Was it really running after all now that we
2166                  * checked with the proper locks actually held?
2167                  *
2168                  * Oops. Go back and try again..
2169                  */
2170                 if (unlikely(running)) {
2171                         cpu_relax();
2172                         continue;
2173                 }
2174
2175                 /*
2176                  * It's not enough that it's not actively running,
2177                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2178                  * preempted!
2179                  *
2180                  * So if it was still runnable (but just not actively
2181                  * running right now), it's preempted, and we should
2182                  * yield - it could be a while.
2183                  */
2184                 if (unlikely(on_rq)) {
2185                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2186                         continue;
2187                 }
2188
2189                 /*
2190                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2191                  * runnable, which means that it will never become
2192                  * running in the future either. We're all done!
2193                  */
2194                 break;
2195         }
2196
2197         return ncsw;
2198 }
2199
2200 /***
2201  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2202  * @p: the to-be-kicked thread
2203  *
2204  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2205  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2206  *
2207  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2208  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2209  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2210  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2211  * achieved as well.
2212  */
2213 void kick_process(struct task_struct *p)
2214 {
2215         int cpu;
2216
2217         preempt_disable();
2218         cpu = task_cpu(p);
2219         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2220                 smp_send_reschedule(cpu);
2221         preempt_enable();
2222 }
2223 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2224 #endif /* CONFIG_SMP */
2225
2226 /**
2227  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2228  * @p:          the task to evaluate
2229  * @func:       the function to be called
2230  * @info:       the function call argument
2231  *
2232  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2233  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2234  */
2235 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2236                               void (*func) (void *info), void *info)
2237 {
2238         int cpu;
2239
2240         preempt_disable();
2241         cpu = task_cpu(p);
2242         if (task_curr(p))
2243                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2244         preempt_enable();
2245 }
2246
2247 #ifdef CONFIG_SMP
2248 /*
2249  * ->cpus_allowed is protected by either TASK_WAKING or rq->lock held.
2250  */
2251 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2252 {
2253         int dest_cpu;
2254         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2255
2256         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2257         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2258                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2259                         return dest_cpu;
2260
2261         /* Any allowed, online CPU? */
2262         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2263         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2264                 return dest_cpu;
2265
2266         /* No more Mr. Nice Guy. */
2267         if (unlikely(dest_cpu >= nr_cpu_ids)) {
2268                 dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2269                 /*
2270                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
2271                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
2272                  * leave kernel.
2273                  */
2274                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2275                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
2276                                "longer affine to cpu%d\n",
2277                                task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2278                 }
2279         }
2280
2281         return dest_cpu;
2282 }
2283
2284 /*
2285  * The caller (fork, wakeup) owns TASK_WAKING, ->cpus_allowed is stable.
2286  */
2287 static inline
2288 int select_task_rq(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2289 {
2290         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(rq, p, sd_flags, wake_flags);
2291
2292         /*
2293          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2294          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2295          * cpu.
2296          *
2297          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2298          *
2299          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2300          *   not worry about this generic constraint ]
2301          */
2302         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2303                      !cpu_online(cpu)))
2304                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2305
2306         return cpu;
2307 }
2308
2309 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
2310 {
2311         s64 diff = sample - *avg;
2312         *avg += diff >> 3;
2313 }
2314 #endif
2315
2316 static inline void ttwu_activate(struct task_struct *p, struct rq *rq,
2317                                  bool is_sync, bool is_migrate, bool is_local,
2318                                  unsigned long en_flags)
2319 {
2320         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
2321         if (is_sync)
2322                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
2323         if (is_migrate)
2324                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2325         if (is_local)
2326                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
2327         else
2328                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
2329
2330         activate_task(rq, p, en_flags);
2331 }
2332
2333 static inline void ttwu_post_activation(struct task_struct *p, struct rq *rq,
2334                                         int wake_flags, bool success)
2335 {
2336         trace_sched_wakeup(p, success);
2337         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2338
2339         p->state = TASK_RUNNING;
2340 #ifdef CONFIG_SMP
2341         if (p->sched_class->task_woken)
2342                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2343
2344         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2345                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2346                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2347
2348                 if (delta > max)
2349                         rq->avg_idle = max;
2350                 else
2351                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2352                 rq->idle_stamp = 0;
2353         }
2354 #endif
2355         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
2356         if ((p->flags & PF_WQ_WORKER) && success)
2357                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
2358 }
2359
2360 /**
2361  * try_to_wake_up - wake up a thread
2362  * @p: the thread to be awakened
2363  * @state: the mask of task states that can be woken
2364  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
2365  *
2366  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2367  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2368  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2369  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2370  * runnable without the overhead of this.
2371  *
2372  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
2373  * or @state didn't match @p's state.
2374  */
2375 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2376                           int wake_flags)
2377 {
2378         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2379         unsigned long flags;
2380         unsigned long en_flags = ENQUEUE_WAKEUP;
2381         struct rq *rq;
2382
2383         this_cpu = get_cpu();
2384
2385         smp_wmb();
2386         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2387         if (!(p->state & state))
2388                 goto out;
2389
2390         if (p->se.on_rq)
2391                 goto out_running;
2392
2393         cpu = task_cpu(p);
2394         orig_cpu = cpu;
2395
2396 #ifdef CONFIG_SMP
2397         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2398                 goto out_activate;
2399
2400         /*
2401          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2402          * we put the task in TASK_WAKING state.
2403          *
2404          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2405          */
2406         if (task_contributes_to_load(p)) {
2407                 if (likely(cpu_online(orig_cpu)))
2408                         rq->nr_uninterruptible--;
2409                 else
2410                         this_rq()->nr_uninterruptible--;
2411         }
2412         p->state = TASK_WAKING;
2413
2414         if (p->sched_class->task_waking) {
2415                 p->sched_class->task_waking(rq, p);
2416                 en_flags |= ENQUEUE_WAKING;
2417         }
2418
2419         cpu = select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2420         if (cpu != orig_cpu)
2421                 set_task_cpu(p, cpu);
2422         __task_rq_unlock(rq);
2423
2424         rq = cpu_rq(cpu);
2425         raw_spin_lock(&rq->lock);
2426
2427         /*
2428          * We migrated the task without holding either rq->lock, however
2429          * since the task is not on the task list itself, nobody else
2430          * will try and migrate the task, hence the rq should match the
2431          * cpu we just moved it to.
2432          */
2433         WARN_ON(task_cpu(p) != cpu);
2434         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2435
2436 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2437         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2438         if (cpu == this_cpu)
2439                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2440         else {
2441                 struct sched_domain *sd;
2442                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2443                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2444                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2445                                 break;
2446                         }
2447                 }
2448         }
2449 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2450
2451 out_activate:
2452 #endif /* CONFIG_SMP */
2453         ttwu_activate(p, rq, wake_flags & WF_SYNC, orig_cpu != cpu,
2454                       cpu == this_cpu, en_flags);
2455         success = 1;
2456 out_running:
2457         ttwu_post_activation(p, rq, wake_flags, success);
2458 out:
2459         task_rq_unlock(rq, &flags);
2460         put_cpu();
2461
2462         return success;
2463 }
2464
2465 /**
2466  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2467  * @p: the thread to be awakened
2468  *
2469  * Put @p on the run-queue if it's not alredy there.  The caller must
2470  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2471  * the current task.  this_rq() stays locked over invocation.
2472  */
2473 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
2474 {
2475         struct rq *rq = task_rq(p);
2476         bool success = false;
2477
2478         BUG_ON(rq != this_rq());
2479         BUG_ON(p == current);
2480         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2481
2482         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2483                 return;
2484
2485         if (!p->se.on_rq) {
2486                 if (likely(!task_running(rq, p))) {
2487                         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2488                         schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2489                 }
2490                 ttwu_activate(p, rq, false, false, true, ENQUEUE_WAKEUP);
2491                 success = true;
2492         }
2493         ttwu_post_activation(p, rq, 0, success);
2494 }
2495
2496 /**
2497  * wake_up_process - Wake up a specific process
2498  * @p: The process to be woken up.
2499  *
2500  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2501  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2502  * running.
2503  *
2504  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2505  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2506  */
2507 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2508 {
2509         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2510 }
2511 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2512
2513 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2514 {
2515         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2516 }
2517
2518 /*
2519  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2520  * p is forked by current.
2521  *
2522  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2523  */
2524 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2525 {
2526         p->se.exec_start                = 0;
2527         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2528         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2529         p->se.nr_migrations             = 0;
2530
2531 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2532         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2533 #endif
2534
2535         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2536         p->se.on_rq = 0;
2537         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2538
2539 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2540         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2541 #endif
2542 }
2543
2544 /*
2545  * fork()/clone()-time setup:
2546  */
2547 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2548 {
2549         int cpu = get_cpu();
2550
2551         __sched_fork(p);
2552         /*
2553          * We mark the process as running here. This guarantees that
2554          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2555          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2556          */
2557         p->state = TASK_RUNNING;
2558
2559         /*
2560          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2561          */
2562         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2563                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2564                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2565                         p->normal_prio = p->static_prio;
2566                 }
2567
2568                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2569                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2570                         p->normal_prio = p->static_prio;
2571                         set_load_weight(p);
2572                 }
2573
2574                 /*
2575                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2576                  * fulfilled its duty:
2577                  */
2578                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2579         }
2580
2581         /*
2582          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2583          */
2584         p->prio = current->normal_prio;
2585
2586         if (!rt_prio(p->prio))
2587                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2588
2589         if (p->sched_class->task_fork)
2590                 p->sched_class->task_fork(p);
2591
2592         /*
2593          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2594          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2595          * is ran before sched_fork().
2596          *
2597          * Silence PROVE_RCU.
2598          */
2599         rcu_read_lock();
2600         set_task_cpu(p, cpu);
2601         rcu_read_unlock();
2602
2603 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2604         if (likely(sched_info_on()))
2605                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2606 #endif
2607 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2608         p->oncpu = 0;
2609 #endif
2610 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2611         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2612         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2613 #endif
2614         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2615
2616         put_cpu();
2617 }
2618
2619 /*
2620  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2621  *
2622  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2623  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2624  * on the runqueue and wakes it.
2625  */
2626 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2627 {
2628         unsigned long flags;
2629         struct rq *rq;
2630         int cpu __maybe_unused = get_cpu();
2631
2632 #ifdef CONFIG_SMP
2633         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2634         p->state = TASK_WAKING;
2635
2636         /*
2637          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2638          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2639          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2640          *
2641          * We set TASK_WAKING so that select_task_rq() can drop rq->lock
2642          * without people poking at ->cpus_allowed.
2643          */
2644         cpu = select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2645         set_task_cpu(p, cpu);
2646
2647         p->state = TASK_RUNNING;
2648         task_rq_unlock(rq, &flags);
2649 #endif
2650
2651         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2652         activate_task(rq, p, 0);
2653         trace_sched_wakeup_new(p, 1);
2654         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2655 #ifdef CONFIG_SMP
2656         if (p->sched_class->task_woken)
2657                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2658 #endif
2659         task_rq_unlock(rq, &flags);
2660         put_cpu();
2661 }
2662
2663 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2664
2665 /**
2666  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2667  * @notifier: notifier struct to register
2668  */
2669 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2670 {
2671         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2672 }
2673 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2674
2675 /**
2676  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2677  * @notifier: notifier struct to unregister
2678  *
2679  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2680  */
2681 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2682 {
2683         hlist_del(&notifier->link);
2684 }
2685 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2686
2687 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2688 {
2689         struct preempt_notifier *notifier;
2690         struct hlist_node *node;
2691
2692         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2693                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2694 }
2695
2696 static void
2697 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2698                                  struct task_struct *next)
2699 {
2700         struct preempt_notifier *notifier;
2701         struct hlist_node *node;
2702
2703         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2704                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2705 }
2706
2707 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2708
2709 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2710 {
2711 }
2712
2713 static void
2714 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2715                                  struct task_struct *next)
2716 {
2717 }
2718
2719 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2720
2721 /**
2722  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2723  * @rq: the runqueue preparing to switch
2724  * @prev: the current task that is being switched out
2725  * @next: the task we are going to switch to.
2726  *
2727  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2728  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2729  * switch.
2730  *
2731  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2732  * hooks.
2733  */
2734 static inline void
2735 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2736                     struct task_struct *next)
2737 {
2738         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2739         prepare_lock_switch(rq, next);
2740         prepare_arch_switch(next);
2741 }
2742
2743 /**
2744  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2745  * @rq: runqueue associated with task-switch
2746  * @prev: the thread we just switched away from.
2747  *
2748  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2749  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2750  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2751  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2752  *
2753  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2754  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2755  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2756  * details.)
2757  */
2758 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2759         __releases(rq->lock)
2760 {
2761         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2762         long prev_state;
2763
2764         rq->prev_mm = NULL;
2765
2766         /*
2767          * A task struct has one reference for the use as "current".
2768          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2769          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2770          * the scheduled task must drop that reference.
2771          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2772          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2773          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2774          * be dropped twice.
2775          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2776          */
2777         prev_state = prev->state;
2778         finish_arch_switch(prev);
2779 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2780         local_irq_disable();
2781 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2782         perf_event_task_sched_in(current);
2783 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2784         local_irq_enable();
2785 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2786         finish_lock_switch(rq, prev);
2787
2788         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2789         if (mm)
2790                 mmdrop(mm);
2791         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2792                 /*
2793                  * Remove function-return probe instances associated with this
2794                  * task and put them back on the free list.
2795                  */
2796                 kprobe_flush_task(prev);
2797                 put_task_struct(prev);
2798         }
2799 }
2800
2801 #ifdef CONFIG_SMP
2802
2803 /* assumes rq->lock is held */
2804 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2805 {
2806         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2807                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2808 }
2809
2810 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2811 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2812 {
2813         if (rq->post_schedule) {
2814                 unsigned long flags;
2815
2816                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2817                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2818                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2819                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2820
2821                 rq->post_schedule = 0;
2822         }
2823 }
2824
2825 #else
2826
2827 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2828 {
2829 }
2830
2831 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2832 {
2833 }
2834
2835 #endif
2836
2837 /**
2838  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2839  * @prev: the thread we just switched away from.
2840  */
2841 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2842         __releases(rq->lock)
2843 {
2844         struct rq *rq = this_rq();
2845
2846         finish_task_switch(rq, prev);
2847
2848         /*
2849          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2850          * task_switch?
2851          */
2852         post_schedule(rq);
2853
2854 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2855         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2856         preempt_enable();
2857 #endif
2858         if (current->set_child_tid)
2859                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2860 }
2861
2862 /*
2863  * context_switch - switch to the new MM and the new
2864  * thread's register state.
2865  */
2866 static inline void
2867 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2868                struct task_struct *next)
2869 {
2870         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2871
2872         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2873         trace_sched_switch(prev, next);
2874         mm = next->mm;
2875         oldmm = prev->active_mm;
2876         /*
2877          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2878          * combine the page table reload and the switch backend into
2879          * one hypercall.
2880          */
2881         arch_start_context_switch(prev);
2882
2883         if (!mm) {
2884                 next->active_mm = oldmm;
2885                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2886                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2887         } else
2888                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2889
2890         if (!prev->mm) {
2891                 prev->active_mm = NULL;
2892                 rq->prev_mm = oldmm;
2893         }
2894         /*
2895          * Since the runqueue lock will be released by the next
2896          * task (which is an invalid locking op but in the case
2897          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2898          * do an early lockdep release here:
2899          */
2900 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2901         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2902 #endif
2903
2904         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2905         switch_to(prev, next, prev);
2906
2907         barrier();
2908         /*
2909          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2910          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2911          * frame will be invalid.
2912          */
2913         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2914 }
2915
2916 /*
2917  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2918  *
2919  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2920  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2921  * number of context switches performed since bootup.
2922  */
2923 unsigned long nr_running(void)
2924 {
2925         unsigned long i, sum = 0;
2926
2927         for_each_online_cpu(i)
2928                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2929
2930         return sum;
2931 }
2932
2933 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2934 {
2935         unsigned long i, sum = 0;
2936
2937         for_each_possible_cpu(i)
2938                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2939
2940         /*
2941          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2942          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2943          */
2944         if (unlikely((long)sum < 0))
2945                 sum = 0;
2946
2947         return sum;
2948 }
2949
2950 unsigned long long nr_context_switches(void)
2951 {
2952         int i;
2953         unsigned long long sum = 0;
2954
2955         for_each_possible_cpu(i)
2956                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2957
2958         return sum;
2959 }
2960
2961 unsigned long nr_iowait(void)
2962 {
2963         unsigned long i, sum = 0;
2964
2965         for_each_possible_cpu(i)
2966                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2967
2968         return sum;
2969 }
2970
2971 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2972 {
2973         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2974         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2975 }
2976
2977 unsigned long this_cpu_load(void)
2978 {
2979         struct rq *this = this_rq();
2980         return this->cpu_load[0];
2981 }
2982
2983
2984 /* Variables and functions for calc_load */
2985 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2986 static unsigned long calc_load_update;
2987 unsigned long avenrun[3];
2988 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2989
2990 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
2991 {
2992         long nr_active, delta = 0;
2993
2994         nr_active = this_rq->nr_running;
2995         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2996
2997         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2998                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2999                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3000         }
3001
3002         return delta;
3003 }
3004
3005 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3006 /*
3007  * For NO_HZ we delay the active fold to the next LOAD_FREQ update.
3008  *
3009  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
3010  */
3011 static atomic_long_t calc_load_tasks_idle;
3012
3013 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3014 {
3015         long delta;
3016
3017         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
3018         if (delta)
3019                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks_idle);
3020 }
3021
3022 static long calc_load_fold_idle(void)
3023 {
3024         long delta = 0;
3025
3026         /*
3027          * Its got a race, we don't care...
3028          */
3029         if (atomic_long_read(&calc_load_tasks_idle))
3030                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_tasks_idle, 0);
3031
3032         return delta;
3033 }
3034 #else
3035 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3036 {
3037 }
3038
3039 static inline long calc_load_fold_idle(void)
3040 {
3041         return 0;
3042 }
3043 #endif
3044
3045 /**
3046  * get_avenrun - get the load average array
3047  * @loads:      pointer to dest load array
3048  * @offset:     offset to add
3049  * @shift:      shift count to shift the result left
3050  *
3051  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3052  */
3053 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3054 {
3055         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3056         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3057         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3058 }
3059
3060 static unsigned long
3061 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3062 {
3063         load *= exp;
3064         load += active * (FIXED_1 - exp);
3065         return load >> FSHIFT;
3066 }
3067
3068 /*
3069  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3070  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3071  */
3072 void calc_global_load(void)
3073 {
3074         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
3075         long active;
3076
3077         if (time_before(jiffies, upd))
3078                 return;
3079
3080         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3081         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3082
3083         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3084         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3085         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3086
3087         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3088 }
3089
3090 /*
3091  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
3092  * active count.
3093  */
3094 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3095 {
3096         long delta;
3097
3098         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
3099                 return;
3100
3101         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
3102         delta += calc_load_fold_idle();
3103         if (delta)
3104                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3105
3106         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3107 }
3108
3109 /*
3110  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
3111  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
3112  *
3113  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
3114  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
3115  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3116  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
3117  *
3118  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
3119  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3120  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
3121  *
3122  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
3123  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
3124  * particular idx is approximated to be zero.
3125  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
3126  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
3127  * based on 128 point scale.
3128  * Example:
3129  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
3130  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
3131  *
3132  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
3133  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
3134  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
3135  */
3136 #define DEGRADE_SHIFT           7
3137 static const unsigned char
3138                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
3139 static const unsigned char
3140                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
3141                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
3142                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
3143                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
3144                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
3145                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
3146
3147 /*
3148  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
3149  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
3150  * adding any new load.
3151  */
3152 static unsigned long
3153 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
3154 {
3155         int j = 0;
3156
3157         if (!missed_updates)
3158                 return load;
3159
3160         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
3161                 return 0;
3162
3163         if (idx == 1)
3164                 return load >> missed_updates;
3165
3166         while (missed_updates) {
3167                 if (missed_updates % 2)
3168                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
3169
3170                 missed_updates >>= 1;
3171                 j++;
3172         }
3173         return load;
3174 }
3175
3176 /*
3177  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3178  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
3179  * every tick. We fix it up based on jiffies.
3180  */
3181 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3182 {
3183         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3184         unsigned long curr_jiffies = jiffies;
3185         unsigned long pending_updates;
3186         int i, scale;
3187
3188         this_rq->nr_load_updates++;
3189
3190         /* Avoid repeated calls on same jiffy, when moving in and out of idle */
3191         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
3192                 return;
3193
3194         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
3195         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
3196
3197         /* Update our load: */
3198         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
3199         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3200                 unsigned long old_load, new_load;
3201
3202                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3203
3204                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3205                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
3206                 new_load = this_load;
3207                 /*
3208                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3209                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3210                  * example.
3211                  */
3212                 if (new_load > old_load)
3213                         new_load += scale - 1;
3214
3215                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
3216         }
3217
3218         sched_avg_update(this_rq);
3219 }
3220
3221 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
3222 {
3223         update_cpu_load(this_rq);
3224
3225         calc_load_account_active(this_rq);
3226 }
3227
3228 #ifdef CONFIG_SMP
3229
3230 /*
3231  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3232  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3233  */
3234 void sched_exec(void)
3235 {
3236         struct task_struct *p = current;
3237         unsigned long flags;
3238         struct rq *rq;
3239         int dest_cpu;
3240
3241         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3242         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3243         if (dest_cpu == smp_processor_id())
3244                 goto unlock;
3245
3246         /*
3247          * select_task_rq() can race against ->cpus_allowed
3248          */
3249         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed) &&
3250             likely(cpu_active(dest_cpu)) && migrate_task(p, dest_cpu)) {
3251                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
3252
3253                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3254                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
3255                 return;
3256         }
3257 unlock:
3258         task_rq_unlock(rq, &flags);
3259 }
3260
3261 #endif
3262
3263 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3264
3265 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3266
3267 /*
3268  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
3269  * @p in case that task is currently running.
3270  *
3271  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
3272  */
3273 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
3274 {
3275         u64 ns = 0;
3276
3277         if (task_current(rq, p)) {
3278                 update_rq_clock(rq);
3279                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
3280                 if ((s64)ns < 0)
3281                         ns = 0;
3282         }
3283
3284         return ns;
3285 }
3286
3287 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
3288 {
3289         unsigned long flags;
3290         struct rq *rq;
3291         u64 ns = 0;
3292
3293         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3294         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
3295         task_rq_unlock(rq, &flags);
3296
3297         return ns;
3298 }
3299
3300 /*
3301  * Return accounted runtime for the task.
3302  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3303  * pending runtime that have not been accounted yet.
3304  */
3305 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3306 {
3307         unsigned long flags;
3308         struct rq *rq;
3309         u64 ns = 0;
3310
3311         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3312         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3313         task_rq_unlock(rq, &flags);
3314
3315         return ns;
3316 }
3317
3318 /*
3319  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
3320  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
3321  * pending runtime that have not been accounted yet.
3322  *
3323  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
3324  * so the return value not includes other pending runtime that other
3325  * running tasks might have.
3326  */
3327 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
3328 {
3329         struct task_cputime totals;
3330         unsigned long flags;
3331         struct rq *rq;
3332         u64 ns;
3333
3334         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3335         thread_group_cputime(p, &totals);
3336         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3337         task_rq_unlock(rq, &flags);
3338
3339         return ns;
3340 }
3341
3342 /*
3343  * Account user cpu time to a process.
3344  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3345  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3346  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3347  */
3348 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3349                        cputime_t cputime_scaled)
3350 {
3351         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3352         cputime64_t tmp;
3353
3354         /* Add user time to process. */
3355         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3356         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3357         account_group_user_time(p, cputime);
3358
3359         /* Add user time to cpustat. */
3360         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3361         if (TASK_NICE(p) > 0)
3362                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3363         else
3364                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3365
3366         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
3367         /* Account for user time used */
3368         acct_update_integrals(p);
3369 }
3370
3371 /*
3372  * Account guest cpu time to a process.
3373  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3374  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3375  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3376  */
3377 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3378                                cputime_t cputime_scaled)
3379 {
3380         cputime64_t tmp;
3381         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3382
3383         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3384
3385         /* Add guest time to process. */
3386         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3387         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3388         account_group_user_time(p, cputime);
3389         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3390
3391         /* Add guest time to cpustat. */
3392         if (TASK_NICE(p) > 0) {
3393                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3394                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
3395         } else {
3396                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3397                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3398         }
3399 }
3400
3401 /*
3402  * Account system cpu time to a process.
3403  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3404  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3405  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3406  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3407  */
3408 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3409                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
3410 {
3411         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3412         cputime64_t tmp;
3413
3414         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
3415                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
3416                 return;
3417         }
3418
3419         /* Add system time to process. */
3420         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3421         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
3422         account_group_system_time(p, cputime);
3423
3424         /* Add system time to cpustat. */
3425         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3426         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3427                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3428         else if (softirq_count())
3429                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3430         else
3431                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3432
3433         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
3434
3435         /* Account for system time used */
3436         acct_update_integrals(p);
3437 }
3438
3439 /*
3440  * Account for involuntary wait time.
3441  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3442  */
3443 void account_steal_time(cputime_t cputime)
3444 {
3445         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3446         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3447
3448         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
3449 }
3450
3451 /*
3452  * Account for idle time.
3453  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
3454  */
3455 void account_idle_time(cputime_t cputime)
3456 {
3457         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3458         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3459         struct rq *rq = this_rq();
3460
3461         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3462                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
3463         else
3464                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
3465 }
3466
3467 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3468
3469 /*
3470  * Account a single tick of cpu time.
3471  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3472  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
3473  */
3474 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
3475 {
3476         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3477         struct rq *rq = this_rq();
3478
3479         if (user_tick)
3480                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3481         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
3482                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
3483                                     one_jiffy_scaled);
3484         else
3485                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3486 }
3487
3488 /*
3489  * Account multiple ticks of steal time.
3490  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3491  * @ticks: number of stolen ticks
3492  */
3493 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
3494 {
3495         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3496 }
3497
3498 /*
3499  * Account multiple ticks of idle time.
3500  * @ticks: number of stolen ticks
3501  */
3502 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
3503 {
3504         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3505 }
3506
3507 #endif
3508
3509 /*
3510  * Use precise platform statistics if available:
3511  */
3512 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3513 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3514 {
3515         *ut = p->utime;
3516         *st = p->stime;
3517 }
3518
3519 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3520 {
3521         struct task_cputime cputime;
3522
3523         thread_group_cputime(p, &cputime);
3524
3525         *ut = cputime.utime;
3526         *st = cputime.stime;
3527 }
3528 #else
3529
3530 #ifndef nsecs_to_cputime
3531 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
3532 #endif
3533
3534 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3535 {
3536         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
3537
3538         /*
3539          * Use CFS's precise accounting:
3540          */
3541         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
3542
3543         if (total) {
3544                 u64 temp = rtime;
3545
3546                 temp *= utime;
3547                 do_div(temp, total);
3548                 utime = (cputime_t)temp;
3549         } else
3550                 utime = rtime;
3551
3552         /*
3553          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
3554          */
3555         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
3556         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
3557
3558         *ut = p->prev_utime;
3559         *st = p->prev_stime;
3560 }
3561
3562 /*
3563  * Must be called with siglock held.
3564  */
3565 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3566 {
3567         struct signal_struct *sig = p->signal;
3568         struct task_cputime cputime;
3569         cputime_t rtime, utime, total;
3570
3571         thread_group_cputime(p, &cputime);
3572
3573         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
3574         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
3575
3576         if (total) {
3577                 u64 temp = rtime;
3578
3579                 temp *= cputime.utime;
3580                 do_div(temp, total);
3581                 utime = (cputime_t)temp;
3582         } else
3583                 utime = rtime;
3584
3585         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
3586         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
3587                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
3588
3589         *ut = sig->prev_utime;
3590         *st = sig->prev_stime;
3591 }
3592 #endif
3593
3594 /*
3595  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3596  * We call it with interrupts disabled.
3597  *
3598  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3599  * timeslices.
3600  */
3601 void scheduler_tick(void)
3602 {
3603         int cpu = smp_processor_id();
3604         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3605         struct task_struct *curr = rq->curr;
3606
3607         sched_clock_tick();
3608
3609         raw_spin_lock(&rq->lock);
3610         update_rq_clock(rq);
3611         update_cpu_load_active(rq);
3612         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3613         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3614
3615         perf_event_task_tick(curr);
3616
3617 #ifdef CONFIG_SMP
3618         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3619         trigger_load_balance(rq, cpu);
3620 #endif
3621 }
3622
3623 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
3624 {
3625         if (in_lock_functions(addr)) {
3626                 addr = CALLER_ADDR2;
3627                 if (in_lock_functions(addr))
3628                         addr = CALLER_ADDR3;
3629         }
3630         return addr;
3631 }
3632
3633 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3634                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3635
3636 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3637 {
3638 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3639         /*
3640          * Underflow?
3641          */
3642         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3643                 return;
3644 #endif
3645         preempt_count() += val;
3646 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3647         /*
3648          * Spinlock count overflowing soon?
3649          */
3650         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3651                                 PREEMPT_MASK - 10);
3652 #endif
3653         if (preempt_count() == val)
3654                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3655 }
3656 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3657
3658 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3659 {
3660 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3661         /*
3662          * Underflow?
3663          */
3664         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3665                 return;
3666         /*
3667          * Is the spinlock portion underflowing?
3668          */
3669         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3670                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3671                 return;
3672 #endif
3673
3674         if (preempt_count() == val)
3675                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3676         preempt_count() -= val;
3677 }
3678 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3679
3680 #endif
3681
3682 /*
3683  * Print scheduling while atomic bug:
3684  */
3685 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3686 {
3687         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3688
3689         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3690                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3691
3692         debug_show_held_locks(prev);
3693         print_modules();
3694         if (irqs_disabled())
3695                 print_irqtrace_events(prev);
3696
3697         if (regs)
3698                 show_regs(regs);
3699         else
3700                 dump_stack();
3701 }
3702
3703 /*
3704  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3705  */
3706 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3707 {
3708         /*
3709          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3710          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3711          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3712          */
3713         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
3714                 __schedule_bug(prev);
3715
3716         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3717
3718         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3719 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3720         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
3721                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
3722                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
3723         }
3724 #endif
3725 }
3726
3727 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3728 {
3729         if (prev->se.on_rq)
3730                 update_rq_clock(rq);
3731         rq->skip_clock_update = 0;
3732         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3733 }
3734
3735 /*
3736  * Pick up the highest-prio task:
3737  */
3738 static inline struct task_struct *
3739 pick_next_task(struct rq *rq)
3740 {
3741         const struct sched_class *class;
3742         struct task_struct *p;
3743
3744         /*
3745          * Optimization: we know that if all tasks are in
3746          * the fair class we can call that function directly:
3747          */
3748         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
3749                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3750                 if (likely(p))
3751                         return p;
3752         }
3753
3754         for_each_class(class) {
3755                 p = class->pick_next_task(rq);
3756                 if (p)
3757                         return p;
3758         }
3759
3760         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3761 }
3762
3763 /*
3764  * schedule() is the main scheduler function.
3765  */
3766 asmlinkage void __sched schedule(void)
3767 {
3768         struct task_struct *prev, *next;
3769         unsigned long *switch_count;
3770         struct rq *rq;
3771         int cpu;
3772
3773 need_resched:
3774         preempt_disable();
3775         cpu = smp_processor_id();
3776         rq = cpu_rq(cpu);
3777         rcu_note_context_switch(cpu);
3778         prev = rq->curr;
3779
3780         release_kernel_lock(prev);
3781 need_resched_nonpreemptible:
3782
3783         schedule_debug(prev);
3784
3785         if (sched_feat(HRTICK))
3786                 hrtick_clear(rq);
3787
3788         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3789         clear_tsk_need_resched(prev);
3790
3791         switch_count = &prev->nivcsw;
3792         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3793                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3794                         prev->state = TASK_RUNNING;
3795                 } else {
3796                         /*
3797                          * If a worker is going to sleep, notify and
3798                          * ask workqueue whether it wants to wake up a
3799                          * task to maintain concurrency.  If so, wake
3800                          * up the task.
3801                          */
3802                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3803                                 struct task_struct *to_wakeup;
3804
3805                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3806                                 if (to_wakeup)
3807                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3808                         }
3809                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3810                 }
3811                 switch_count = &prev->nvcsw;
3812         }
3813
3814         pre_schedule(rq, prev);
3815
3816         if (unlikely(!rq->nr_running))
3817                 idle_balance(cpu, rq);
3818
3819         put_prev_task(rq, prev);
3820         next = pick_next_task(rq);
3821
3822         if (likely(prev != next)) {
3823                 sched_info_switch(prev, next);
3824                 perf_event_task_sched_out(prev, next);
3825
3826                 rq->nr_switches++;
3827                 rq->curr = next;
3828                 ++*switch_count;
3829
3830                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3831                 /*
3832                  * The context switch have flipped the stack from under us
3833                  * and restored the local variables which were saved when
3834                  * this task called schedule() in the past. prev == current
3835                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
3836                  */
3837                 cpu = smp_processor_id();
3838                 rq = cpu_rq(cpu);
3839         } else
3840                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3841
3842         post_schedule(rq);
3843
3844         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(prev)))
3845                 goto need_resched_nonpreemptible;
3846
3847         preempt_enable_no_resched();
3848         if (need_resched())
3849                 goto need_resched;
3850 }
3851 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3852
3853 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
3854 /*
3855  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
3856  * access and not reliable.
3857  */
3858 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
3859 {
3860         unsigned int cpu;
3861         struct rq *rq;
3862
3863         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
3864                 return 0;
3865
3866 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
3867         /*
3868          * Need to access the cpu field knowing that
3869          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
3870          * the mutex owner just released it and exited.
3871          */
3872         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
3873                 return 0;
3874 #else
3875         cpu = owner->cpu;
3876 #endif
3877
3878         /*
3879          * Even if the access succeeded (likely case),
3880          * the cpu field may no longer be valid.
3881          */
3882         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
3883                 return 0;
3884
3885         /*
3886          * We need to validate that we can do a
3887          * get_cpu() and that we have the percpu area.
3888          */
3889         if (!cpu_online(cpu))
3890                 return 0;
3891
3892         rq = cpu_rq(cpu);
3893
3894         for (;;) {
3895                 /*
3896                  * Owner changed, break to re-assess state.
3897                  */
3898                 if (lock->owner != owner) {
3899                         /*
3900                          * If the lock has switched to a different owner,
3901                          * we likely have heavy contention. Return 0 to quit
3902                          * optimistic spinning and not contend further:
3903                          */
3904                         if (lock->owner)
3905                                 return 0;
3906                         break;
3907                 }
3908
3909                 /*
3910                  * Is that owner really running on that cpu?
3911                  */
3912                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
3913                         return 0;
3914
3915                 cpu_relax();
3916         }
3917
3918         return 1;
3919 }
3920 #endif
3921
3922 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3923 /*
3924  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3925  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3926  * occur there and call schedule directly.
3927  */
3928 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
3929 {
3930         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3931
3932         /*
3933          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3934          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3935          */
3936         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3937                 return;
3938
3939         do {
3940                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3941                 schedule();
3942                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3943
3944                 /*
3945                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3946                  * between schedule and now.
3947                  */
3948                 barrier();
3949         } while (need_resched());
3950 }
3951 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3952
3953 /*
3954  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3955  * off of irq context.
3956  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3957  * protect us against recursive calling from irq.
3958  */
3959 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3960 {
3961         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3962
3963         /* Catch callers which need to be fixed */
3964         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3965
3966         do {
3967                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3968                 local_irq_enable();
3969                 schedule();
3970                 local_irq_disable();
3971                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3972
3973                 /*
3974                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3975                  * between schedule and now.
3976                  */
3977                 barrier();
3978         } while (need_resched());
3979 }
3980
3981 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3982
3983 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3984                           void *key)
3985 {
3986         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3987 }
3988 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3989
3990 /*
3991  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3992  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3993  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3994  *
3995  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3996  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
3997  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3998  */
3999 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4000                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
4001 {
4002         wait_queue_t *curr, *next;
4003
4004         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4005                 unsigned flags = curr->flags;
4006
4007                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
4008                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4009                         break;
4010         }
4011 }
4012
4013 /**
4014  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4015  * @q: the waitqueue
4016  * @mode: which threads
4017  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4018  * @key: is directly passed to the wakeup function
4019  *
4020  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4021  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4022  */
4023 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4024                         int nr_exclusive, void *key)
4025 {
4026         unsigned long flags;
4027
4028         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4029         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4030         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4031 }
4032 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4033
4034 /*
4035  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4036  */
4037 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4038 {
4039         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4040 }
4041 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
4042
4043 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
4044 {
4045         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
4046 }
4047
4048 /**
4049  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
4050  * @q: the waitqueue
4051  * @mode: which threads
4052  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4053  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
4054  *
4055  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4056  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4057  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4058  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4059  *
4060  * On UP it can prevent extra preemption.
4061  *
4062  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4063  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4064  */
4065 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4066                         int nr_exclusive, void *key)
4067 {
4068         unsigned long flags;
4069         int wake_flags = WF_SYNC;
4070
4071         if (unlikely(!q))
4072                 return;
4073
4074         if (unlikely(!nr_exclusive))
4075                 wake_flags = 0;
4076
4077         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4078         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
4079         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4080 }
4081 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
4082
4083 /*
4084  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
4085  */
4086 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4087 {
4088         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
4089 }
4090 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4091
4092 /**
4093  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4094  * @x:  holds the state of this particular completion
4095  *
4096  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4097  * awakened in the same order in which they were queued.
4098  *
4099  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4100  *
4101  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4102  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4103  */
4104 void complete(struct completion *x)
4105 {
4106         unsigned long flags;
4107
4108         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4109         x->done++;
4110         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4111         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4112 }
4113 EXPORT_SYMBOL(complete);
4114
4115 /**
4116  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4117  * @x:  holds the state of this particular completion
4118  *
4119  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4120  *
4121  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4122  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4123  */
4124 void complete_all(struct completion *x)
4125 {
4126         unsigned long flags;
4127
4128         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4129         x->done += UINT_MAX/2;
4130         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4131         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4132 }
4133 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4134
4135 static inline long __sched
4136 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4137 {
4138         if (!x->done) {
4139                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4140
4141                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
4142                 do {
4143                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4144                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4145                                 break;
4146                         }
4147                         __set_current_state(state);
4148                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4149                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4150                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4151                 } while (!x->done && timeout);
4152                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4153                 if (!x->done)
4154                         return timeout;
4155         }
4156         x->done--;
4157         return timeout ?: 1;
4158 }
4159
4160 static long __sched
4161 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4162 {
4163         might_sleep();
4164
4165         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4166         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4167         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4168         return timeout;
4169 }
4170
4171 /**
4172  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4173  * @x:  holds the state of this particular completion
4174  *
4175  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4176  * interruptible and there is no timeout.
4177  *
4178  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4179  * and interrupt capability. Also see complete().
4180  */
4181 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4182 {
4183         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4184 }
4185 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4186
4187 /**
4188  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4189  * @x:  holds the state of this particular completion
4190  * @timeout:  timeout value in jiffies
4191  *
4192  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4193  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4194  * interruptible.
4195  */
4196 unsigned long __sched
4197 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4198 {
4199         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4200 }
4201 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4202
4203 /**
4204  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4205  * @x:  holds the state of this particular completion
4206  *
4207  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4208  * interruptible.
4209  */
4210 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4211 {
4212         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4213         if (t == -ERESTARTSYS)
4214                 return t;
4215         return 0;
4216 }
4217 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4218
4219 /**
4220  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4221  * @x:  holds the state of this particular completion
4222  * @timeout:  timeout value in jiffies
4223  *
4224  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4225  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4226  */
4227 unsigned long __sched
4228 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4229                                           unsigned long timeout)
4230 {
4231         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4232 }
4233 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4234
4235 /**
4236  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4237  * @x:  holds the state of this particular completion
4238  *
4239  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4240  * interrupted by a kill signal.
4241  */
4242 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4243 {
4244         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4245         if (t == -ERESTARTSYS)
4246                 return t;
4247         return 0;
4248 }
4249 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4250
4251 /**
4252  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
4253  * @x:  holds the state of this particular completion
4254  * @timeout:  timeout value in jiffies
4255  *
4256  * This waits for either a completion of a specific task to be
4257  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
4258  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
4259  */
4260 unsigned long __sched
4261 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
4262                                      unsigned long timeout)
4263 {
4264         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
4265 }
4266 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
4267
4268 /**
4269  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4270  *      @x:     completion structure
4271  *
4272  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4273  *               1 if a decrement succeeded.
4274  *
4275  *      If a completion is being used as a counting completion,
4276  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4277  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4278  *      is protecting is not available.
4279  */
4280 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4281 {
4282         unsigned long flags;
4283         int ret = 1;
4284
4285         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4286         if (!x->done)
4287                 ret = 0;
4288         else
4289                 x->done--;
4290         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4291         return ret;
4292 }
4293 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4294
4295 /**
4296  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4297  *      @x:     completion structure
4298  *
4299  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4300  *               1 if there are no waiters.
4301  *
4302  */
4303 bool completion_done(struct completion *x)
4304 {
4305         unsigned long flags;
4306         int ret = 1;
4307
4308         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4309         if (!x->done)
4310                 ret = 0;
4311         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4312         return ret;
4313 }
4314 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4315
4316 static long __sched
4317 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4318 {
4319         unsigned long flags;
4320         wait_queue_t wait;
4321
4322         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4323
4324         __set_current_state(state);
4325
4326         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4327         __add_wait_queue(q, &wait);
4328         spin_unlock(&q->lock);
4329         timeout = schedule_timeout(timeout);
4330         spin_lock_irq(&q->lock);
4331         __remove_wait_queue(q, &wait);
4332         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4333
4334         return timeout;
4335 }
4336
4337 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4338 {
4339         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4340 }
4341 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4342
4343 long __sched
4344 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4345 {
4346         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4347 }
4348 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4349
4350 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4351 {
4352         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4353 }
4354 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4355
4356 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4357 {
4358         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4359 }
4360 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4361
4362 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4363
4364 /*
4365  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4366  * @p: task
4367  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4368  *
4369  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4370  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4371  *
4372  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4373  */
4374 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4375 {
4376         unsigned long flags;
4377         int oldprio, on_rq, running;
4378         struct rq *rq;
4379         const struct sched_class *prev_class;
4380
4381         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4382
4383         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4384
4385         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
4386         oldprio = p->prio;
4387         prev_class = p->sched_class;
4388         on_rq = p->se.on_rq;
4389         running = task_current(rq, p);
4390         if (on_rq)
4391                 dequeue_task(rq, p, 0);
4392         if (running)
4393                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4394
4395         if (rt_prio(prio))
4396                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4397         else
4398                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4399
4400         p->prio = prio;
4401
4402         if (running)
4403                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4404         if (on_rq) {
4405                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
4406
4407                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4408         }
4409         task_rq_unlock(rq, &flags);
4410 }
4411
4412 #endif
4413
4414 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4415 {
4416         int old_prio, delta, on_rq;
4417         unsigned long flags;
4418         struct rq *rq;
4419
4420         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4421                 return;
4422         /*
4423          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4424          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4425          */
4426         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4427         /*
4428          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4429          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4430          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4431          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4432          */
4433         if (task_has_rt_policy(p)) {
4434                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4435                 goto out_unlock;
4436         }
4437         on_rq = p->se.on_rq;
4438         if (on_rq)
4439                 dequeue_task(rq, p, 0);
4440
4441         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4442         set_load_weight(p);
4443         old_prio = p->prio;
4444         p->prio = effective_prio(p);
4445         delta = p->prio - old_prio;
4446
4447         if (on_rq) {
4448                 enqueue_task(rq, p, 0);
4449                 /*
4450                  * If the task increased its priority or is running and
4451                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4452                  */
4453                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4454                         resched_task(rq->curr);
4455         }
4456 out_unlock:
4457         task_rq_unlock(rq, &flags);
4458 }
4459 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4460
4461 /*
4462  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4463  * @p: task
4464  * @nice: nice value
4465  */
4466 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4467 {
4468         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4469         int nice_rlim = 20 - nice;
4470
4471         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
4472                 capable(CAP_SYS_NICE));
4473 }
4474
4475 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4476
4477 /*
4478  * sys_nice - change the priority of the current process.
4479  * @increment: priority increment
4480  *
4481  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4482  * does similar things.
4483  */
4484 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
4485 {
4486         long nice, retval;
4487
4488         /*
4489          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4490          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4491          * and we have a single winner.
4492          */
4493         if (increment < -40)
4494                 increment = -40;
4495         if (increment > 40)
4496                 increment = 40;
4497
4498         nice = TASK_NICE(current) + increment;
4499         if (nice < -20)
4500                 nice = -20;
4501         if (nice > 19)
4502                 nice = 19;
4503
4504         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4505                 return -EPERM;
4506
4507         retval = security_task_setnice(current, nice);
4508         if (retval)
4509                 return retval;
4510
4511         set_user_nice(current, nice);
4512         return 0;
4513 }
4514
4515 #endif
4516
4517 /**
4518  * task_prio - return the priority value of a given task.
4519  * @p: the task in question.
4520  *
4521  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4522  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4523  * around 0, value goes from -16 to +15.
4524  */
4525 int task_prio(const struct task_struct *p)
4526 {
4527         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4528 }
4529
4530 /**
4531  * task_nice - return the nice value of a given task.
4532  * @p: the task in question.
4533  */
4534 int task_nice(const struct task_struct *p)
4535 {
4536         return TASK_NICE(p);
4537 }
4538 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4539
4540 /**
4541  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4542  * @cpu: the processor in question.
4543  */
4544 int idle_cpu(int cpu)
4545 {
4546         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4547 }
4548
4549 /**
4550  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4551  * @cpu: the processor in question.
4552  */
4553 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4554 {
4555         return cpu_rq(cpu)->idle;
4556 }
4557
4558 /**
4559  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4560  * @pid: the pid in question.
4561  */
4562 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4563 {
4564         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4565 }
4566
4567 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4568 static void
4569 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4570 {
4571         BUG_ON(p->se.on_rq);
4572
4573         p->policy = policy;
4574         p->rt_priority = prio;
4575         p->normal_prio = normal_prio(p);
4576         /* we are holding p->pi_lock already */
4577         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4578         if (rt_prio(p->prio))
4579                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4580         else
4581                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4582         set_load_weight(p);
4583 }
4584
4585 /*
4586  * check the target process has a UID that matches the current process's
4587  */
4588 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4589 {
4590         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4591         bool match;
4592
4593         rcu_read_lock();
4594         pcred = __task_cred(p);
4595         match = (cred->euid == pcred->euid ||
4596                  cred->euid == pcred->uid);
4597         rcu_read_unlock();
4598         return match;
4599 }
4600
4601 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4602                                 struct sched_param *param, bool user)
4603 {
4604         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4605         unsigned long flags;
4606         const struct sched_class *prev_class;
4607         struct rq *rq;
4608         int reset_on_fork;
4609
4610         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4611         BUG_ON(in_interrupt());
4612 recheck:
4613         /* double check policy once rq lock held */
4614         if (policy < 0) {
4615                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4616                 policy = oldpolicy = p->policy;
4617         } else {
4618                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
4619                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4620
4621                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4622                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4623                                 policy != SCHED_IDLE)
4624                         return -EINVAL;
4625         }
4626
4627         /*
4628          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4629          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4630          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4631          */
4632         if (param->sched_priority < 0 ||
4633             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4634             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4635                 return -EINVAL;
4636         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4637                 return -EINVAL;
4638
4639         /*
4640          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4641          */
4642         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4643                 if (rt_policy(policy)) {
4644                         unsigned long rlim_rtprio =
4645                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4646
4647                         /* can't set/change the rt policy */
4648                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4649                                 return -EPERM;
4650
4651                         /* can't increase priority */
4652                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4653                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4654                                 return -EPERM;
4655                 }
4656                 /*
4657                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4658                  * move out of SCHED_IDLE either:
4659                  */
4660                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4661                         return -EPERM;
4662
4663                 /* can't change other user's priorities */
4664                 if (!check_same_owner(p))
4665                         return -EPERM;
4666
4667                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4668                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4669                         return -EPERM;
4670         }
4671
4672         if (user) {
4673                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4674                 if (retval)
4675                         return retval;
4676         }
4677
4678         /*
4679          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4680          * changing the priority of the task:
4681          */
4682         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4683         /*
4684          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4685          * runqueue lock must be held.
4686          */
4687         rq = __task_rq_lock(p);
4688
4689         /*
4690          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
4691          */
4692         if (p == rq->stop) {
4693                 __task_rq_unlock(rq);
4694                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4695                 return -EINVAL;
4696         }
4697
4698 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4699         if (user) {
4700                 /*
4701                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4702                  * assigned.
4703                  */
4704                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4705                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0) {
4706                         __task_rq_unlock(rq);
4707                         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4708                         return -EPERM;
4709                 }
4710         }
4711 #endif
4712
4713         /* recheck policy now with rq lock held */
4714         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4715                 policy = oldpolicy = -1;
4716                 __task_rq_unlock(rq);
4717                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4718                 goto recheck;
4719         }
4720         on_rq = p->se.on_rq;
4721         running = task_current(rq, p);
4722         if (on_rq)
4723                 deactivate_task(rq, p, 0);
4724         if (running)
4725                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4726
4727         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4728
4729         oldprio = p->prio;
4730         prev_class = p->sched_class;
4731         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4732
4733         if (running)
4734                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4735         if (on_rq) {
4736                 activate_task(rq, p, 0);
4737
4738                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4739         }
4740         __task_rq_unlock(rq);
4741         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4742
4743         rt_mutex_adjust_pi(p);
4744
4745         return 0;
4746 }
4747
4748 /**
4749  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4750  * @p: the task in question.
4751  * @policy: new policy.
4752  * @param: structure containing the new RT priority.
4753  *
4754  * NOTE that the task may be already dead.
4755  */
4756 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4757                        struct sched_param *param)
4758 {
4759         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4760 }
4761 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4762
4763 /**
4764  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4765  * @p: the task in question.
4766  * @policy: new policy.
4767  * @param: structure containing the new RT priority.
4768  *
4769  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4770  * current context has permission.  For example, this is needed in
4771  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4772  * but our caller might not have that capability.
4773  */
4774 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4775                                struct sched_param *param)
4776 {
4777         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4778 }
4779
4780 static int
4781 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4782 {
4783         struct sched_param lparam;
4784         struct task_struct *p;
4785         int retval;
4786
4787         if (!param || pid < 0)
4788                 return -EINVAL;
4789         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4790                 return -EFAULT;
4791
4792         rcu_read_lock();
4793         retval = -ESRCH;
4794         p = find_process_by_pid(pid);
4795         if (p != NULL)
4796                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4797         rcu_read_unlock();
4798
4799         return retval;
4800 }
4801
4802 /**
4803  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4804  * @pid: the pid in question.
4805  * @policy: new policy.
4806  * @param: structure containing the new RT priority.
4807  */
4808 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4809                 struct sched_param __user *, param)
4810 {
4811         /* negative values for policy are not valid */
4812         if (policy < 0)
4813                 return -EINVAL;
4814
4815         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4816 }
4817
4818 /**
4819  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4820  * @pid: the pid in question.
4821  * @param: structure containing the new RT priority.
4822  */
4823 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4824 {
4825         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4826 }
4827
4828 /**
4829  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4830  * @pid: the pid in question.
4831  */
4832 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4833 {
4834         struct task_struct *p;
4835         int retval;
4836
4837         if (pid < 0)
4838                 return -EINVAL;
4839
4840         retval = -ESRCH;
4841         rcu_read_lock();
4842         p = find_process_by_pid(pid);
4843         if (p) {
4844                 retval = security_task_getscheduler(p);
4845                 if (!retval)
4846                         retval = p->policy
4847                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4848         }
4849         rcu_read_unlock();
4850         return retval;
4851 }
4852
4853 /**
4854  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4855  * @pid: the pid in question.
4856  * @param: structure containing the RT priority.
4857  */
4858 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4859 {
4860         struct sched_param lp;
4861         struct task_struct *p;
4862         int retval;
4863
4864         if (!param || pid < 0)
4865                 return -EINVAL;
4866
4867         rcu_read_lock();
4868         p = find_process_by_pid(pid);
4869         retval = -ESRCH;
4870         if (!p)
4871                 goto out_unlock;
4872
4873         retval = security_task_getscheduler(p);
4874         if (retval)
4875                 goto out_unlock;
4876
4877         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4878         rcu_read_unlock();
4879
4880         /*
4881          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4882          */
4883         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4884
4885         return retval;
4886
4887 out_unlock:
4888         rcu_read_unlock();
4889         return retval;
4890 }
4891
4892 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4893 {
4894         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4895         struct task_struct *p;
4896         int retval;
4897
4898         get_online_cpus();
4899         rcu_read_lock();
4900
4901         p = find_process_by_pid(pid);
4902         if (!p) {
4903                 rcu_read_unlock();
4904                 put_online_cpus();
4905                 return -ESRCH;
4906         }
4907
4908         /* Prevent p going away */
4909         get_task_struct(p);
4910         rcu_read_unlock();
4911
4912         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4913                 retval = -ENOMEM;
4914                 goto out_put_task;
4915         }
4916         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4917                 retval = -ENOMEM;
4918                 goto out_free_cpus_allowed;
4919         }
4920         retval = -EPERM;
4921         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
4922                 goto out_unlock;
4923
4924         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4925         if (retval)
4926                 goto out_unlock;
4927
4928         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4929         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4930 again:
4931         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4932
4933         if (!retval) {
4934                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4935                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4936                         /*
4937                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4938                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4939                          * cpuset's cpus_allowed
4940                          */
4941                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4942                         goto again;
4943                 }
4944         }
4945 out_unlock:
4946         free_cpumask_var(new_mask);
4947 out_free_cpus_allowed:
4948         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4949 out_put_task:
4950         put_task_struct(p);
4951         put_online_cpus();
4952         return retval;
4953 }
4954
4955 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4956                              struct cpumask *new_mask)
4957 {
4958         if (len < cpumask_size())
4959                 cpumask_clear(new_mask);
4960         else if (len > cpumask_size())
4961                 len = cpumask_size();
4962
4963         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4964 }
4965
4966 /**
4967  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4968  * @pid: pid of the process
4969  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4970  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4971  */
4972 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4973                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4974 {
4975         cpumask_var_t new_mask;
4976         int retval;
4977
4978         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4979                 return -ENOMEM;
4980
4981         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4982         if (retval == 0)
4983                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4984         free_cpumask_var(new_mask);
4985         return retval;
4986 }
4987
4988 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4989 {
4990         struct task_struct *p;
4991         unsigned long flags;
4992         struct rq *rq;
4993         int retval;
4994
4995         get_online_cpus();
4996         rcu_read_lock();
4997
4998         retval = -ESRCH;
4999         p = find_process_by_pid(pid);
5000         if (!p)
5001                 goto out_unlock;
5002
5003         retval = security_task_getscheduler(p);
5004         if (retval)
5005                 goto out_unlock;
5006
5007         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5008         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
5009         task_rq_unlock(rq, &flags);
5010
5011 out_unlock:
5012         rcu_read_unlock();
5013         put_online_cpus();
5014
5015         return retval;
5016 }
5017
5018 /**
5019  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5020  * @pid: pid of the process
5021  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5022  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5023  */
5024 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5025                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5026 {
5027         int ret;
5028         cpumask_var_t mask;
5029
5030         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
5031                 return -EINVAL;
5032         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
5033                 return -EINVAL;
5034
5035         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
5036                 return -ENOMEM;
5037
5038         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
5039         if (ret == 0) {
5040                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
5041
5042                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
5043                         ret = -EFAULT;
5044                 else
5045                         ret = retlen;
5046         }
5047         free_cpumask_var(mask);
5048
5049         return ret;
5050 }
5051
5052 /**
5053  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5054  *
5055  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5056  * other threads running on this CPU then this function will return.
5057  */
5058 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
5059 {
5060         struct rq *rq = this_rq_lock();
5061
5062         schedstat_inc(rq, yld_count);
5063         current->sched_class->yield_task(rq);
5064
5065         /*
5066          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5067          * no need to preempt or enable interrupts:
5068          */
5069         __release(rq->lock);
5070         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5071         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
5072         preempt_enable_no_resched();
5073
5074         schedule();
5075
5076         return 0;
5077 }
5078
5079 static inline int should_resched(void)
5080 {
5081         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
5082 }
5083
5084 static void __cond_resched(void)
5085 {
5086         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5087         schedule();
5088         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5089 }
5090
5091 int __sched _cond_resched(void)
5092 {
5093         if (should_resched()) {
5094                 __cond_resched();
5095                 return 1;
5096         }
5097         return 0;
5098 }
5099 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5100
5101 /*
5102  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5103  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5104  *
5105  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5106  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5107  * spin_unlock(), once by hand).
5108  */
5109 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5110 {
5111         int resched = should_resched();
5112         int ret = 0;
5113
5114         lockdep_assert_held(lock);
5115
5116         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5117                 spin_unlock(lock);
5118                 if (resched)
5119                         __cond_resched();
5120                 else
5121                         cpu_relax();
5122                 ret = 1;
5123                 spin_lock(lock);
5124         }
5125         return ret;
5126 }
5127 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
5128
5129 int __sched __cond_resched_softirq(void)
5130 {
5131         BUG_ON(!in_softirq());
5132
5133         if (should_resched()) {
5134                 local_bh_enable();
5135                 __cond_resched();
5136                 local_bh_disable();
5137                 return 1;
5138         }
5139         return 0;
5140 }
5141 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
5142
5143 /**
5144  * yield - yield the current processor to other threads.
5145  *
5146  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5147  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5148  */
5149 void __sched yield(void)
5150 {
5151         set_current_state(TASK_RUNNING);
5152         sys_sched_yield();
5153 }
5154 EXPORT_SYMBOL(yield);
5155
5156 /*
5157  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5158  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5159  */
5160 void __sched io_schedule(void)
5161 {
5162         struct rq *rq = raw_rq();
5163
5164         delayacct_blkio_start();
5165         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5166         current->in_iowait = 1;
5167         schedule();
5168         current->in_iowait = 0;
5169         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5170         delayacct_blkio_end();
5171 }
5172 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5173
5174 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5175 {
5176         struct rq *rq = raw_rq();
5177         long ret;
5178
5179         delayacct_blkio_start();
5180         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5181         current->in_iowait = 1;
5182         ret = schedule_timeout(timeout);
5183         current->in_iowait = 0;
5184         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5185         delayacct_blkio_end();
5186         return ret;
5187 }
5188
5189 /**
5190  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5191  * @policy: scheduling class.
5192  *
5193  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5194  * by a given scheduling class.
5195  */
5196 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5197 {
5198         int ret = -EINVAL;
5199
5200         switch (policy) {
5201         case SCHED_FIFO:
5202         case SCHED_RR:
5203                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5204                 break;
5205         case SCHED_NORMAL:
5206         case SCHED_BATCH:
5207         case SCHED_IDLE:
5208                 ret = 0;
5209                 break;
5210         }
5211         return ret;
5212 }
5213
5214 /**
5215  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5216  * @policy: scheduling class.
5217  *
5218  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5219  * by a given scheduling class.
5220  */
5221 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5222 {
5223         int ret = -EINVAL;
5224
5225         switch (policy) {
5226         case SCHED_FIFO:
5227         case SCHED_RR:
5228                 ret = 1;
5229                 break;
5230         case SCHED_NORMAL:
5231         case SCHED_BATCH:
5232         case SCHED_IDLE:
5233                 ret = 0;
5234         }
5235         return ret;
5236 }
5237
5238 /**
5239  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5240  * @pid: pid of the process.
5241  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5242  *
5243  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5244  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5245  */
5246 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5247                 struct timespec __user *, interval)
5248 {
5249         struct task_struct *p;
5250         unsigned int time_slice;
5251         unsigned long flags;
5252         struct rq *rq;
5253         int retval;
5254         struct timespec t;
5255
5256         if (pid < 0)
5257                 return -EINVAL;
5258
5259         retval = -ESRCH;
5260         rcu_read_lock();
5261         p = find_process_by_pid(pid);
5262         if (!p)
5263                 goto out_unlock;
5264
5265         retval = security_task_getscheduler(p);
5266         if (retval)
5267                 goto out_unlock;
5268
5269         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5270         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5271         task_rq_unlock(rq, &flags);
5272
5273         rcu_read_unlock();
5274         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5275         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5276         return retval;
5277
5278 out_unlock:
5279         rcu_read_unlock();
5280         return retval;
5281 }
5282
5283 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5284
5285 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5286 {
5287         unsigned long free = 0;
5288         unsigned state;
5289
5290         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5291         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5292                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5293 #if BITS_PER_LONG == 32
5294         if (state == TASK_RUNNING)
5295                 printk(KERN_CONT " running  ");
5296         else
5297                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5298 #else
5299         if (state == TASK_RUNNING)
5300                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5301         else
5302                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5303 #endif
5304 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5305         free = stack_not_used(p);
5306 #endif
5307         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5308                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
5309                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5310
5311         show_stack(p, NULL);
5312 }
5313
5314 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5315 {
5316         struct task_struct *g, *p;
5317
5318 #if BITS_PER_LONG == 32
5319         printk(KERN_INFO
5320                 "  task                PC stack   pid father\n");
5321 #else
5322         printk(KERN_INFO
5323                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5324 #endif
5325         read_lock(&tasklist_lock);
5326         do_each_thread(g, p) {
5327                 /*
5328                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5329                  * console might take alot of time:
5330                  */
5331                 touch_nmi_watchdog();
5332                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5333                         sched_show_task(p);
5334         } while_each_thread(g, p);
5335
5336         touch_all_softlockup_watchdogs();
5337
5338 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5339         sysrq_sched_debug_show();
5340 #endif
5341         read_unlock(&tasklist_lock);
5342         /*
5343          * Only show locks if all tasks are dumped:
5344          */
5345         if (!state_filter)
5346                 debug_show_all_locks();
5347 }
5348
5349 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5350 {
5351         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5352 }
5353
5354 /**
5355  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5356  * @idle: task in question
5357  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5358  *
5359  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5360  * flag, to make booting more robust.
5361  */
5362 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5363 {
5364         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5365         unsigned long flags;
5366
5367         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5368
5369         __sched_fork(idle);
5370         idle->state = TASK_RUNNING;
5371         idle->se.exec_start = sched_clock();
5372
5373         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
5374         __set_task_cpu(idle, cpu);
5375
5376         rq->curr = rq->idle = idle;
5377 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5378         idle->oncpu = 1;
5379 #endif
5380         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5381
5382         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5383 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5384         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5385 #else
5386         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5387 #endif
5388         /*
5389          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5390          */
5391         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5392         ftrace_graph_init_task(idle);
5393 }
5394
5395 /*
5396  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5397  * indicates which cpus entered this state. This is used
5398  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5399  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5400  * always be CPU_BITS_NONE.
5401  */
5402 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
5403
5404 /*
5405  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5406  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5407  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5408  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5409  * number of CPUs.
5410  *
5411  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5412  */
5413 static int get_update_sysctl_factor(void)
5414 {
5415         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
5416         unsigned int factor;
5417
5418         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
5419         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
5420                 factor = 1;
5421                 break;
5422         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
5423                 factor = cpus;
5424                 break;
5425         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
5426         default:
5427                 factor = 1 + ilog2(cpus);
5428                 break;
5429         }
5430
5431         return factor;
5432 }
5433
5434 static void update_sysctl(void)
5435 {
5436         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
5437
5438 #define SET_SYSCTL(name) \
5439         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
5440         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
5441         SET_SYSCTL(sched_latency);
5442         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
5443         SET_SYSCTL(sched_shares_ratelimit);
5444 #undef SET_SYSCTL
5445 }
5446
5447 static inline void sched_init_granularity(void)
5448 {
5449         update_sysctl();
5450 }
5451
5452 #ifdef CONFIG_SMP
5453 /*
5454  * This is how migration works:
5455  *
5456  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
5457  *    stop_one_cpu().
5458  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
5459  *    off the CPU)
5460  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
5461  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5462  *    it and puts it into the right queue.
5463  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
5464  *    is done.
5465  */
5466
5467 /*
5468  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5469  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5470  * is removed from the allowed bitmask.
5471  *
5472  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5473  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5474  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5475  */
5476 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
5477 {
5478         unsigned long flags;
5479         struct rq *rq;
5480         unsigned int dest_cpu;
5481         int ret = 0;
5482
5483         /*
5484          * Serialize against TASK_WAKING so that ttwu() and wunt() can
5485          * drop the rq->lock and still rely on ->cpus_allowed.
5486          */
5487 again:
5488         while (task_is_waking(p))
5489                 cpu_relax();
5490         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5491         if (task_is_waking(p)) {
5492                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5493                 goto again;
5494         }
5495
5496         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
5497                 ret = -EINVAL;
5498                 goto out;
5499         }
5500
5501         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
5502                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
5503                 ret = -EINVAL;
5504                 goto out;
5505         }
5506
5507         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5508                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5509         else {
5510                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
5511                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
5512         }
5513
5514         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5515         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
5516                 goto out;
5517
5518         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
5519         if (migrate_task(p, dest_cpu)) {
5520                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
5521                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5522                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5523                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
5524                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5525                 return 0;
5526         }
5527 out:
5528         task_rq_unlock(rq, &flags);
5529
5530         return ret;
5531 }
5532 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5533
5534 /*
5535  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5536  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5537  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5538  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5539  *
5540  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5541  * as the task is no longer on this CPU.
5542  *
5543  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5544  */
5545 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5546 {
5547         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5548         int ret = 0;
5549
5550         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
5551                 return ret;
5552
5553         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5554         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5555
5556         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5557         /* Already moved. */
5558         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5559                 goto done;
5560         /* Affinity changed (again). */
5561         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
5562                 goto fail;
5563
5564         /*
5565          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
5566          * placed properly.
5567          */
5568         if (p->se.on_rq) {
5569                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5570                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
5571                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5572                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
5573         }
5574 done:
5575         ret = 1;
5576 fail:
5577         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5578         return ret;
5579 }
5580
5581 /*
5582  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
5583  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
5584  * 'pushing' onto another runqueue.
5585  */
5586 static int migration_cpu_stop(void *data)
5587 {
5588         struct migration_arg *arg = data;
5589
5590         /*
5591          * The original target cpu might have gone down and we might
5592          * be on another cpu but it doesn't matter.
5593          */
5594         local_irq_disable();
5595         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
5596         local_irq_enable();
5597         return 0;
5598 }
5599
5600 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5601 /*
5602  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
5603  */
5604 void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5605 {
5606         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5607         int needs_cpu, uninitialized_var(dest_cpu);
5608         unsigned long flags;
5609
5610         local_irq_save(flags);
5611
5612         raw_spin_lock(&rq->lock);
5613         needs_cpu = (task_cpu(p) == dead_cpu) && (p->state != TASK_WAKING);
5614         if (needs_cpu)
5615                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, p);
5616         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5617         /*
5618          * It can only fail if we race with set_cpus_allowed(),
5619          * in the racer should migrate the task anyway.
5620          */
5621         if (needs_cpu)
5622                 __migrate_task(p, dead_cpu, dest_cpu);
5623         local_irq_restore(flags);
5624 }
5625
5626 /*
5627  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5628  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5629  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5630  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5631  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5632  */
5633 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5634 {
5635         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
5636         unsigned long flags;
5637
5638         local_irq_save(flags);
5639         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5640         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5641         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5642         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5643         local_irq_restore(flags);
5644 }
5645
5646 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5647 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5648 {
5649         struct task_struct *p, *t;
5650
5651         read_lock(&tasklist_lock);
5652
5653         do_each_thread(t, p) {
5654                 if (p == current)
5655                         continue;
5656
5657                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5658                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5659         } while_each_thread(t, p);
5660
5661         read_unlock(&tasklist_lock);
5662 }
5663
5664 /*
5665  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5666  * It does so by boosting its priority to highest possible.
5667  * Used by CPU offline code.
5668  */
5669 void sched_idle_next(void)
5670 {
5671         int this_cpu = smp_processor_id();
5672         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5673         struct task_struct *p = rq->idle;
5674         unsigned long flags;
5675
5676         /* cpu has to be offline */
5677         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5678
5679         /*
5680          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5681          * and interrupts disabled on the current cpu.
5682          */
5683         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5684
5685         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5686
5687         activate_task(rq, p, 0);
5688
5689         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5690 }
5691
5692 /*
5693  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5694  * offline.
5695  */
5696 void idle_task_exit(void)
5697 {
5698         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5699
5700         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5701
5702         if (mm != &init_mm)
5703                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5704         mmdrop(mm);
5705 }
5706
5707 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5708 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5709 {
5710         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5711
5712         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5713         BUG_ON(!p->exit_state);
5714
5715         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5716         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5717
5718         get_task_struct(p);
5719
5720         /*
5721          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5722          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
5723          * fine.
5724          */
5725         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5726         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5727         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5728
5729         put_task_struct(p);
5730 }
5731
5732 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5733 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5734 {
5735         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5736         struct task_struct *next;
5737
5738         for ( ; ; ) {
5739                 if (!rq->nr_running)
5740                         break;
5741                 next = pick_next_task(rq);
5742                 if (!next)
5743                         break;
5744                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5745                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5746
5747         }
5748 }
5749
5750 /*
5751  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
5752  */
5753 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
5754 {
5755         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
5756         rq->calc_load_active = 0;
5757 }
5758 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5759
5760 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5761
5762 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5763         {
5764                 .procname       = "sched_domain",
5765                 .mode           = 0555,
5766         },
5767         {}
5768 };
5769
5770 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5771         {
5772                 .procname       = "kernel",
5773                 .mode           = 0555,
5774                 .child          = sd_ctl_dir,
5775         },
5776         {}
5777 };
5778
5779 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5780 {
5781         struct ctl_table *entry =
5782                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5783
5784         return entry;
5785 }
5786
5787 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5788 {
5789         struct ctl_table *entry;
5790
5791         /*
5792          * In the intermediate directories, both the child directory and
5793          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5794          * will always be set. In the lowest directory the names are
5795          * static strings and all have proc handlers.
5796          */
5797         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5798                 if (entry->child)
5799                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5800                 if (entry->proc_handler == NULL)
5801                         kfree(entry->procname);
5802         }
5803
5804         kfree(*tablep);
5805         *tablep = NULL;
5806 }
5807
5808 static void
5809 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5810                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5811                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5812 {
5813         entry->procname = procname;
5814         entry->data = data;
5815         entry->maxlen = maxlen;
5816         entry->mode = mode;
5817         entry->proc_handler = proc_handler;
5818 }
5819
5820 static struct ctl_table *
5821 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5822 {
5823         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
5824
5825         if (table == NULL)
5826                 return NULL;
5827
5828         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5829                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5830         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5831                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5832         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5833                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5834         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5835                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5836         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5837                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5838         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5839                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5840         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5841                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5842         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5843                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5844         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5845                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5846         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5847                 &sd->cache_nice_tries,
5848                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5849         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5850                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5851         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
5852                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
5853         /* &table[12] is terminator */
5854
5855         return table;
5856 }
5857
5858 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5859 {
5860         struct ctl_table *entry, *table;
5861         struct sched_domain *sd;
5862         int domain_num = 0, i;
5863         char buf[32];
5864
5865         for_each_domain(cpu, sd)
5866                 domain_num++;
5867         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5868         if (table == NULL)
5869                 return NULL;
5870
5871         i = 0;
5872         for_each_domain(cpu, sd) {
5873                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5874                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5875                 entry->mode = 0555;
5876                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5877                 entry++;
5878                 i++;
5879         }
5880         return table;
5881 }
5882
5883 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5884 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5885 {
5886         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5887         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5888         char buf[32];
5889
5890         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5891         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5892
5893         if (entry == NULL)
5894                 return;
5895
5896         for_each_possible_cpu(i) {
5897                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5898                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5899                 entry->mode = 0555;
5900                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5901                 entry++;
5902         }
5903
5904         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5905         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5906 }
5907
5908 /* may be called multiple times per register */
5909 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5910 {
5911         if (sd_sysctl_header)
5912                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5913         sd_sysctl_header = NULL;
5914         if (sd_ctl_dir[0].child)
5915                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5916 }
5917 #else
5918 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5919 {
5920 }
5921 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5922 {
5923 }
5924 #endif
5925
5926 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5927 {
5928         if (!rq->online) {
5929                 const struct sched_class *class;
5930
5931                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5932                 rq->online = 1;
5933
5934                 for_each_class(class) {
5935                         if (class->rq_online)
5936                                 class->rq_online(rq);
5937                 }
5938         }
5939 }
5940
5941 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5942 {
5943         if (rq->online) {
5944                 const struct sched_class *class;
5945
5946                 for_each_class(class) {
5947                         if (class->rq_offline)
5948                                 class->rq_offline(rq);
5949                 }
5950
5951                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5952                 rq->online = 0;
5953         }
5954 }
5955
5956 /*
5957  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5958  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5959  */
5960 static int __cpuinit
5961 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5962 {
5963         int cpu = (long)hcpu;
5964         unsigned long flags;
5965         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5966
5967         switch (action) {
5968
5969         case CPU_UP_PREPARE:
5970         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
5971                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5972                 break;
5973
5974         case CPU_ONLINE:
5975         case CPU_ONLINE_FROZEN:
5976                 /* Update our root-domain */
5977                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5978                 if (rq->rd) {
5979                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5980
5981                         set_rq_online(rq);
5982                 }
5983                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5984                 break;
5985
5986 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5987         case CPU_DEAD:
5988         case CPU_DEAD_FROZEN:
5989                 migrate_live_tasks(cpu);
5990                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5991                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5992                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
5993                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5994                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
5995                 migrate_dead_tasks(cpu);
5996                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5997                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5998                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5999                 calc_global_load_remove(rq);
6000                 break;
6001
6002         case CPU_DYING:
6003         case CPU_DYING_FROZEN:
6004                 /* Update our root-domain */
6005                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6006                 if (rq->rd) {
6007                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6008                         set_rq_offline(rq);
6009                 }
6010                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6011                 break;
6012 #endif
6013         }
6014         return NOTIFY_OK;
6015 }
6016
6017 /*
6018  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6019  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
6020  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
6021  */
6022 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6023         .notifier_call = migration_call,
6024         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
6025 };
6026
6027 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
6028                                       unsigned long action, void *hcpu)
6029 {
6030         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6031         case CPU_ONLINE:
6032         case CPU_DOWN_FAILED:
6033                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
6034                 return NOTIFY_OK;
6035         default:
6036                 return NOTIFY_DONE;
6037         }
6038 }
6039
6040 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
6041                                         unsigned long action, void *hcpu)
6042 {
6043         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6044         case CPU_DOWN_PREPARE:
6045                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
6046                 return NOTIFY_OK;
6047         default:
6048                 return NOTIFY_DONE;
6049         }
6050 }
6051
6052 static int __init migration_init(void)
6053 {
6054         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6055         int err;
6056
6057         /* Initialize migration for the boot CPU */
6058         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6059         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6060         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6061         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6062
6063         /* Register cpu active notifiers */
6064         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6065         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
6066
6067         return 0;
6068 }
6069 early_initcall(migration_init);
6070 #endif
6071
6072 #ifdef CONFIG_SMP
6073
6074 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6075
6076 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
6077
6078 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
6079 {
6080         sched_domain_debug_enabled = 1;
6081
6082         return 0;
6083 }
6084 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
6085
6086 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6087                                   struct cpumask *groupmask)
6088 {
6089         struct sched_group *group = sd->groups;
6090         char str[256];
6091
6092         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
6093         cpumask_clear(groupmask);
6094
6095         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6096
6097         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6098                 printk("does not load-balance\n");
6099                 if (sd->parent)
6100                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6101                                         " has parent");
6102                 return -1;
6103         }
6104
6105         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
6106
6107         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
6108                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6109                                 "CPU%d\n", cpu);
6110         }
6111         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
6112                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6113                                 " CPU%d\n", cpu);
6114         }
6115
6116         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6117         do {
6118                 if (!group) {
6119                         printk("\n");
6120                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6121                         break;
6122                 }
6123
6124                 if (!group->cpu_power) {
6125                         printk(KERN_CONT "\n");
6126                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6127                                         "set\n");
6128                         break;
6129                 }
6130
6131                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
6132                         printk(KERN_CONT "\n");
6133                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6134                         break;
6135                 }
6136
6137                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
6138                         printk(KERN_CONT "\n");
6139                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6140                         break;
6141                 }
6142
6143                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
6144
6145                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
6146
6147                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6148                 if (group->cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
6149                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
6150                                 group->cpu_power);
6151                 }
6152
6153                 group = group->next;
6154         } while (group != sd->groups);
6155         printk(KERN_CONT "\n");
6156
6157         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
6158                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6159
6160         if (sd->parent &&
6161             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
6162                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6163                         "of domain->span\n");
6164         return 0;
6165 }
6166
6167 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6168 {
6169         cpumask_var_t groupmask;
6170         int level = 0;
6171
6172         if (!sched_domain_debug_enabled)
6173                 return;
6174
6175         if (!sd) {
6176                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6177                 return;
6178         }
6179
6180         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6181
6182         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
6183                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6184                 return;
6185         }
6186
6187         for (;;) {
6188                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6189                         break;
6190                 level++;
6191                 sd = sd->parent;
6192                 if (!sd)
6193                         break;
6194         }
6195         free_cpumask_var(groupmask);
6196 }
6197 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6198 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6199 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6200
6201 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6202 {
6203         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
6204                 return 1;
6205
6206         /* Following flags need at least 2 groups */
6207         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6208                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6209                          SD_BALANCE_FORK |
6210                          SD_BALANCE_EXEC |
6211                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6212                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6213                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6214                         return 0;
6215         }
6216
6217         /* Following flags don't use groups */
6218         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
6219                 return 0;
6220
6221         return 1;
6222 }
6223
6224 static int
6225 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6226 {
6227         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6228
6229         if (sd_degenerate(parent))
6230                 return 1;
6231
6232         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
6233                 return 0;
6234
6235         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6236         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6237                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6238                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6239                                 SD_BALANCE_FORK |
6240                                 SD_BALANCE_EXEC |
6241                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6242                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6243                 if (nr_node_ids == 1)
6244                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
6245         }
6246         if (~cflags & pflags)
6247                 return 0;
6248
6249         return 1;
6250 }
6251
6252 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
6253 {
6254         synchronize_sched();
6255
6256         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
6257
6258         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6259         free_cpumask_var(rd->online);
6260         free_cpumask_var(rd->span);
6261         kfree(rd);
6262 }
6263
6264 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6265 {
6266         struct root_domain *old_rd = NULL;
6267         unsigned long flags;
6268
6269         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6270
6271         if (rq->rd) {
6272                 old_rd = rq->rd;
6273
6274                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
6275                         set_rq_offline(rq);
6276
6277                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
6278
6279                 /*
6280                  * If we dont want to free the old_rt yet then
6281                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
6282                  * in this function:
6283                  */
6284                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6285                         old_rd = NULL;
6286         }
6287
6288         atomic_inc(&rd->refcount);
6289         rq->rd = rd;
6290
6291         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
6292         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
6293                 set_rq_online(rq);
6294
6295         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6296
6297         if (old_rd)
6298                 free_rootdomain(old_rd);
6299 }
6300
6301 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6302 {
6303         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6304
6305         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
6306                 goto out;
6307         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
6308                 goto free_span;
6309         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
6310                 goto free_online;
6311
6312         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
6313                 goto free_rto_mask;
6314         return 0;
6315
6316 free_rto_mask:
6317         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6318 free_online:
6319         free_cpumask_var(rd->online);
6320 free_span:
6321         free_cpumask_var(rd->span);
6322 out:
6323         return -ENOMEM;
6324 }
6325
6326 static void init_defrootdomain(void)
6327 {
6328         init_rootdomain(&def_root_domain);
6329
6330         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6331 }
6332
6333 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6334 {
6335         struct root_domain *rd;
6336
6337         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6338         if (!rd)
6339                 return NULL;
6340
6341         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
6342                 kfree(rd);
6343                 return NULL;
6344         }
6345
6346         return rd;
6347 }
6348
6349 /*
6350  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6351  * hold the hotplug lock.
6352  */
6353 static void
6354 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6355 {
6356         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6357         struct sched_domain *tmp;
6358
6359         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent)
6360                 tmp->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(tmp));
6361
6362         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6363         for (tmp = sd; tmp; ) {
6364                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6365                 if (!parent)
6366                         break;
6367
6368                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6369                         tmp->parent = parent->parent;
6370                         if (parent->parent)
6371                                 parent->parent->child = tmp;
6372                 } else
6373                         tmp = tmp->parent;
6374         }
6375
6376         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6377                 sd = sd->parent;
6378                 if (sd)
6379                         sd->child = NULL;
6380         }
6381
6382         sched_domain_debug(sd, cpu);
6383
6384         rq_attach_root(rq, rd);
6385         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6386 }
6387
6388 /* cpus with isolated domains */
6389 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
6390
6391 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6392 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6393 {
6394         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6395         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6396         return 1;
6397 }
6398
6399 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6400
6401 /*
6402  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6403  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6404  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
6405  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
6406  *
6407  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6408  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6409  * and ->cpu_power to 0.
6410  */
6411 static void
6412 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
6413                         const struct cpumask *cpu_map,
6414                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6415                                         struct sched_group **sg,
6416                                         struct cpumask *tmpmask),
6417                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
6418 {
6419         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6420         int i;
6421
6422         cpumask_clear(covered);
6423
6424         for_each_cpu(i, span) {
6425                 struct sched_group *sg;
6426                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6427                 int j;
6428
6429                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6430                         continue;
6431
6432                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
6433                 sg->cpu_power = 0;
6434
6435                 for_each_cpu(j, span) {
6436                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
6437                                 continue;
6438
6439                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6440                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6441                 }
6442                 if (!first)
6443                         first = sg;
6444                 if (last)
6445                         last->next = sg;
6446                 last = sg;
6447         }
6448         last->next = first;
6449 }
6450
6451 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6452
6453 #ifdef CONFIG_NUMA
6454
6455 /**
6456  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6457  * @node: node whose sched_domain we're building
6458  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6459  *
6460  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6461  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6462  *
6463  * Should use nodemask_t.
6464  */
6465 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6466 {
6467         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6468
6469         min_val = INT_MAX;
6470
6471         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6472                 /* Start at @node */
6473                 n = (node + i) % nr_node_ids;
6474
6475                 if (!nr_cpus_node(n))
6476                         continue;
6477
6478                 /* Skip already used nodes */
6479                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6480                         continue;
6481
6482                 /* Simple min distance search */
6483                 val = node_distance(node, n);
6484
6485                 if (val < min_val) {
6486                         min_val = val;
6487                         best_node = n;
6488                 }
6489         }
6490
6491         node_set(best_node, *used_nodes);
6492         return best_node;
6493 }
6494
6495 /**
6496  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6497  * @node: node whose cpumask we're constructing
6498  * @span: resulting cpumask
6499  *
6500  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6501  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6502  * out optimally.
6503  */
6504 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
6505 {
6506         nodemask_t used_nodes;
6507         int i;
6508
6509         cpumask_clear(span);
6510         nodes_clear(used_nodes);
6511
6512         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
6513         node_set(node, used_nodes);
6514
6515         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6516                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6517
6518                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
6519         }
6520 }
6521 #endif /* CONFIG_NUMA */
6522
6523 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6524
6525 /*
6526  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
6527  *
6528  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
6529  *   and struct sched_domain. )
6530  */
6531 struct static_sched_group {
6532         struct sched_group sg;
6533         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
6534 };
6535
6536 struct static_sched_domain {
6537         struct sched_domain sd;
6538         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
6539 };
6540
6541 struct s_data {
6542 #ifdef CONFIG_NUMA
6543         int                     sd_allnodes;
6544         cpumask_var_t           domainspan;
6545         cpumask_var_t           covered;
6546         cpumask_var_t           notcovered;
6547 #endif
6548         cpumask_var_t           nodemask;
6549         cpumask_var_t           this_sibling_map;
6550         cpumask_var_t           this_core_map;
6551         cpumask_var_t           this_book_map;
6552         cpumask_var_t           send_covered;
6553         cpumask_var_t           tmpmask;
6554         struct sched_group      **sched_group_nodes;
6555         struct root_domain      *rd;
6556 };
6557
6558 enum s_alloc {
6559         sa_sched_groups = 0,
6560         sa_rootdomain,
6561         sa_tmpmask,
6562         sa_send_covered,
6563         sa_this_book_map,
6564         sa_this_core_map,
6565         sa_this_sibling_map,
6566         sa_nodemask,
6567         sa_sched_group_nodes,
6568 #ifdef CONFIG_NUMA
6569         sa_notcovered,
6570         sa_covered,
6571         sa_domainspan,
6572 #endif
6573         sa_none,
6574 };
6575
6576 /*
6577  * SMT sched-domains:
6578  */
6579 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6580 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
6581 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_groups);
6582
6583 static int
6584 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6585                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
6586 {
6587         if (sg)
6588                 *sg = &per_cpu(sched_groups, cpu).sg;
6589         return cpu;
6590 }
6591 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
6592
6593 /*
6594  * multi-core sched-domains:
6595  */
6596 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6597 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
6598 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
6599
6600 static int
6601 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6602                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6603 {
6604         int group;
6605 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6606         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6607         group = cpumask_first(mask);
6608 #else
6609         group = cpu;
6610 #endif
6611         if (sg)
6612                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
6613         return group;
6614 }
6615 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
6616
6617 /*
6618  * book sched-domains:
6619  */
6620 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6621 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, book_domains);
6622 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_book);
6623
6624 static int
6625 cpu_to_book_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6626                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6627 {
6628         int group = cpu;
6629 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6630         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
6631         group = cpumask_first(mask);
6632 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6633         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6634         group = cpumask_first(mask);
6635 #endif
6636         if (sg)
6637                 *sg = &per_cpu(sched_group_book, group).sg;
6638         return group;
6639 }
6640 #endif /* CONFIG_SCHED_BOOK */
6641
6642 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
6643 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
6644
6645 static int
6646 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6647                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6648 {
6649         int group;
6650 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6651         cpumask_and(mask, cpu_book_mask(cpu), cpu_map);
6652         group = cpumask_first(mask);
6653 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6654         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
6655         group = cpumask_first(mask);
6656 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6657         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6658         group = cpumask_first(mask);
6659 #else
6660         group = cpu;
6661 #endif
6662         if (sg)
6663                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
6664         return group;
6665 }
6666
6667 #ifdef CONFIG_NUMA
6668 /*
6669  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6670  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6671  * gets dynamically allocated.
6672  */
6673 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
6674 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
6675
6676 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
6677 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
6678
6679 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6680                                  struct sched_group **sg,
6681                                  struct cpumask *nodemask)
6682 {
6683         int group;
6684
6685         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
6686         group = cpumask_first(nodemask);
6687
6688         if (sg)
6689                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
6690         return group;
6691 }
6692
6693 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6694 {
6695         struct sched_group *sg = group_head;
6696         int j;
6697
6698         if (!sg)
6699                 return;
6700         do {
6701                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
6702                         struct sched_domain *sd;
6703
6704                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
6705                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
6706                                 /*
6707                                  * Only add "power" once for each
6708                                  * physical package.
6709                                  */
6710                                 continue;
6711                         }
6712
6713                         sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
6714                 }
6715                 sg = sg->next;
6716         } while (sg != group_head);
6717 }
6718
6719 static int build_numa_sched_groups(struct s_data *d,
6720                                    const struct cpumask *cpu_map, int num)
6721 {
6722         struct sched_domain *sd;
6723         struct sched_group *sg, *prev;
6724         int n, j;
6725
6726         cpumask_clear(d->covered);
6727         cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(num), cpu_map);
6728         if (cpumask_empty(d->nodemask)) {
6729                 d->sched_group_nodes[num] = NULL;
6730                 goto out;
6731         }
6732
6733         sched_domain_node_span(num, d->domainspan);
6734         cpumask_and(d->domainspan, d->domainspan, cpu_map);
6735
6736         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6737                           GFP_KERNEL, num);
6738         if (!sg) {
6739                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for node %d\n",
6740                        num);
6741                 return -ENOMEM;
6742         }
6743         d->sched_group_nodes[num] = sg;
6744
6745         for_each_cpu(j, d->nodemask) {
6746                 sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
6747                 sd->groups = sg;
6748         }
6749
6750         sg->cpu_power = 0;
6751         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->nodemask);
6752         sg->next = sg;
6753         cpumask_or(d->covered, d->covered, d->nodemask);
6754
6755         prev = sg;
6756         for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6757                 n = (num + j) % nr_node_ids;
6758                 cpumask_complement(d->notcovered, d->covered);
6759                 cpumask_and(d->tmpmask, d->notcovered, cpu_map);
6760                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, d->domainspan);
6761                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
6762                         break;
6763                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, cpumask_of_node(n));
6764                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
6765                         continue;
6766                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6767                                   GFP_KERNEL, num);
6768                 if (!sg) {
6769                         printk(KERN_WARNING
6770                                "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6771                         return -ENOMEM;
6772                 }
6773                 sg->cpu_power = 0;
6774                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->tmpmask);
6775                 sg->next = prev->next;
6776                 cpumask_or(d->covered, d->covered, d->tmpmask);
6777                 prev->next = sg;
6778                 prev = sg;
6779         }
6780 out:
6781         return 0;
6782 }
6783 #endif /* CONFIG_NUMA */
6784
6785 #ifdef CONFIG_NUMA
6786 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6787 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
6788                               struct cpumask *nodemask)
6789 {
6790         int cpu, i;
6791
6792         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
6793                 struct sched_group **sched_group_nodes
6794                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6795
6796                 if (!sched_group_nodes)
6797                         continue;
6798
6799                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6800                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6801
6802                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
6803                         if (cpumask_empty(nodemask))
6804                                 continue;
6805
6806                         if (sg == NULL)
6807                                 continue;
6808                         sg = sg->next;
6809 next_sg:
6810                         oldsg = sg;
6811                         sg = sg->next;
6812                         kfree(oldsg);
6813                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6814                                 goto next_sg;
6815                 }
6816                 kfree(sched_group_nodes);
6817                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6818         }
6819 }
6820 #else /* !CONFIG_NUMA */
6821 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
6822                               struct cpumask *nodemask)
6823 {
6824 }
6825 #endif /* CONFIG_NUMA */
6826
6827 /*
6828  * Initialize sched groups cpu_power.
6829  *
6830  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6831  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6832  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6833  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6834  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6835  * less cpu_power.
6836  */
6837 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6838 {
6839         struct sched_domain *child;
6840         struct sched_group *group;
6841         long power;
6842         int weight;
6843
6844         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6845
6846         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
6847                 return;
6848
6849         child = sd->child;
6850
6851         sd->groups->cpu_power = 0;
6852
6853         if (!child) {
6854                 power = SCHED_LOAD_SCALE;
6855                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6856                 /*
6857                  * SMT siblings share the power of a single core.
6858                  * Usually multiple threads get a better yield out of
6859                  * that one core than a single thread would have,
6860                  * reflect that in sd->smt_gain.
6861                  */
6862                 if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
6863                         power *= sd->smt_gain;
6864                         power /= weight;
6865                         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
6866                 }
6867                 sd->groups->cpu_power += power;
6868                 return;
6869         }
6870
6871         /*
6872          * Add cpu_power of each child group to this groups cpu_power.
6873          */
6874         group = child->groups;
6875         do {
6876                 sd->groups->cpu_power += group->cpu_power;
6877                 group = group->next;
6878         } while (group != child->groups);
6879 }
6880
6881 /*
6882  * Initializers for schedule domains
6883  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6884  */
6885
6886 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6887 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
6888 #else
6889 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
6890 #endif
6891
6892 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
6893
6894 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
6895 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
6896 {                                                               \
6897         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
6898         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
6899         sd->level = SD_LV_##type;                               \
6900         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
6901 }
6902
6903 SD_INIT_FUNC(CPU)
6904 #ifdef CONFIG_NUMA
6905  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
6906  SD_INIT_FUNC(NODE)
6907 #endif
6908 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6909  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
6910 #endif
6911 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6912  SD_INIT_FUNC(MC)
6913 #endif
6914 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6915  SD_INIT_FUNC(BOOK)
6916 #endif
6917
6918 static int default_relax_domain_level = -1;
6919
6920 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6921 {
6922         unsigned long val;
6923
6924         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
6925         if (val < SD_LV_MAX)
6926                 default_relax_domain_level = val;
6927
6928         return 1;
6929 }
6930 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6931
6932 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6933                                  struct sched_domain_attr *attr)
6934 {
6935         int request;
6936
6937         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6938                 if (default_relax_domain_level < 0)
6939                         return;
6940                 else
6941                         request = default_relax_domain_level;
6942         } else
6943                 request = attr->relax_domain_level;
6944         if (request < sd->level) {
6945                 /* turn off idle balance on this domain */
6946                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6947         } else {
6948                 /* turn on idle balance on this domain */
6949                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6950         }
6951 }
6952
6953 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6954                                  const struct cpumask *cpu_map)
6955 {
6956         switch (what) {
6957         case sa_sched_groups:
6958                 free_sched_groups(cpu_map, d->tmpmask); /* fall through */
6959                 d->sched_group_nodes = NULL;
6960         case sa_rootdomain:
6961                 free_rootdomain(d->rd); /* fall through */
6962         case sa_tmpmask:
6963                 free_cpumask_var(d->tmpmask); /* fall through */
6964         case sa_send_covered:
6965                 free_cpumask_var(d->send_covered); /* fall through */
6966         case sa_this_book_map:
6967                 free_cpumask_var(d->this_book_map); /* fall through */
6968         case sa_this_core_map:
6969                 free_cpumask_var(d->this_core_map); /* fall through */
6970         case sa_this_sibling_map:
6971                 free_cpumask_var(d->this_sibling_map); /* fall through */
6972         case sa_nodemask:
6973                 free_cpumask_var(d->nodemask); /* fall through */
6974         case sa_sched_group_nodes:
6975 #ifdef CONFIG_NUMA
6976                 kfree(d->sched_group_nodes); /* fall through */
6977         case sa_notcovered:
6978                 free_cpumask_var(d->notcovered); /* fall through */
6979         case sa_covered:
6980                 free_cpumask_var(d->covered); /* fall through */
6981         case sa_domainspan:
6982                 free_cpumask_var(d->domainspan); /* fall through */
6983 #endif
6984         case sa_none:
6985                 break;
6986         }
6987 }
6988
6989 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6990                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6991 {
6992 #ifdef CONFIG_NUMA
6993         if (!alloc_cpumask_var(&d->domainspan, GFP_KERNEL))
6994                 return sa_none;
6995         if (!alloc_cpumask_var(&d->covered, GFP_KERNEL))
6996                 return sa_domainspan;
6997         if (!alloc_cpumask_var(&d->notcovered, GFP_KERNEL))
6998                 return sa_covered;
6999         /* Allocate the per-node list of sched groups */
7000         d->sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids,
7001                                       sizeof(struct sched_group *), GFP_KERNEL);
7002         if (!d->sched_group_nodes) {
7003                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
7004                 return sa_notcovered;
7005         }
7006         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = d->sched_group_nodes;
7007 #endif
7008         if (!alloc_cpumask_var(&d->nodemask, GFP_KERNEL))
7009                 return sa_sched_group_nodes;
7010         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_sibling_map, GFP_KERNEL))
7011                 return sa_nodemask;
7012         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_core_map, GFP_KERNEL))
7013                 return sa_this_sibling_map;
7014         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_book_map, GFP_KERNEL))
7015                 return sa_this_core_map;
7016         if (!alloc_cpumask_var(&d->send_covered, GFP_KERNEL))
7017                 return sa_this_book_map;
7018         if (!alloc_cpumask_var(&d->tmpmask, GFP_KERNEL))
7019                 return sa_send_covered;
7020         d->rd = alloc_rootdomain();
7021         if (!d->rd) {
7022                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
7023                 return sa_tmpmask;
7024         }
7025         return sa_rootdomain;
7026 }
7027
7028 static struct sched_domain *__build_numa_sched_domains(struct s_data *d,
7029         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr, int i)
7030 {
7031         struct sched_domain *sd = NULL;
7032 #ifdef CONFIG_NUMA
7033         struct sched_domain *parent;
7034
7035         d->sd_allnodes = 0;
7036         if (cpumask_weight(cpu_map) >
7037             SD_NODES_PER_DOMAIN * cpumask_weight(d->nodemask)) {
7038                 sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
7039                 SD_INIT(sd, ALLNODES);
7040                 set_domain_attribute(sd, attr);
7041                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
7042                 cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7043                 d->sd_allnodes = 1;
7044         }
7045         parent = sd;
7046
7047         sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
7048         SD_INIT(sd, NODE);
7049         set_domain_attribute(sd, attr);
7050         sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
7051         sd->parent = parent;
7052         if (parent)
7053                 parent->child = sd;
7054         cpumask_and(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(sd), cpu_map);
7055 #endif
7056         return sd;
7057 }
7058
7059 static struct sched_domain *__build_cpu_sched_domain(struct s_data *d,
7060         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7061         struct sched_domain *parent, int i)
7062 {
7063         struct sched_domain *sd;
7064         sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7065         SD_INIT(sd, CPU);
7066         set_domain_attribute(sd, attr);
7067         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), d->nodemask);
7068         sd->parent = parent;
7069         if (parent)
7070                 parent->child = sd;
7071         cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7072         return sd;
7073 }
7074
7075 static struct sched_domain *__build_book_sched_domain(struct s_data *d,
7076         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7077         struct sched_domain *parent, int i)
7078 {
7079         struct sched_domain *sd = parent;
7080 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7081         sd = &per_cpu(book_domains, i).sd;
7082         SD_INIT(sd, BOOK);
7083         set_domain_attribute(sd, attr);
7084         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_book_mask(i));
7085         sd->parent = parent;
7086         parent->child = sd;
7087         cpu_to_book_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7088 #endif
7089         return sd;
7090 }
7091
7092 static struct sched_domain *__build_mc_sched_domain(struct s_data *d,
7093         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7094         struct sched_domain *parent, int i)
7095 {
7096         struct sched_domain *sd = parent;
7097 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7098         sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7099         SD_INIT(sd, MC);
7100         set_domain_attribute(sd, attr);
7101         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_coregroup_mask(i));
7102         sd->parent = parent;
7103         parent->child = sd;
7104         cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7105 #endif
7106         return sd;
7107 }
7108
7109 static struct sched_domain *__build_smt_sched_domain(struct s_data *d,
7110         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7111         struct sched_domain *parent, int i)
7112 {
7113         struct sched_domain *sd = parent;
7114 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7115         sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7116         SD_INIT(sd, SIBLING);
7117         set_domain_attribute(sd, attr);
7118         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, topology_thread_cpumask(i));
7119         sd->parent = parent;
7120         parent->child = sd;
7121         cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7122 #endif
7123         return sd;
7124 }
7125
7126 static void build_sched_groups(struct s_data *d, enum sched_domain_level l,
7127                                const struct cpumask *cpu_map, int cpu)
7128 {
7129         switch (l) {
7130 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7131         case SD_LV_SIBLING: /* set up CPU (sibling) groups */
7132                 cpumask_and(d->this_sibling_map, cpu_map,
7133                             topology_thread_cpumask(cpu));
7134                 if (cpu == cpumask_first(d->this_sibling_map))
7135                         init_sched_build_groups(d->this_sibling_map, cpu_map,
7136                                                 &cpu_to_cpu_group,
7137                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7138                 break;
7139 #endif
7140 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7141         case SD_LV_MC: /* set up multi-core groups */
7142                 cpumask_and(d->this_core_map, cpu_map, cpu_coregroup_mask(cpu));
7143                 if (cpu == cpumask_first(d->this_core_map))
7144                         init_sched_build_groups(d->this_core_map, cpu_map,
7145                                                 &cpu_to_core_group,
7146                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7147                 break;
7148 #endif
7149 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7150         case SD_LV_BOOK: /* set up book groups */
7151                 cpumask_and(d->this_book_map, cpu_map, cpu_book_mask(cpu));
7152                 if (cpu == cpumask_first(d->this_book_map))
7153                         init_sched_build_groups(d->this_book_map, cpu_map,
7154                                                 &cpu_to_book_group,
7155                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7156                 break;
7157 #endif
7158         case SD_LV_CPU: /* set up physical groups */
7159                 cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(cpu), cpu_map);
7160                 if (!cpumask_empty(d->nodemask))
7161                         init_sched_build_groups(d->nodemask, cpu_map,
7162                                                 &cpu_to_phys_group,
7163                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7164                 break;
7165 #ifdef CONFIG_NUMA
7166         case SD_LV_ALLNODES:
7167                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group,
7168                                         d->send_covered, d->tmpmask);
7169                 break;
7170 #endif
7171         default:
7172                 break;
7173         }
7174 }
7175
7176 /*
7177  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7178  * to the individual cpus
7179  */
7180 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7181                                  struct sched_domain_attr *attr)
7182 {
7183         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
7184         struct s_data d;
7185         struct sched_domain *sd;
7186         int i;
7187 #ifdef CONFIG_NUMA
7188         d.sd_allnodes = 0;
7189 #endif
7190
7191         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
7192         if (alloc_state != sa_rootdomain)
7193                 goto error;
7194         alloc_state = sa_sched_groups;
7195
7196         /*
7197          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
7198          */
7199         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7200                 cpumask_and(d.nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)),
7201                             cpu_map);
7202
7203                 sd = __build_numa_sched_domains(&d, cpu_map, attr, i);
7204                 sd = __build_cpu_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7205                 sd = __build_book_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7206                 sd = __build_mc_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7207                 sd = __build_smt_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7208         }
7209
7210         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7211                 build_sched_groups(&d, SD_LV_SIBLING, cpu_map, i);
7212                 build_sched_groups(&d, SD_LV_BOOK, cpu_map, i);
7213                 build_sched_groups(&d, SD_LV_MC, cpu_map, i);
7214         }
7215
7216         /* Set up physical groups */
7217         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7218                 build_sched_groups(&d, SD_LV_CPU, cpu_map, i);
7219
7220 #ifdef CONFIG_NUMA
7221         /* Set up node groups */
7222         if (d.sd_allnodes)
7223                 build_sched_groups(&d, SD_LV_ALLNODES, cpu_map, 0);
7224
7225         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7226                 if (build_numa_sched_groups(&d, cpu_map, i))
7227                         goto error;
7228 #endif
7229
7230         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7231 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7232         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7233                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7234                 init_sched_groups_power(i, sd);
7235         }
7236 #endif
7237 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7238         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7239                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7240                 init_sched_groups_power(i, sd);
7241         }
7242 #endif
7243 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7244         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7245                 sd = &per_cpu(book_domains, i).sd;
7246                 init_sched_groups_power(i, sd);
7247         }
7248 #endif
7249
7250         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7251                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7252                 init_sched_groups_power(i, sd);
7253         }
7254
7255 #ifdef CONFIG_NUMA
7256         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7257                 init_numa_sched_groups_power(d.sched_group_nodes[i]);
7258
7259         if (d.sd_allnodes) {
7260                 struct sched_group *sg;
7261
7262                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
7263                                                                 d.tmpmask);
7264                 init_numa_sched_groups_power(sg);
7265         }
7266 #endif
7267
7268         /* Attach the domains */
7269         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7270 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7271                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7272 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7273                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7274 #elif defined(CONFIG_SCHED_BOOK)
7275                 sd = &per_cpu(book_domains, i).sd;
7276 #else
7277                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7278 #endif
7279                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7280         }
7281
7282         d.sched_group_nodes = NULL; /* don't free this we still need it */
7283         __free_domain_allocs(&d, sa_tmpmask, cpu_map);
7284         return 0;
7285
7286 error:
7287         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7288         return -ENOMEM;
7289 }
7290
7291 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7292 {
7293         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
7294 }
7295
7296 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7297 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7298 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7299                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7300
7301 /*
7302  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7303  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7304  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7305  */
7306 static cpumask_var_t fallback_doms;
7307
7308 /*
7309  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7310  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7311  * or 0 if it stayed the same.
7312  */
7313 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7314 {
7315         return 0;
7316 }
7317
7318 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7319 {
7320         int i;
7321         cpumask_var_t *doms;
7322
7323         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7324         if (!doms)
7325                 return NULL;
7326         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7327                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7328                         free_sched_domains(doms, i);
7329                         return NULL;
7330                 }
7331         }
7332         return doms;
7333 }
7334
7335 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7336 {
7337         unsigned int i;
7338         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7339                 free_cpumask_var(doms[i]);
7340         kfree(doms);
7341 }
7342
7343 /*
7344  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7345  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7346  * exclude other special cases in the future.
7347  */
7348 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7349 {
7350         int err;
7351
7352         arch_update_cpu_topology();
7353         ndoms_cur = 1;
7354         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7355         if (!doms_cur)
7356                 doms_cur = &fallback_doms;
7357         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7358         dattr_cur = NULL;
7359         err = build_sched_domains(doms_cur[0]);
7360         register_sched_domain_sysctl();
7361
7362         return err;
7363 }
7364
7365 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7366                                        struct cpumask *tmpmask)
7367 {
7368         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7369 }
7370
7371 /*
7372  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7373  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7374  */
7375 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7376 {
7377         /* Save because hotplug lock held. */
7378         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
7379         int i;
7380
7381         for_each_cpu(i, cpu_map)
7382                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7383         synchronize_sched();
7384         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
7385 }
7386
7387 /* handle null as "default" */
7388 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7389                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7390 {
7391         struct sched_domain_attr tmp;
7392
7393         /* fast path */
7394         if (!new && !cur)
7395                 return 1;
7396
7397         tmp = SD_ATTR_INIT;
7398         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7399                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7400                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7401 }
7402
7403 /*
7404  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7405  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7406  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7407  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7408  *
7409  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7410  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7411  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7412  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7413  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7414  * it as it is.
7415  *
7416  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7417  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7418  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7419  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7420  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7421  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7422  *
7423  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7424  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7425  * and it will not create the default domain.
7426  *
7427  * Call with hotplug lock held
7428  */
7429 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7430                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7431 {
7432         int i, j, n;
7433         int new_topology;
7434
7435         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7436
7437         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7438         unregister_sched_domain_sysctl();
7439
7440         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7441         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7442
7443         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7444
7445         /* Destroy deleted domains */
7446         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7447                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7448                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7449                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7450                                 goto match1;
7451                 }
7452                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7453                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7454 match1:
7455                 ;
7456         }
7457
7458         if (doms_new == NULL) {
7459                 ndoms_cur = 0;
7460                 doms_new = &fallback_doms;
7461                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7462                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7463         }
7464
7465         /* Build new domains */
7466         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7467                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
7468                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7469                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7470                                 goto match2;
7471                 }
7472                 /* no match - add a new doms_new */
7473                 __build_sched_domains(doms_new[i],
7474                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7475 match2:
7476                 ;
7477         }
7478
7479         /* Remember the new sched domains */
7480         if (doms_cur != &fallback_doms)
7481                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7482         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7483         doms_cur = doms_new;
7484         dattr_cur = dattr_new;
7485         ndoms_cur = ndoms_new;
7486
7487         register_sched_domain_sysctl();
7488
7489         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7490 }
7491
7492 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7493 static void arch_reinit_sched_domains(void)
7494 {
7495         get_online_cpus();
7496
7497         /* Destroy domains first to force the rebuild */
7498         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
7499
7500         rebuild_sched_domains();
7501         put_online_cpus();
7502 }
7503
7504 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7505 {
7506         unsigned int level = 0;
7507
7508         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
7509                 return -EINVAL;
7510
7511         /*
7512          * level is always be positive so don't check for
7513          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
7514          * What happens on 0 or 1 byte write,
7515          * need to check for count as well?
7516          */
7517
7518         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
7519                 return -EINVAL;
7520
7521         if (smt)
7522                 sched_smt_power_savings = level;
7523         else
7524                 sched_mc_power_savings = level;
7525
7526         arch_reinit_sched_domains();
7527
7528         return count;
7529 }
7530
7531 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7532 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
7533                                            struct sysdev_class_attribute *attr,
7534                                            char *page)
7535 {
7536         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7537 }
7538 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
7539                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7540                                             const char *buf, size_t count)
7541 {
7542         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7543 }
7544 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
7545                          sched_mc_power_savings_show,
7546                          sched_mc_power_savings_store);
7547 #endif
7548
7549 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7550 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
7551                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7552                                             char *page)
7553 {
7554         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7555 }
7556 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
7557                                              struct sysdev_class_attribute *attr,
7558                                              const char *buf, size_t count)
7559 {
7560         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7561 }
7562 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
7563                    sched_smt_power_savings_show,
7564                    sched_smt_power_savings_store);
7565 #endif
7566
7567 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7568 {
7569         int err = 0;
7570
7571 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7572         if (smt_capable())
7573                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7574                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7575 #endif
7576 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7577         if (!err && mc_capable())
7578                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7579                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7580 #endif
7581         return err;
7582 }
7583 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
7584
7585 /*
7586  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7587  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7588  * around partition_sched_domains().
7589  */
7590 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7591                              void *hcpu)
7592 {
7593         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
7594         case CPU_ONLINE:
7595         case CPU_DOWN_FAILED:
7596                 cpuset_update_active_cpus();
7597                 return NOTIFY_OK;
7598         default:
7599                 return NOTIFY_DONE;
7600         }
7601 }
7602
7603 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7604                                void *hcpu)
7605 {
7606         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
7607         case CPU_DOWN_PREPARE:
7608                 cpuset_update_active_cpus();
7609                 return NOTIFY_OK;
7610         default:
7611                 return NOTIFY_DONE;
7612         }
7613 }
7614
7615 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
7616                                 unsigned long action, void *hcpu)
7617 {
7618         int cpu = (int)(long)hcpu;
7619
7620         switch (action) {
7621         case CPU_DOWN_PREPARE:
7622         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7623                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
7624                 return NOTIFY_OK;
7625
7626         case CPU_DOWN_FAILED:
7627         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7628         case CPU_ONLINE:
7629         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7630                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
7631                 return NOTIFY_OK;
7632
7633         default:
7634                 return NOTIFY_DONE;
7635         }
7636 }
7637
7638 void __init sched_init_smp(void)
7639 {
7640         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7641
7642         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7643         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7644
7645 #if defined(CONFIG_NUMA)
7646         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
7647                                                                 GFP_KERNEL);
7648         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
7649 #endif
7650         get_online_cpus();
7651         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7652         arch_init_sched_domains(cpu_active_mask);
7653         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7654         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7655                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7656         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7657         put_online_cpus();
7658
7659         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7660         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7661
7662         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
7663         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
7664
7665         init_hrtick();
7666
7667         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7668         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7669                 BUG();
7670         sched_init_granularity();
7671         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7672
7673         init_sched_rt_class();
7674 }
7675 #else
7676 void __init sched_init_smp(void)
7677 {
7678         sched_init_granularity();
7679 }
7680 #endif /* CONFIG_SMP */
7681
7682 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
7683
7684 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7685 {
7686         return in_lock_functions(addr) ||
7687                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7688                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7689 }
7690
7691 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
7692 {
7693         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7694         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
7695 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7696         cfs_rq->rq = rq;
7697 #endif
7698         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7699 }
7700
7701 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
7702 {
7703         struct rt_prio_array *array;
7704         int i;
7705
7706         array = &rt_rq->active;
7707         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
7708                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
7709                 __clear_bit(i, array->bitmap);
7710         }
7711         /* delimiter for bitsearch: */
7712         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
7713
7714 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7715         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
7716 #ifdef CONFIG_SMP
7717         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
7718 #endif
7719 #endif
7720 #ifdef CONFIG_SMP
7721         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
7722         rt_rq->overloaded = 0;
7723         plist_head_init_raw(&rt_rq->pushable_tasks, &rq->lock);
7724 #endif
7725
7726         rt_rq->rt_time = 0;
7727         rt_rq->rt_throttled = 0;
7728         rt_rq->rt_runtime = 0;
7729         raw_spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7730
7731 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7732         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
7733         rt_rq->rq = rq;
7734 #endif
7735 }
7736
7737 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7738 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
7739                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
7740                                 struct sched_entity *parent)
7741 {
7742         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7743         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
7744         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
7745         cfs_rq->tg = tg;
7746         if (add)
7747                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7748
7749         tg->se[cpu] = se;
7750         /* se could be NULL for init_task_group */
7751         if (!se)
7752                 return;
7753
7754         if (!parent)
7755                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
7756         else
7757                 se->cfs_rq = parent->my_q;
7758
7759         se->my_q = cfs_rq;
7760         se->load.weight = tg->shares;
7761         se->load.inv_weight = 0;
7762         se->parent = parent;
7763 }
7764 #endif
7765
7766 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7767 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
7768                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
7769                 struct sched_rt_entity *parent)
7770 {
7771         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7772
7773         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
7774         init_rt_rq(rt_rq, rq);
7775         rt_rq->tg = tg;
7776         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7777         if (add)
7778                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
7779
7780         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
7781         if (!rt_se)
7782                 return;
7783
7784         if (!parent)
7785                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
7786         else
7787                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
7788
7789         rt_se->my_q = rt_rq;
7790         rt_se->parent = parent;
7791         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
7792 }
7793 #endif
7794
7795 void __init sched_init(void)
7796 {
7797         int i, j;
7798         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7799
7800 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7801         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7802 #endif
7803 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7804         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7805 #endif
7806 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7807         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
7808 #endif
7809         if (alloc_size) {
7810                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7811
7812 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7813                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7814                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7815
7816                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7817                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7818
7819 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7820 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7821                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7822                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7823
7824                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7825                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7826
7827 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7828 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7829                 for_each_possible_cpu(i) {
7830                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
7831                         ptr += cpumask_size();
7832                 }
7833 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7834         }
7835
7836 #ifdef CONFIG_SMP
7837         init_defrootdomain();
7838 #endif
7839
7840         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7841                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7842
7843 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7844         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
7845                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7846 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7847
7848 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7849         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
7850         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
7851
7852 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7853
7854 #if defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED && defined CONFIG_SMP
7855         update_shares_data = __alloc_percpu(nr_cpu_ids * sizeof(unsigned long),
7856                                             __alignof__(unsigned long));
7857 #endif
7858         for_each_possible_cpu(i) {
7859                 struct rq *rq;
7860
7861                 rq = cpu_rq(i);
7862                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7863                 rq->nr_running = 0;
7864                 rq->calc_load_active = 0;
7865                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7866                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
7867                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
7868 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7869                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
7870                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7871 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7872                 /*
7873                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
7874                  *
7875                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7876                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7877                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7878                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7879                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7880                  * (se->load.weight).
7881                  *
7882                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
7883                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7884                  * then A0's share of the cpu resource is:
7885                  *
7886                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7887                  *
7888                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
7889                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
7890                  */
7891                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
7892 #endif
7893 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7894
7895                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7896 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7897                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
7898 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7899                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
7900 #endif
7901 #endif
7902
7903                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7904                         rq->cpu_load[j] = 0;
7905
7906                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7907
7908 #ifdef CONFIG_SMP
7909                 rq->sd = NULL;
7910                 rq->rd = NULL;
7911                 rq->cpu_power = SCHED_LOAD_SCALE;
7912                 rq->post_schedule = 0;
7913                 rq->active_balance = 0;
7914                 rq->next_balance = jiffies;
7915                 rq->push_cpu = 0;
7916                 rq->cpu = i;
7917                 rq->online = 0;
7918                 rq->idle_stamp = 0;
7919                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7920                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7921 #ifdef CONFIG_NO_HZ
7922                 rq->nohz_balance_kick = 0;
7923                 init_sched_softirq_csd(&per_cpu(remote_sched_softirq_cb, i));
7924 #endif
7925 #endif
7926                 init_rq_hrtick(rq);
7927                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7928         }
7929
7930         set_load_weight(&init_task);
7931
7932 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7933         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7934 #endif
7935
7936 #ifdef CONFIG_SMP
7937         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
7938 #endif
7939
7940 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
7941         plist_head_init_raw(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
7942 #endif
7943
7944         /*
7945          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7946          */
7947         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7948         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7949
7950         /*
7951          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7952          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7953          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7954          * when this runqueue becomes "idle".
7955          */
7956         init_idle(current, smp_processor_id());
7957
7958         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7959
7960         /*
7961          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7962          */
7963         current->sched_class = &fair_sched_class;
7964
7965         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7966         zalloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
7967 #ifdef CONFIG_SMP
7968 #ifdef CONFIG_NO_HZ
7969         zalloc_cpumask_var(&nohz.idle_cpus_mask, GFP_NOWAIT);
7970         alloc_cpumask_var(&nohz.grp_idle_mask, GFP_NOWAIT);
7971         atomic_set(&nohz.load_balancer, nr_cpu_ids);
7972         atomic_set(&nohz.first_pick_cpu, nr_cpu_ids);
7973         atomic_set(&nohz.second_pick_cpu, nr_cpu_ids);
7974 #endif
7975         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7976         if (cpu_isolated_map == NULL)
7977                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7978 #endif /* SMP */
7979
7980         perf_event_init();
7981
7982         scheduler_running = 1;
7983 }
7984
7985 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
7986 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7987 {
7988         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7989
7990         return (nested == PREEMPT_INATOMIC_BASE + preempt_offset);
7991 }
7992
7993 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7994 {
7995 #ifdef in_atomic
7996         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7997
7998         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
7999             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
8000                 return;
8001         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8002                 return;
8003         prev_jiffy = jiffies;
8004
8005         printk(KERN_ERR
8006                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
8007                         file, line);
8008         printk(KERN_ERR
8009                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
8010                         in_atomic(), irqs_disabled(),
8011                         current->pid, current->comm);
8012
8013         debug_show_held_locks(current);
8014         if (irqs_disabled())
8015                 print_irqtrace_events(current);
8016         dump_stack();
8017 #endif
8018 }
8019 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8020 #endif
8021
8022 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8023 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8024 {
8025         int on_rq;
8026
8027         on_rq = p->se.on_rq;
8028         if (on_rq)
8029                 deactivate_task(rq, p, 0);
8030         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8031         if (on_rq) {
8032                 activate_task(rq, p, 0);
8033                 resched_task(rq->curr);
8034         }
8035 }
8036
8037 void normalize_rt_tasks(void)
8038 {
8039         struct task_struct *g, *p;
8040         unsigned long flags;
8041         struct rq *rq;
8042
8043         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8044         do_each_thread(g, p) {
8045                 /*
8046                  * Only normalize user tasks:
8047                  */
8048                 if (!p->mm)
8049                         continue;
8050
8051                 p->se.exec_start                = 0;
8052 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8053                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
8054                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
8055                 p->se.statistics.block_start    = 0;
8056 #endif
8057
8058                 if (!rt_task(p)) {
8059                         /*
8060                          * Renice negative nice level userspace
8061                          * tasks back to 0:
8062                          */
8063                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8064                                 set_user_nice(p, 0);
8065                         continue;
8066                 }
8067
8068                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
8069                 rq = __task_rq_lock(p);
8070
8071                 normalize_task(rq, p);
8072
8073                 __task_rq_unlock(rq);
8074                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
8075         } while_each_thread(g, p);
8076
8077         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8078 }
8079
8080 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8081
8082 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
8083 /*
8084  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
8085  *
8086  * They can only be called when the whole system has been
8087  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8088  * activity can take place. Using them for anything else would
8089  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8090  * under any other configuration.
8091  */
8092
8093 /**
8094  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8095  * @cpu: the processor in question.
8096  *
8097  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8098  */
8099 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8100 {
8101         return cpu_curr(cpu);
8102 }
8103
8104 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
8105
8106 #ifdef CONFIG_IA64
8107 /**
8108  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8109  * @cpu: the processor in question.
8110  * @p: the task pointer to set.
8111  *
8112  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8113  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8114  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8115  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8116  * and caller must save the original value of the current task (see
8117  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8118  * re-starting the system.
8119  *
8120  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8121  */
8122 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8123 {
8124         cpu_curr(cpu) = p;
8125 }
8126
8127 #endif
8128
8129 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8130 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8131 {
8132         int i;
8133
8134         for_each_possible_cpu(i) {
8135                 if (tg->cfs_rq)
8136                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8137                 if (tg->se)
8138                         kfree(tg->se[i]);
8139         }
8140
8141         kfree(tg->cfs_rq);
8142         kfree(tg->se);
8143 }
8144
8145 static
8146 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8147 {
8148         struct cfs_rq *cfs_rq;
8149         struct sched_entity *se;
8150         struct rq *rq;
8151         int i;
8152
8153         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8154         if (!tg->cfs_rq)
8155                 goto err;
8156         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8157         if (!tg->se)
8158                 goto err;
8159
8160         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8161
8162         for_each_possible_cpu(i) {
8163                 rq = cpu_rq(i);
8164
8165                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8166                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8167                 if (!cfs_rq)
8168                         goto err;
8169
8170                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8171                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8172                 if (!se)
8173                         goto err_free_rq;
8174
8175                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
8176         }
8177
8178         return 1;
8179
8180 err_free_rq:
8181         kfree(cfs_rq);
8182 err:
8183         return 0;
8184 }
8185
8186 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8187 {
8188         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
8189                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
8190 }
8191
8192 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8193 {
8194         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
8195 }
8196 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
8197 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8198 {
8199 }
8200
8201 static inline
8202 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8203 {
8204         return 1;
8205 }
8206
8207 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8208 {
8209 }
8210
8211 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8212 {
8213 }
8214 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8215
8216 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8217 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8218 {
8219         int i;
8220
8221         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8222
8223         for_each_possible_cpu(i) {
8224                 if (tg->rt_rq)
8225                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8226                 if (tg->rt_se)
8227                         kfree(tg->rt_se[i]);
8228         }
8229
8230         kfree(tg->rt_rq);
8231         kfree(tg->rt_se);
8232 }
8233
8234 static
8235 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8236 {
8237         struct rt_rq *rt_rq;
8238         struct sched_rt_entity *rt_se;
8239         struct rq *rq;
8240         int i;
8241
8242         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8243         if (!tg->rt_rq)
8244                 goto err;
8245         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8246         if (!tg->rt_se)
8247                 goto err;
8248
8249         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8250                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8251
8252         for_each_possible_cpu(i) {
8253                 rq = cpu_rq(i);
8254
8255                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8256                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8257                 if (!rt_rq)
8258                         goto err;
8259
8260                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8261                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8262                 if (!rt_se)
8263                         goto err_free_rq;
8264
8265                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
8266         }
8267
8268         return 1;
8269
8270 err_free_rq:
8271         kfree(rt_rq);
8272 err:
8273         return 0;
8274 }
8275
8276 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8277 {
8278         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
8279                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
8280 }
8281
8282 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8283 {
8284         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
8285 }
8286 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8287 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8288 {
8289 }
8290
8291 static inline
8292 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8293 {
8294         return 1;
8295 }
8296
8297 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8298 {
8299 }
8300
8301 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8302 {
8303 }
8304 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8305
8306 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8307 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8308 {
8309         free_fair_sched_group(tg);
8310         free_rt_sched_group(tg);
8311         kfree(tg);
8312 }
8313
8314 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8315 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8316 {
8317         struct task_group *tg;
8318         unsigned long flags;
8319         int i;
8320
8321         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8322         if (!tg)
8323                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8324
8325         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8326                 goto err;
8327
8328         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8329                 goto err;
8330
8331         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8332         for_each_possible_cpu(i) {
8333                 register_fair_sched_group(tg, i);
8334                 register_rt_sched_group(tg, i);
8335         }
8336         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8337
8338         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8339
8340         tg->parent = parent;
8341         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8342         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8343         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8344
8345         return tg;
8346
8347 err:
8348         free_sched_group(tg);
8349         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8350 }
8351
8352 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8353 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8354 {
8355         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8356         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8357 }
8358
8359 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8360 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8361 {
8362         unsigned long flags;
8363         int i;
8364
8365         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8366         for_each_possible_cpu(i) {
8367                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8368                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
8369         }
8370         list_del_rcu(&tg->list);
8371         list_del_rcu(&tg->siblings);
8372         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8373
8374         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8375         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8376 }
8377
8378 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8379  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8380  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8381  *      reflect its new group.
8382  */
8383 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8384 {
8385         int on_rq, running;
8386         unsigned long flags;
8387         struct rq *rq;
8388
8389         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8390
8391         running = task_current(rq, tsk);
8392         on_rq = tsk->se.on_rq;
8393
8394         if (on_rq)
8395                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8396         if (unlikely(running))
8397                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8398
8399         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8400
8401 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8402         if (tsk->sched_class->moved_group)
8403                 tsk->sched_class->moved_group(tsk, on_rq);
8404 #endif
8405
8406         if (unlikely(running))
8407                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8408         if (on_rq)
8409                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8410
8411         task_rq_unlock(rq, &flags);
8412 }
8413 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8414
8415 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8416 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8417 {
8418         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8419         int on_rq;
8420
8421         on_rq = se->on_rq;
8422         if (on_rq)
8423                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
8424
8425         se->load.weight = shares;
8426         se->load.inv_weight = 0;
8427
8428         if (on_rq)
8429                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
8430 }
8431
8432 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8433 {
8434         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8435         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8436         unsigned long flags;
8437
8438         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8439         __set_se_shares(se, shares);
8440         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8441 }
8442
8443 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8444
8445 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8446 {
8447         int i;
8448         unsigned long flags;
8449
8450         /*
8451          * We can't change the weight of the root cgroup.
8452          */
8453         if (!tg->se[0])
8454                 return -EINVAL;
8455
8456         if (shares < MIN_SHARES)
8457                 shares = MIN_SHARES;
8458         else if (shares > MAX_SHARES)
8459                 shares = MAX_SHARES;
8460
8461         mutex_lock(&shares_mutex);
8462         if (tg->shares == shares)
8463                 goto done;
8464
8465         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8466         for_each_possible_cpu(i)
8467                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8468         list_del_rcu(&tg->siblings);
8469         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8470
8471         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
8472         synchronize_sched();
8473
8474         /*
8475          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
8476          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
8477          */
8478         tg->shares = shares;
8479         for_each_possible_cpu(i) {
8480                 /*
8481                  * force a rebalance
8482                  */
8483                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
8484                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
8485         }
8486
8487         /*
8488          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
8489          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
8490          */
8491         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8492         for_each_possible_cpu(i)
8493                 register_fair_sched_group(tg, i);
8494         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
8495         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8496 done:
8497         mutex_unlock(&shares_mutex);
8498         return 0;
8499 }
8500
8501 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8502 {
8503         return tg->shares;
8504 }
8505 #endif
8506
8507 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8508 /*
8509  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8510  */
8511 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8512
8513 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8514 {
8515         if (runtime == RUNTIME_INF)
8516                 return 1ULL << 20;
8517
8518         return div64_u64(runtime << 20, period);
8519 }
8520
8521 /* Must be called with tasklist_lock held */
8522 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8523 {
8524         struct task_struct *g, *p;
8525
8526         do_each_thread(g, p) {
8527                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8528                         return 1;
8529         } while_each_thread(g, p);
8530
8531         return 0;
8532 }
8533
8534 struct rt_schedulable_data {
8535         struct task_group *tg;
8536         u64 rt_period;
8537         u64 rt_runtime;
8538 };
8539
8540 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
8541 {
8542         struct rt_schedulable_data *d = data;
8543         struct task_group *child;
8544         unsigned long total, sum = 0;
8545         u64 period, runtime;
8546
8547         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8548         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8549
8550         if (tg == d->tg) {
8551                 period = d->rt_period;
8552                 runtime = d->rt_runtime;
8553         }
8554
8555         /*
8556          * Cannot have more runtime than the period.
8557          */
8558         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8559                 return -EINVAL;
8560
8561         /*
8562          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
8563          */
8564         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
8565                 return -EBUSY;
8566
8567         total = to_ratio(period, runtime);
8568
8569         /*
8570          * Nobody can have more than the global setting allows.
8571          */
8572         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
8573                 return -EINVAL;
8574
8575         /*
8576          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
8577          */
8578         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
8579                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
8580                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
8581
8582                 if (child == d->tg) {
8583                         period = d->rt_period;
8584                         runtime = d->rt_runtime;
8585                 }
8586
8587                 sum += to_ratio(period, runtime);
8588         }
8589
8590         if (sum > total)
8591                 return -EINVAL;
8592
8593         return 0;
8594 }
8595
8596 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8597 {
8598         struct rt_schedulable_data data = {
8599                 .tg = tg,
8600                 .rt_period = period,
8601                 .rt_runtime = runtime,
8602         };
8603
8604         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
8605 }
8606
8607 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
8608                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8609 {
8610         int i, err = 0;
8611
8612         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8613         read_lock(&tasklist_lock);
8614         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
8615         if (err)
8616                 goto unlock;
8617
8618         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8619         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8620         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8621
8622         for_each_possible_cpu(i) {
8623                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8624
8625                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8626                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8627                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8628         }
8629         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8630 unlock:
8631         read_unlock(&tasklist_lock);
8632         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8633
8634         return err;
8635 }
8636
8637 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8638 {
8639         u64 rt_runtime, rt_period;
8640
8641         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8642         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8643         if (rt_runtime_us < 0)
8644                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8645
8646         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8647 }
8648
8649 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8650 {
8651         u64 rt_runtime_us;
8652
8653         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8654                 return -1;
8655
8656         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8657         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8658         return rt_runtime_us;
8659 }
8660
8661 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8662 {
8663         u64 rt_runtime, rt_period;
8664
8665         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8666         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8667
8668         if (rt_period == 0)
8669                 return -EINVAL;
8670
8671         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8672 }
8673
8674 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8675 {
8676         u64 rt_period_us;
8677
8678         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8679         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8680         return rt_period_us;
8681 }
8682
8683 static int sched_rt_global_constraints(void)
8684 {
8685         u64 runtime, period;
8686         int ret = 0;
8687
8688         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8689                 return -EINVAL;
8690
8691         runtime = global_rt_runtime();
8692         period = global_rt_period();
8693
8694         /*
8695          * Sanity check on the sysctl variables.
8696          */
8697         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8698                 return -EINVAL;
8699
8700         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8701         read_lock(&tasklist_lock);
8702         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8703         read_unlock(&tasklist_lock);
8704         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8705
8706         return ret;
8707 }
8708
8709 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
8710 {
8711         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8712         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8713                 return 0;
8714
8715         return 1;
8716 }
8717
8718 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8719 static int sched_rt_global_constraints(void)
8720 {
8721         unsigned long flags;
8722         int i;
8723
8724         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8725                 return -EINVAL;
8726
8727         /*
8728          * There's always some RT tasks in the root group
8729          * -- migration, kstopmachine etc..
8730          */
8731         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
8732                 return -EBUSY;
8733
8734         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8735         for_each_possible_cpu(i) {
8736                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8737
8738                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8739                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8740                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8741         }
8742         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8743
8744         return 0;
8745 }
8746 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8747
8748 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8749                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8750                 loff_t *ppos)
8751 {
8752         int ret;
8753         int old_period, old_runtime;
8754         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8755
8756         mutex_lock(&mutex);
8757         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8758         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8759
8760         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8761
8762         if (!ret && write) {
8763                 ret = sched_rt_global_constraints();
8764                 if (ret) {
8765                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
8766                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8767                 } else {
8768                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8769                         def_rt_bandwidth.rt_period =
8770                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
8771                 }
8772         }
8773         mutex_unlock(&mutex);
8774
8775         return ret;
8776 }
8777
8778 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8779
8780 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
8781 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
8782 {
8783         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
8784                             struct task_group, css);
8785 }
8786
8787 static struct cgroup_subsys_state *
8788 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8789 {
8790         struct task_group *tg, *parent;
8791
8792         if (!cgrp->parent) {
8793                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8794                 return &init_task_group.css;
8795         }
8796
8797         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
8798         tg = sched_create_group(parent);
8799         if (IS_ERR(tg))
8800                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8801
8802         return &tg->css;
8803 }
8804
8805 static void
8806 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8807 {
8808         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8809
8810         sched_destroy_group(tg);
8811 }
8812
8813 static int
8814 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
8815 {
8816 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8817         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
8818                 return -EINVAL;
8819 #else
8820         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8821         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
8822                 return -EINVAL;
8823 #endif
8824         return 0;
8825 }
8826
8827 static int
8828 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8829                       struct task_struct *tsk, bool threadgroup)
8830 {
8831         int retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, tsk);
8832         if (retval)
8833                 return retval;
8834         if (threadgroup) {
8835                 struct task_struct *c;
8836                 rcu_read_lock();
8837                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
8838                         retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, c);
8839                         if (retval) {
8840                                 rcu_read_unlock();
8841                                 return retval;
8842                         }
8843                 }
8844                 rcu_read_unlock();
8845         }
8846         return 0;
8847 }
8848
8849 static void
8850 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8851                   struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk,
8852                   bool threadgroup)
8853 {
8854         sched_move_task(tsk);
8855         if (threadgroup) {
8856                 struct task_struct *c;
8857                 rcu_read_lock();
8858                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
8859                         sched_move_task(c);
8860                 }
8861                 rcu_read_unlock();
8862         }
8863 }
8864
8865 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8866 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8867                                 u64 shareval)
8868 {
8869         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
8870 }
8871
8872 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8873 {
8874         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8875
8876         return (u64) tg->shares;
8877 }
8878 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8879
8880 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8881 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8882                                 s64 val)
8883 {
8884         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
8885 }
8886
8887 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8888 {
8889         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
8890 }
8891
8892 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8893                 u64 rt_period_us)
8894 {
8895         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
8896 }
8897
8898 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8899 {
8900         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
8901 }
8902 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8903
8904 static struct cftype cpu_files[] = {
8905 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8906         {
8907                 .name = "shares",
8908                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8909                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8910         },
8911 #endif
8912 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8913         {
8914                 .name = "rt_runtime_us",
8915                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8916                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8917         },
8918         {
8919                 .name = "rt_period_us",
8920                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8921                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8922         },
8923 #endif
8924 };
8925
8926 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
8927 {
8928         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
8929 }
8930
8931 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
8932         .name           = "cpu",
8933         .create         = cpu_cgroup_create,
8934         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
8935         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8936         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8937         .populate       = cpu_cgroup_populate,
8938         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
8939         .early_init     = 1,
8940 };
8941
8942 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8943
8944 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
8945
8946 /*
8947  * CPU accounting code for task groups.
8948  *
8949  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
8950  * (balbir@in.ibm.com).
8951  */
8952
8953 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
8954 struct cpuacct {
8955         struct cgroup_subsys_state css;
8956         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
8957         u64 __percpu *cpuusage;
8958         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
8959         struct cpuacct *parent;
8960 };
8961
8962 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
8963
8964 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
8965 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
8966 {
8967         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
8968                             struct cpuacct, css);
8969 }
8970
8971 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
8972 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
8973 {
8974         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
8975                             struct cpuacct, css);
8976 }
8977
8978 /* create a new cpu accounting group */
8979 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
8980         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8981 {
8982         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
8983         int i;
8984
8985         if (!ca)
8986                 goto out;
8987
8988         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
8989         if (!ca->cpuusage)
8990                 goto out_free_ca;
8991
8992         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
8993                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
8994                         goto out_free_counters;
8995
8996         if (cgrp->parent)
8997                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
8998
8999         return &ca->css;
9000
9001 out_free_counters:
9002         while (--i >= 0)
9003                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
9004         free_percpu(ca->cpuusage);
9005 out_free_ca:
9006         kfree(ca);
9007 out:
9008         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9009 }
9010
9011 /* destroy an existing cpu accounting group */
9012 static void
9013 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9014 {
9015         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9016         int i;
9017
9018         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
9019                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
9020         free_percpu(ca->cpuusage);
9021         kfree(ca);
9022 }
9023
9024 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
9025 {
9026         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9027         u64 data;
9028
9029 #ifndef CONFIG_64BIT
9030         /*
9031          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
9032          */
9033         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9034         data = *cpuusage;
9035         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9036 #else
9037         data = *cpuusage;
9038 #endif
9039
9040         return data;
9041 }
9042
9043 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
9044 {
9045         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9046
9047 #ifndef CONFIG_64BIT
9048         /*
9049          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
9050          */
9051         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9052         *cpuusage = val;
9053         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9054 #else
9055         *cpuusage = val;
9056 #endif
9057 }
9058
9059 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9060 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9061 {
9062         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9063         u64 totalcpuusage = 0;
9064         int i;
9065
9066         for_each_present_cpu(i)
9067                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9068
9069         return totalcpuusage;
9070 }
9071
9072 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9073                                                                 u64 reset)
9074 {
9075         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9076         int err = 0;
9077         int i;
9078
9079         if (reset) {
9080                 err = -EINVAL;
9081                 goto out;
9082         }
9083
9084         for_each_present_cpu(i)
9085                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
9086
9087 out:
9088         return err;
9089 }
9090
9091 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
9092                                    struct seq_file *m)
9093 {
9094         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
9095         u64 percpu;
9096         int i;
9097
9098         for_each_present_cpu(i) {
9099                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9100                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
9101         }
9102         seq_printf(m, "\n");
9103         return 0;
9104 }
9105
9106 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
9107         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
9108         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
9109 };
9110
9111 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9112                 struct cgroup_map_cb *cb)
9113 {
9114         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9115         int i;
9116
9117         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
9118                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
9119                 val = cputime64_to_clock_t(val);
9120                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
9121         }
9122         return 0;
9123 }
9124
9125 static struct cftype files[] = {
9126         {
9127                 .name = "usage",
9128                 .read_u64 = cpuusage_read,
9129                 .write_u64 = cpuusage_write,
9130         },
9131         {
9132                 .name = "usage_percpu",
9133                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
9134         },
9135         {
9136                 .name = "stat",
9137                 .read_map = cpuacct_stats_show,
9138         },
9139 };
9140
9141 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9142 {
9143         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9144 }
9145
9146 /*
9147  * charge this task's execution time to its accounting group.
9148  *
9149  * called with rq->lock held.
9150  */
9151 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9152 {
9153         struct cpuacct *ca;
9154         int cpu;
9155
9156         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9157                 return;
9158
9159         cpu = task_cpu(tsk);
9160
9161         rcu_read_lock();
9162
9163         ca = task_ca(tsk);
9164
9165         for (; ca; ca = ca->parent) {
9166                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9167                 *cpuusage += cputime;
9168         }
9169
9170         rcu_read_unlock();
9171 }
9172
9173 /*
9174  * When CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING is enabled one jiffy can be very large
9175  * in cputime_t units. As a result, cpuacct_update_stats calls
9176  * percpu_counter_add with values large enough to always overflow the
9177  * per cpu batch limit causing bad SMP scalability.
9178  *
9179  * To fix this we scale percpu_counter_batch by cputime_one_jiffy so we
9180  * batch the same amount of time with CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING disabled
9181  * and enabled. We cap it at INT_MAX which is the largest allowed batch value.
9182  */
9183 #ifdef CONFIG_SMP
9184 #define CPUACCT_BATCH   \
9185         min_t(long, percpu_counter_batch * cputime_one_jiffy, INT_MAX)
9186 #else
9187 #define CPUACCT_BATCH   0
9188 #endif
9189
9190 /*
9191  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
9192  */
9193 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
9194                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
9195 {
9196         struct cpuacct *ca;
9197         int batch = CPUACCT_BATCH;
9198
9199         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9200                 return;
9201
9202         rcu_read_lock();
9203         ca = task_ca(tsk);
9204
9205         do {
9206                 __percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val, batch);
9207                 ca = ca->parent;
9208         } while (ca);
9209         rcu_read_unlock();
9210 }
9211
9212 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9213         .name = "cpuacct",
9214         .create = cpuacct_create,
9215         .destroy = cpuacct_destroy,
9216         .populate = cpuacct_populate,
9217         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9218 };
9219 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */
9220
9221 #ifndef CONFIG_SMP
9222
9223 void synchronize_sched_expedited(void)
9224 {
9225         barrier();
9226 }
9227 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
9228
9229 #else /* #ifndef CONFIG_SMP */
9230
9231 static atomic_t synchronize_sched_expedited_count = ATOMIC_INIT(0);
9232
9233 static int synchronize_sched_expedited_cpu_stop(void *data)
9234 {
9235         /*
9236          * There must be a full memory barrier on each affected CPU
9237          * between the time that try_stop_cpus() is called and the
9238          * time that it returns.
9239          *
9240          * In the current initial implementation of cpu_stop, the
9241          * above condition is already met when the control reaches
9242          * this point and the following smp_mb() is not strictly
9243          * necessary.  Do smp_mb() anyway for documentation and
9244          * robustness against future implementation changes.
9245          */
9246         smp_mb(); /* See above comment block. */
9247         return 0;
9248 }
9249
9250 /*
9251  * Wait for an rcu-sched grace period to elapse, but use "big hammer"
9252  * approach to force grace period to end quickly.  This consumes
9253  * significant time on all CPUs, and is thus not recommended for
9254  * any sort of common-case code.
9255  *
9256  * Note that it is illegal to call this function while holding any
9257  * lock that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  Failing to
9258  * observe this restriction will result in deadlock.
9259  */
9260 void synchronize_sched_expedited(void)
9261 {
9262         int snap, trycount = 0;
9263
9264         smp_mb();  /* ensure prior mod happens before capturing snap. */
9265         snap = atomic_read(&synchronize_sched_expedited_count) + 1;
9266         get_online_cpus();
9267         while (try_stop_cpus(cpu_online_mask,
9268                              synchronize_sched_expedited_cpu_stop,
9269                              NULL) == -EAGAIN) {
9270                 put_online_cpus();
9271                 if (trycount++ < 10)
9272                         udelay(trycount * num_online_cpus());
9273                 else {
9274                         synchronize_sched();
9275                         return;
9276                 }
9277                 if (atomic_read(&synchronize_sched_expedited_count) - snap > 0) {
9278                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
9279                         return;
9280                 }
9281                 get_online_cpus();
9282         }
9283         atomic_inc(&synchronize_sched_expedited_count);
9284         smp_mb__after_atomic_inc(); /* ensure post-GP actions seen after GP. */
9285         put_online_cpus();
9286 }
9287 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
9288
9289 #endif /* #else #ifndef CONFIG_SMP */