]> rtime.felk.cvut.cz Git - lisovros/linux_canprio.git/blob - kernel/sched.c
cls_can: Syntax fix
[lisovros/linux_canprio.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 #ifdef CONFIG_SMP
430         struct cpupri cpupri;
431 #endif
432 };
433
434 /*
435  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
436  * members (mimicking the global state we have today).
437  */
438 static struct root_domain def_root_domain;
439
440 #endif
441
442 /*
443  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
444  *
445  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
446  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
447  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
448  */
449 struct rq {
450         /* runqueue lock: */
451         raw_spinlock_t lock;
452
453         /*
454          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
455          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
456          */
457         unsigned long nr_running;
458         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
459         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
460         unsigned long last_load_update_tick;
461 #ifdef CONFIG_NO_HZ
462         u64 nohz_stamp;
463         unsigned char nohz_balance_kick;
464 #endif
465         unsigned int skip_clock_update;
466
467         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
468         struct load_weight load;
469         unsigned long nr_load_updates;
470         u64 nr_switches;
471
472         struct cfs_rq cfs;
473         struct rt_rq rt;
474
475 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
476         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
477         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
478 #endif
479 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
480         struct list_head leaf_rt_rq_list;
481 #endif
482
483         /*
484          * This is part of a global counter where only the total sum
485          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
486          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
487          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
488          */
489         unsigned long nr_uninterruptible;
490
491         struct task_struct *curr, *idle;
492         unsigned long next_balance;
493         struct mm_struct *prev_mm;
494
495         u64 clock;
496
497         atomic_t nr_iowait;
498
499 #ifdef CONFIG_SMP
500         struct root_domain *rd;
501         struct sched_domain *sd;
502
503         unsigned long cpu_power;
504
505         unsigned char idle_at_tick;
506         /* For active balancing */
507         int post_schedule;
508         int active_balance;
509         int push_cpu;
510         struct cpu_stop_work active_balance_work;
511         /* cpu of this runqueue: */
512         int cpu;
513         int online;
514
515         unsigned long avg_load_per_task;
516
517         u64 rt_avg;
518         u64 age_stamp;
519         u64 idle_stamp;
520         u64 avg_idle;
521 #endif
522
523         /* calc_load related fields */
524         unsigned long calc_load_update;
525         long calc_load_active;
526
527 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
528 #ifdef CONFIG_SMP
529         int hrtick_csd_pending;
530         struct call_single_data hrtick_csd;
531 #endif
532         struct hrtimer hrtick_timer;
533 #endif
534
535 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
536         /* latency stats */
537         struct sched_info rq_sched_info;
538         unsigned long long rq_cpu_time;
539         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
540
541         /* sys_sched_yield() stats */
542         unsigned int yld_count;
543
544         /* schedule() stats */
545         unsigned int sched_switch;
546         unsigned int sched_count;
547         unsigned int sched_goidle;
548
549         /* try_to_wake_up() stats */
550         unsigned int ttwu_count;
551         unsigned int ttwu_local;
552
553         /* BKL stats */
554         unsigned int bkl_count;
555 #endif
556 };
557
558 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
559
560 static inline
561 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
562 {
563         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
564
565         /*
566          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
567          * this case, we can save a useless back to back clock update.
568          */
569         if (test_tsk_need_resched(p))
570                 rq->skip_clock_update = 1;
571 }
572
573 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
574 {
575 #ifdef CONFIG_SMP
576         return rq->cpu;
577 #else
578         return 0;
579 #endif
580 }
581
582 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
583         rcu_dereference_check((p), \
584                               rcu_read_lock_sched_held() || \
585                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
586
587 /*
588  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
589  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
590  *
591  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
592  * preempt-disabled sections.
593  */
594 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
595         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
596
597 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
598 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
599 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
600 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
601 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
602
603 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
604
605 /*
606  * Return the group to which this tasks belongs.
607  *
608  * We use task_subsys_state_check() and extend the RCU verification
609  * with lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock) because cpu_cgroup_attach()
610  * holds that lock for each task it moves into the cgroup. Therefore
611  * by holding that lock, we pin the task to the current cgroup.
612  */
613 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
614 {
615         struct cgroup_subsys_state *css;
616
617         css = task_subsys_state_check(p, cpu_cgroup_subsys_id,
618                         lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock));
619         return container_of(css, struct task_group, css);
620 }
621
622 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
623 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
624 {
625 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
626         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
627         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
628 #endif
629
630 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
631         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
632         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
633 #endif
634 }
635
636 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
637
638 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
639 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
640 {
641         return NULL;
642 }
643
644 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
645
646 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
647 {
648         if (!rq->skip_clock_update)
649                 rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
650 }
651
652 /*
653  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
654  */
655 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
656 # define const_debug __read_mostly
657 #else
658 # define const_debug static const
659 #endif
660
661 /**
662  * runqueue_is_locked
663  * @cpu: the processor in question.
664  *
665  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
666  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
667  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
668  */
669 int runqueue_is_locked(int cpu)
670 {
671         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
672 }
673
674 /*
675  * Debugging: various feature bits
676  */
677
678 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
679         __SCHED_FEAT_##name ,
680
681 enum {
682 #include "sched_features.h"
683 };
684
685 #undef SCHED_FEAT
686
687 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
688         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
689
690 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
691 #include "sched_features.h"
692         0;
693
694 #undef SCHED_FEAT
695
696 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
697 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
698         #name ,
699
700 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
701 #include "sched_features.h"
702         NULL
703 };
704
705 #undef SCHED_FEAT
706
707 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
708 {
709         int i;
710
711         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
712                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
713                         seq_puts(m, "NO_");
714                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
715         }
716         seq_puts(m, "\n");
717
718         return 0;
719 }
720
721 static ssize_t
722 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
723                 size_t cnt, loff_t *ppos)
724 {
725         char buf[64];
726         char *cmp;
727         int neg = 0;
728         int i;
729
730         if (cnt > 63)
731                 cnt = 63;
732
733         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
734                 return -EFAULT;
735
736         buf[cnt] = 0;
737         cmp = strstrip(buf);
738
739         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
740                 neg = 1;
741                 cmp += 3;
742         }
743
744         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
745                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
746                         if (neg)
747                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
748                         else
749                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
750                         break;
751                 }
752         }
753
754         if (!sched_feat_names[i])
755                 return -EINVAL;
756
757         *ppos += cnt;
758
759         return cnt;
760 }
761
762 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
763 {
764         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
765 }
766
767 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
768         .open           = sched_feat_open,
769         .write          = sched_feat_write,
770         .read           = seq_read,
771         .llseek         = seq_lseek,
772         .release        = single_release,
773 };
774
775 static __init int sched_init_debug(void)
776 {
777         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
778                         &sched_feat_fops);
779
780         return 0;
781 }
782 late_initcall(sched_init_debug);
783
784 #endif
785
786 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
787
788 /*
789  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
790  * Limited because this is done with IRQs disabled.
791  */
792 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
793
794 /*
795  * ratelimit for updating the group shares.
796  * default: 0.25ms
797  */
798 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
799 unsigned int normalized_sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
800
801 /*
802  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
803  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
804  * default: 4
805  */
806 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
807
808 /*
809  * period over which we average the RT time consumption, measured
810  * in ms.
811  *
812  * default: 1s
813  */
814 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
815
816 /*
817  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
818  * default: 1s
819  */
820 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
821
822 static __read_mostly int scheduler_running;
823
824 /*
825  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
826  * default: 0.95s
827  */
828 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
829
830 static inline u64 global_rt_period(void)
831 {
832         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
833 }
834
835 static inline u64 global_rt_runtime(void)
836 {
837         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
838                 return RUNTIME_INF;
839
840         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
841 }
842
843 #ifndef prepare_arch_switch
844 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
845 #endif
846 #ifndef finish_arch_switch
847 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
848 #endif
849
850 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
851 {
852         return rq->curr == p;
853 }
854
855 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
856 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
857 {
858         return task_current(rq, p);
859 }
860
861 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
862 {
863 }
864
865 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
866 {
867 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
868         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
869         rq->lock.owner = current;
870 #endif
871         /*
872          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
873          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
874          * prev into current:
875          */
876         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
877
878         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
879 }
880
881 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
882 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
883 {
884 #ifdef CONFIG_SMP
885         return p->oncpu;
886 #else
887         return task_current(rq, p);
888 #endif
889 }
890
891 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
892 {
893 #ifdef CONFIG_SMP
894         /*
895          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
896          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
897          * here.
898          */
899         next->oncpu = 1;
900 #endif
901 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
902         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
903 #else
904         raw_spin_unlock(&rq->lock);
905 #endif
906 }
907
908 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
909 {
910 #ifdef CONFIG_SMP
911         /*
912          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
913          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
914          * finished.
915          */
916         smp_wmb();
917         prev->oncpu = 0;
918 #endif
919 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
920         local_irq_enable();
921 #endif
922 }
923 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
924
925 /*
926  * Check whether the task is waking, we use this to synchronize ->cpus_allowed
927  * against ttwu().
928  */
929 static inline int task_is_waking(struct task_struct *p)
930 {
931         return unlikely(p->state == TASK_WAKING);
932 }
933
934 /*
935  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
936  * Must be called interrupts disabled.
937  */
938 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
939         __acquires(rq->lock)
940 {
941         struct rq *rq;
942
943         for (;;) {
944                 rq = task_rq(p);
945                 raw_spin_lock(&rq->lock);
946                 if (likely(rq == task_rq(p)))
947                         return rq;
948                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
949         }
950 }
951
952 /*
953  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
954  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
955  * explicitly disabling preemption.
956  */
957 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
958         __acquires(rq->lock)
959 {
960         struct rq *rq;
961
962         for (;;) {
963                 local_irq_save(*flags);
964                 rq = task_rq(p);
965                 raw_spin_lock(&rq->lock);
966                 if (likely(rq == task_rq(p)))
967                         return rq;
968                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
969         }
970 }
971
972 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
973         __releases(rq->lock)
974 {
975         raw_spin_unlock(&rq->lock);
976 }
977
978 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
979         __releases(rq->lock)
980 {
981         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
982 }
983
984 /*
985  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
986  */
987 static struct rq *this_rq_lock(void)
988         __acquires(rq->lock)
989 {
990         struct rq *rq;
991
992         local_irq_disable();
993         rq = this_rq();
994         raw_spin_lock(&rq->lock);
995
996         return rq;
997 }
998
999 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1000 /*
1001  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1002  *
1003  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1004  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1005  * reschedule event.
1006  *
1007  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1008  * rq->lock.
1009  */
1010
1011 /*
1012  * Use hrtick when:
1013  *  - enabled by features
1014  *  - hrtimer is actually high res
1015  */
1016 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1017 {
1018         if (!sched_feat(HRTICK))
1019                 return 0;
1020         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1021                 return 0;
1022         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1023 }
1024
1025 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1026 {
1027         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1028                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1029 }
1030
1031 /*
1032  * High-resolution timer tick.
1033  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1034  */
1035 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1036 {
1037         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1038
1039         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1040
1041         raw_spin_lock(&rq->lock);
1042         update_rq_clock(rq);
1043         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1044         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1045
1046         return HRTIMER_NORESTART;
1047 }
1048
1049 #ifdef CONFIG_SMP
1050 /*
1051  * called from hardirq (IPI) context
1052  */
1053 static void __hrtick_start(void *arg)
1054 {
1055         struct rq *rq = arg;
1056
1057         raw_spin_lock(&rq->lock);
1058         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1059         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1060         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1061 }
1062
1063 /*
1064  * Called to set the hrtick timer state.
1065  *
1066  * called with rq->lock held and irqs disabled
1067  */
1068 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1069 {
1070         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1071         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1072
1073         hrtimer_set_expires(timer, time);
1074
1075         if (rq == this_rq()) {
1076                 hrtimer_restart(timer);
1077         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1078                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1079                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1080         }
1081 }
1082
1083 static int
1084 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1085 {
1086         int cpu = (int)(long)hcpu;
1087
1088         switch (action) {
1089         case CPU_UP_CANCELED:
1090         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1091         case CPU_DOWN_PREPARE:
1092         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1093         case CPU_DEAD:
1094         case CPU_DEAD_FROZEN:
1095                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1096                 return NOTIFY_OK;
1097         }
1098
1099         return NOTIFY_DONE;
1100 }
1101
1102 static __init void init_hrtick(void)
1103 {
1104         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1105 }
1106 #else
1107 /*
1108  * Called to set the hrtick timer state.
1109  *
1110  * called with rq->lock held and irqs disabled
1111  */
1112 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1113 {
1114         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1115                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1116 }
1117
1118 static inline void init_hrtick(void)
1119 {
1120 }
1121 #endif /* CONFIG_SMP */
1122
1123 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1124 {
1125 #ifdef CONFIG_SMP
1126         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1127
1128         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1129         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1130         rq->hrtick_csd.info = rq;
1131 #endif
1132
1133         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1134         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1135 }
1136 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1137 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1138 {
1139 }
1140
1141 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1142 {
1143 }
1144
1145 static inline void init_hrtick(void)
1146 {
1147 }
1148 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1149
1150 /*
1151  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1152  *
1153  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1154  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1155  * the target CPU.
1156  */
1157 #ifdef CONFIG_SMP
1158
1159 #ifndef tsk_is_polling
1160 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1161 #endif
1162
1163 static void resched_task(struct task_struct *p)
1164 {
1165         int cpu;
1166
1167         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1168
1169         if (test_tsk_need_resched(p))
1170                 return;
1171
1172         set_tsk_need_resched(p);
1173
1174         cpu = task_cpu(p);
1175         if (cpu == smp_processor_id())
1176                 return;
1177
1178         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1179         smp_mb();
1180         if (!tsk_is_polling(p))
1181                 smp_send_reschedule(cpu);
1182 }
1183
1184 static void resched_cpu(int cpu)
1185 {
1186         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1187         unsigned long flags;
1188
1189         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1190                 return;
1191         resched_task(cpu_curr(cpu));
1192         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1193 }
1194
1195 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1196 /*
1197  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
1198  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
1199  *
1200  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
1201  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
1202  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
1203  */
1204 int get_nohz_timer_target(void)
1205 {
1206         int cpu = smp_processor_id();
1207         int i;
1208         struct sched_domain *sd;
1209
1210         for_each_domain(cpu, sd) {
1211                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1212                         if (!idle_cpu(i))
1213                                 return i;
1214         }
1215         return cpu;
1216 }
1217 /*
1218  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1219  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1220  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1221  * idle system the next event might even be infinite time into the
1222  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1223  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1224  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1225  * wheel for the next timer event.
1226  */
1227 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1228 {
1229         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1230
1231         if (cpu == smp_processor_id())
1232                 return;
1233
1234         /*
1235          * This is safe, as this function is called with the timer
1236          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1237          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1238          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1239          * timer into account automatically.
1240          */
1241         if (rq->curr != rq->idle)
1242                 return;
1243
1244         /*
1245          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1246          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1247          * idle task through an additional NOOP schedule()
1248          */
1249         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1250
1251         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1252         smp_mb();
1253         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1254                 smp_send_reschedule(cpu);
1255 }
1256
1257 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1258
1259 static u64 sched_avg_period(void)
1260 {
1261         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1262 }
1263
1264 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1265 {
1266         s64 period = sched_avg_period();
1267
1268         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1269                 /*
1270                  * Inline assembly required to prevent the compiler
1271                  * optimising this loop into a divmod call.
1272                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
1273                  */
1274                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
1275                 rq->age_stamp += period;
1276                 rq->rt_avg /= 2;
1277         }
1278 }
1279
1280 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1281 {
1282         rq->rt_avg += rt_delta;
1283         sched_avg_update(rq);
1284 }
1285
1286 #else /* !CONFIG_SMP */
1287 static void resched_task(struct task_struct *p)
1288 {
1289         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1290         set_tsk_need_resched(p);
1291 }
1292
1293 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1294 {
1295 }
1296
1297 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1298 {
1299 }
1300 #endif /* CONFIG_SMP */
1301
1302 #if BITS_PER_LONG == 32
1303 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1304 #else
1305 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1306 #endif
1307
1308 #define WMULT_SHIFT     32
1309
1310 /*
1311  * Shift right and round:
1312  */
1313 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1314
1315 /*
1316  * delta *= weight / lw
1317  */
1318 static unsigned long
1319 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1320                 struct load_weight *lw)
1321 {
1322         u64 tmp;
1323
1324         if (!lw->inv_weight) {
1325                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1326                         lw->inv_weight = 1;
1327                 else
1328                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1329                                 / (lw->weight+1);
1330         }
1331
1332         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1333         /*
1334          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1335          */
1336         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1337                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1338                         WMULT_SHIFT/2);
1339         else
1340                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1341
1342         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1343 }
1344
1345 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1346 {
1347         lw->weight += inc;
1348         lw->inv_weight = 0;
1349 }
1350
1351 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1352 {
1353         lw->weight -= dec;
1354         lw->inv_weight = 0;
1355 }
1356
1357 /*
1358  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1359  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1360  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1361  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1362  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1363  * slice expiry etc.
1364  */
1365
1366 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1367 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1368
1369 /*
1370  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1371  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1372  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1373  * that remained on nice 0.
1374  *
1375  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1376  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1377  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1378  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1379  * the relative distance between them is ~25%.)
1380  */
1381 static const int prio_to_weight[40] = {
1382  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1383  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1384  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1385  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1386  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1387  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1388  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1389  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1390 };
1391
1392 /*
1393  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1394  *
1395  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1396  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1397  * into multiplications:
1398  */
1399 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1400  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1401  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1402  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1403  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1404  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1405  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1406  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1407  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1408 };
1409
1410 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1411 enum cpuacct_stat_index {
1412         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1413         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1414
1415         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1416 };
1417
1418 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1419 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1420 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1421                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1422 #else
1423 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1424 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1425                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1426 #endif
1427
1428 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1429 {
1430         update_load_add(&rq->load, load);
1431 }
1432
1433 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1434 {
1435         update_load_sub(&rq->load, load);
1436 }
1437
1438 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1439 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1440
1441 /*
1442  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1443  * leaving it for the final time.
1444  */
1445 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1446 {
1447         struct task_group *parent, *child;
1448         int ret;
1449
1450         rcu_read_lock();
1451         parent = &root_task_group;
1452 down:
1453         ret = (*down)(parent, data);
1454         if (ret)
1455                 goto out_unlock;
1456         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1457                 parent = child;
1458                 goto down;
1459
1460 up:
1461                 continue;
1462         }
1463         ret = (*up)(parent, data);
1464         if (ret)
1465                 goto out_unlock;
1466
1467         child = parent;
1468         parent = parent->parent;
1469         if (parent)
1470                 goto up;
1471 out_unlock:
1472         rcu_read_unlock();
1473
1474         return ret;
1475 }
1476
1477 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1478 {
1479         return 0;
1480 }
1481 #endif
1482
1483 #ifdef CONFIG_SMP
1484 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1485 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1486 {
1487         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1488 }
1489
1490 /*
1491  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1492  * according to the scheduling class and "nice" value.
1493  *
1494  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1495  * balance conservatively.
1496  */
1497 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1498 {
1499         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1500         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1501
1502         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1503                 return total;
1504
1505         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1506 }
1507
1508 /*
1509  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1510  * according to the scheduling class and "nice" value.
1511  */
1512 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1513 {
1514         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1515         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1516
1517         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1518                 return total;
1519
1520         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1521 }
1522
1523 static unsigned long power_of(int cpu)
1524 {
1525         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
1526 }
1527
1528 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1529
1530 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1531 {
1532         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1533         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1534
1535         if (nr_running)
1536                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1537         else
1538                 rq->avg_load_per_task = 0;
1539
1540         return rq->avg_load_per_task;
1541 }
1542
1543 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1544
1545 static __read_mostly unsigned long __percpu *update_shares_data;
1546
1547 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1548
1549 /*
1550  * Calculate and set the cpu's group shares.
1551  */
1552 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1553                                     unsigned long sd_shares,
1554                                     unsigned long sd_rq_weight,
1555                                     unsigned long *usd_rq_weight)
1556 {
1557         unsigned long shares, rq_weight;
1558         int boost = 0;
1559
1560         rq_weight = usd_rq_weight[cpu];
1561         if (!rq_weight) {
1562                 boost = 1;
1563                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1564         }
1565
1566         /*
1567          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1568          * shares_i =  -----------------------------
1569          *                  \Sum_j rq_weight_j
1570          */
1571         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1572         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1573
1574         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1575                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1576                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1577                 unsigned long flags;
1578
1579                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1580                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1581                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1582                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1583                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1584         }
1585 }
1586
1587 /*
1588  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1589  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1590  * parent group depends on the shares of its child groups.
1591  */
1592 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1593 {
1594         unsigned long weight, rq_weight = 0, sum_weight = 0, shares = 0;
1595         unsigned long *usd_rq_weight;
1596         struct sched_domain *sd = data;
1597         unsigned long flags;
1598         int i;
1599
1600         if (!tg->se[0])
1601                 return 0;
1602
1603         local_irq_save(flags);
1604         usd_rq_weight = per_cpu_ptr(update_shares_data, smp_processor_id());
1605
1606         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1607                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1608                 usd_rq_weight[i] = weight;
1609
1610                 rq_weight += weight;
1611                 /*
1612                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1613                  * is one of average load so that when a new task gets to
1614                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1615                  */
1616                 if (!weight)
1617                         weight = NICE_0_LOAD;
1618
1619                 sum_weight += weight;
1620                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1621         }
1622
1623         if (!rq_weight)
1624                 rq_weight = sum_weight;
1625
1626         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1627                 shares = tg->shares;
1628
1629         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1630                 shares = tg->shares;
1631
1632         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1633                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd_rq_weight);
1634
1635         local_irq_restore(flags);
1636
1637         return 0;
1638 }
1639
1640 /*
1641  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1642  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1643  * group is a fraction of its parents load.
1644  */
1645 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1646 {
1647         unsigned long load;
1648         long cpu = (long)data;
1649
1650         if (!tg->parent) {
1651                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1652         } else {
1653                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1654                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1655                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1656         }
1657
1658         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1659
1660         return 0;
1661 }
1662
1663 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1664 {
1665         s64 elapsed;
1666         u64 now;
1667
1668         if (root_task_group_empty())
1669                 return;
1670
1671         now = local_clock();
1672         elapsed = now - sd->last_update;
1673
1674         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1675                 sd->last_update = now;
1676                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1677         }
1678 }
1679
1680 static void update_h_load(long cpu)
1681 {
1682         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1683 }
1684
1685 #else
1686
1687 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1688 {
1689 }
1690
1691 #endif
1692
1693 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1694
1695 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1696
1697 /*
1698  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1699  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1700  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1701  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1702  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1703  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1704  */
1705 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1706         __releases(this_rq->lock)
1707         __acquires(busiest->lock)
1708         __acquires(this_rq->lock)
1709 {
1710         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1711         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1712
1713         return 1;
1714 }
1715
1716 #else
1717 /*
1718  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1719  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1720  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1721  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1722  * regardless of entry order into the function.
1723  */
1724 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1725         __releases(this_rq->lock)
1726         __acquires(busiest->lock)
1727         __acquires(this_rq->lock)
1728 {
1729         int ret = 0;
1730
1731         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1732                 if (busiest < this_rq) {
1733                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1734                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1735                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1736                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1737                         ret = 1;
1738                 } else
1739                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1740                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1741         }
1742         return ret;
1743 }
1744
1745 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1746
1747 /*
1748  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1749  */
1750 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1751 {
1752         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1753                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1754                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1755                 BUG_ON(1);
1756         }
1757
1758         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1759 }
1760
1761 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1762         __releases(busiest->lock)
1763 {
1764         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1765         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1766 }
1767
1768 /*
1769  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1770  *
1771  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1772  * you need to do so manually before calling.
1773  */
1774 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1775         __acquires(rq1->lock)
1776         __acquires(rq2->lock)
1777 {
1778         BUG_ON(!irqs_disabled());
1779         if (rq1 == rq2) {
1780                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1781                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1782         } else {
1783                 if (rq1 < rq2) {
1784                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1785                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1786                 } else {
1787                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1788                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1789                 }
1790         }
1791 }
1792
1793 /*
1794  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1795  *
1796  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1797  * you need to do so manually after calling.
1798  */
1799 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1800         __releases(rq1->lock)
1801         __releases(rq2->lock)
1802 {
1803         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1804         if (rq1 != rq2)
1805                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1806         else
1807                 __release(rq2->lock);
1808 }
1809
1810 #endif
1811
1812 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1813 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1814 {
1815 #ifdef CONFIG_SMP
1816         cfs_rq->shares = shares;
1817 #endif
1818 }
1819 #endif
1820
1821 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq);
1822 static void update_sysctl(void);
1823 static int get_update_sysctl_factor(void);
1824 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq);
1825
1826 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1827 {
1828         set_task_rq(p, cpu);
1829 #ifdef CONFIG_SMP
1830         /*
1831          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1832          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1833          * per-task data have been completed by this moment.
1834          */
1835         smp_wmb();
1836         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1837 #endif
1838 }
1839
1840 static const struct sched_class rt_sched_class;
1841
1842 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1843 #define for_each_class(class) \
1844    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1845
1846 #include "sched_stats.h"
1847
1848 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1849 {
1850         rq->nr_running++;
1851 }
1852
1853 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1854 {
1855         rq->nr_running--;
1856 }
1857
1858 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1859 {
1860         /*
1861          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1862          */
1863         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1864                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1865                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1866                 return;
1867         }
1868
1869         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1870         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1871 }
1872
1873 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1874 {
1875         update_rq_clock(rq);
1876         sched_info_queued(p);
1877         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
1878         p->se.on_rq = 1;
1879 }
1880
1881 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1882 {
1883         update_rq_clock(rq);
1884         sched_info_dequeued(p);
1885         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
1886         p->se.on_rq = 0;
1887 }
1888
1889 /*
1890  * activate_task - move a task to the runqueue.
1891  */
1892 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1893 {
1894         if (task_contributes_to_load(p))
1895                 rq->nr_uninterruptible--;
1896
1897         enqueue_task(rq, p, flags);
1898         inc_nr_running(rq);
1899 }
1900
1901 /*
1902  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1903  */
1904 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1905 {
1906         if (task_contributes_to_load(p))
1907                 rq->nr_uninterruptible++;
1908
1909         dequeue_task(rq, p, flags);
1910         dec_nr_running(rq);
1911 }
1912
1913 #include "sched_idletask.c"
1914 #include "sched_fair.c"
1915 #include "sched_rt.c"
1916 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1917 # include "sched_debug.c"
1918 #endif
1919
1920 /*
1921  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1922  */
1923 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1924 {
1925         return p->static_prio;
1926 }
1927
1928 /*
1929  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1930  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1931  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1932  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1933  * estimator recalculates.
1934  */
1935 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1936 {
1937         int prio;
1938
1939         if (task_has_rt_policy(p))
1940                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1941         else
1942                 prio = __normal_prio(p);
1943         return prio;
1944 }
1945
1946 /*
1947  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1948  * taken into account by the scheduler. This value might
1949  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1950  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1951  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1952  */
1953 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1954 {
1955         p->normal_prio = normal_prio(p);
1956         /*
1957          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1958          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1959          * to the normal priority:
1960          */
1961         if (!rt_prio(p->prio))
1962                 return p->normal_prio;
1963         return p->prio;
1964 }
1965
1966 /**
1967  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1968  * @p: the task in question.
1969  */
1970 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1971 {
1972         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1973 }
1974
1975 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1976                                        const struct sched_class *prev_class,
1977                                        int oldprio, int running)
1978 {
1979         if (prev_class != p->sched_class) {
1980                 if (prev_class->switched_from)
1981                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1982                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1983         } else
1984                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1985 }
1986
1987 #ifdef CONFIG_SMP
1988 /*
1989  * Is this task likely cache-hot:
1990  */
1991 static int
1992 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1993 {
1994         s64 delta;
1995
1996         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1997                 return 0;
1998
1999         /*
2000          * Buddy candidates are cache hot:
2001          */
2002         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2003                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2004                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2005                 return 1;
2006
2007         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2008                 return 1;
2009         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2010                 return 0;
2011
2012         delta = now - p->se.exec_start;
2013
2014         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2015 }
2016
2017 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2018 {
2019 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2020         /*
2021          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2022          * ttwu() will sort out the placement.
2023          */
2024         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2025                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2026 #endif
2027
2028         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2029
2030         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2031                 p->se.nr_migrations++;
2032                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, 1, NULL, 0);
2033         }
2034
2035         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2036 }
2037
2038 struct migration_arg {
2039         struct task_struct *task;
2040         int dest_cpu;
2041 };
2042
2043 static int migration_cpu_stop(void *data);
2044
2045 /*
2046  * The task's runqueue lock must be held.
2047  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2048  */
2049 static bool migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2050 {
2051         struct rq *rq = task_rq(p);
2052
2053         /*
2054          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2055          * the next wake-up will properly place the task.
2056          */
2057         return p->se.on_rq || task_running(rq, p);
2058 }
2059
2060 /*
2061  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2062  *
2063  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2064  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2065  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2066  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2067  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2068  * @p has remained unscheduled the whole time.
2069  *
2070  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2071  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2072  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2073  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2074  * waiting to become inactive.
2075  */
2076 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2077 {
2078         unsigned long flags;
2079         int running, on_rq;
2080         unsigned long ncsw;
2081         struct rq *rq;
2082
2083         for (;;) {
2084                 /*
2085                  * We do the initial early heuristics without holding
2086                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2087                  * the runqueue lock when things look like they will
2088                  * work out!
2089                  */
2090                 rq = task_rq(p);
2091
2092                 /*
2093                  * If the task is actively running on another CPU
2094                  * still, just relax and busy-wait without holding
2095                  * any locks.
2096                  *
2097                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2098                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2099                  * But we don't care, since "task_running()" will
2100                  * return false if the runqueue has changed and p
2101                  * is actually now running somewhere else!
2102                  */
2103                 while (task_running(rq, p)) {
2104                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2105                                 return 0;
2106                         cpu_relax();
2107                 }
2108
2109                 /*
2110                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2111                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2112                  * just go back and repeat.
2113                  */
2114                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2115                 trace_sched_wait_task(p);
2116                 running = task_running(rq, p);
2117                 on_rq = p->se.on_rq;
2118                 ncsw = 0;
2119                 if (!match_state || p->state == match_state)
2120                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2121                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2122
2123                 /*
2124                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2125                  */
2126                 if (unlikely(!ncsw))
2127                         break;
2128
2129                 /*
2130                  * Was it really running after all now that we
2131                  * checked with the proper locks actually held?
2132                  *
2133                  * Oops. Go back and try again..
2134                  */
2135                 if (unlikely(running)) {
2136                         cpu_relax();
2137                         continue;
2138                 }
2139
2140                 /*
2141                  * It's not enough that it's not actively running,
2142                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2143                  * preempted!
2144                  *
2145                  * So if it was still runnable (but just not actively
2146                  * running right now), it's preempted, and we should
2147                  * yield - it could be a while.
2148                  */
2149                 if (unlikely(on_rq)) {
2150                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2151                         continue;
2152                 }
2153
2154                 /*
2155                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2156                  * runnable, which means that it will never become
2157                  * running in the future either. We're all done!
2158                  */
2159                 break;
2160         }
2161
2162         return ncsw;
2163 }
2164
2165 /***
2166  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2167  * @p: the to-be-kicked thread
2168  *
2169  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2170  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2171  *
2172  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2173  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2174  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2175  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2176  * achieved as well.
2177  */
2178 void kick_process(struct task_struct *p)
2179 {
2180         int cpu;
2181
2182         preempt_disable();
2183         cpu = task_cpu(p);
2184         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2185                 smp_send_reschedule(cpu);
2186         preempt_enable();
2187 }
2188 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2189 #endif /* CONFIG_SMP */
2190
2191 /**
2192  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2193  * @p:          the task to evaluate
2194  * @func:       the function to be called
2195  * @info:       the function call argument
2196  *
2197  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2198  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2199  */
2200 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2201                               void (*func) (void *info), void *info)
2202 {
2203         int cpu;
2204
2205         preempt_disable();
2206         cpu = task_cpu(p);
2207         if (task_curr(p))
2208                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2209         preempt_enable();
2210 }
2211
2212 #ifdef CONFIG_SMP
2213 /*
2214  * ->cpus_allowed is protected by either TASK_WAKING or rq->lock held.
2215  */
2216 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2217 {
2218         int dest_cpu;
2219         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2220
2221         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2222         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2223                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2224                         return dest_cpu;
2225
2226         /* Any allowed, online CPU? */
2227         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2228         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2229                 return dest_cpu;
2230
2231         /* No more Mr. Nice Guy. */
2232         if (unlikely(dest_cpu >= nr_cpu_ids)) {
2233                 dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2234                 /*
2235                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
2236                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
2237                  * leave kernel.
2238                  */
2239                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2240                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
2241                                "longer affine to cpu%d\n",
2242                                task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2243                 }
2244         }
2245
2246         return dest_cpu;
2247 }
2248
2249 /*
2250  * The caller (fork, wakeup) owns TASK_WAKING, ->cpus_allowed is stable.
2251  */
2252 static inline
2253 int select_task_rq(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2254 {
2255         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(rq, p, sd_flags, wake_flags);
2256
2257         /*
2258          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2259          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2260          * cpu.
2261          *
2262          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2263          *
2264          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2265          *   not worry about this generic constraint ]
2266          */
2267         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2268                      !cpu_online(cpu)))
2269                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2270
2271         return cpu;
2272 }
2273
2274 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
2275 {
2276         s64 diff = sample - *avg;
2277         *avg += diff >> 3;
2278 }
2279 #endif
2280
2281 static inline void ttwu_activate(struct task_struct *p, struct rq *rq,
2282                                  bool is_sync, bool is_migrate, bool is_local,
2283                                  unsigned long en_flags)
2284 {
2285         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
2286         if (is_sync)
2287                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
2288         if (is_migrate)
2289                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2290         if (is_local)
2291                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
2292         else
2293                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
2294
2295         activate_task(rq, p, en_flags);
2296 }
2297
2298 static inline void ttwu_post_activation(struct task_struct *p, struct rq *rq,
2299                                         int wake_flags, bool success)
2300 {
2301         trace_sched_wakeup(p, success);
2302         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2303
2304         p->state = TASK_RUNNING;
2305 #ifdef CONFIG_SMP
2306         if (p->sched_class->task_woken)
2307                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2308
2309         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2310                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2311                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2312
2313                 if (delta > max)
2314                         rq->avg_idle = max;
2315                 else
2316                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2317                 rq->idle_stamp = 0;
2318         }
2319 #endif
2320         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
2321         if ((p->flags & PF_WQ_WORKER) && success)
2322                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
2323 }
2324
2325 /**
2326  * try_to_wake_up - wake up a thread
2327  * @p: the thread to be awakened
2328  * @state: the mask of task states that can be woken
2329  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
2330  *
2331  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2332  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2333  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2334  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2335  * runnable without the overhead of this.
2336  *
2337  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
2338  * or @state didn't match @p's state.
2339  */
2340 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2341                           int wake_flags)
2342 {
2343         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2344         unsigned long flags;
2345         unsigned long en_flags = ENQUEUE_WAKEUP;
2346         struct rq *rq;
2347
2348         this_cpu = get_cpu();
2349
2350         smp_wmb();
2351         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2352         if (!(p->state & state))
2353                 goto out;
2354
2355         if (p->se.on_rq)
2356                 goto out_running;
2357
2358         cpu = task_cpu(p);
2359         orig_cpu = cpu;
2360
2361 #ifdef CONFIG_SMP
2362         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2363                 goto out_activate;
2364
2365         /*
2366          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2367          * we put the task in TASK_WAKING state.
2368          *
2369          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2370          */
2371         if (task_contributes_to_load(p)) {
2372                 if (likely(cpu_online(orig_cpu)))
2373                         rq->nr_uninterruptible--;
2374                 else
2375                         this_rq()->nr_uninterruptible--;
2376         }
2377         p->state = TASK_WAKING;
2378
2379         if (p->sched_class->task_waking) {
2380                 p->sched_class->task_waking(rq, p);
2381                 en_flags |= ENQUEUE_WAKING;
2382         }
2383
2384         cpu = select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2385         if (cpu != orig_cpu)
2386                 set_task_cpu(p, cpu);
2387         __task_rq_unlock(rq);
2388
2389         rq = cpu_rq(cpu);
2390         raw_spin_lock(&rq->lock);
2391
2392         /*
2393          * We migrated the task without holding either rq->lock, however
2394          * since the task is not on the task list itself, nobody else
2395          * will try and migrate the task, hence the rq should match the
2396          * cpu we just moved it to.
2397          */
2398         WARN_ON(task_cpu(p) != cpu);
2399         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2400
2401 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2402         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2403         if (cpu == this_cpu)
2404                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2405         else {
2406                 struct sched_domain *sd;
2407                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2408                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2409                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2410                                 break;
2411                         }
2412                 }
2413         }
2414 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2415
2416 out_activate:
2417 #endif /* CONFIG_SMP */
2418         ttwu_activate(p, rq, wake_flags & WF_SYNC, orig_cpu != cpu,
2419                       cpu == this_cpu, en_flags);
2420         success = 1;
2421 out_running:
2422         ttwu_post_activation(p, rq, wake_flags, success);
2423 out:
2424         task_rq_unlock(rq, &flags);
2425         put_cpu();
2426
2427         return success;
2428 }
2429
2430 /**
2431  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2432  * @p: the thread to be awakened
2433  *
2434  * Put @p on the run-queue if it's not alredy there.  The caller must
2435  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2436  * the current task.  this_rq() stays locked over invocation.
2437  */
2438 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
2439 {
2440         struct rq *rq = task_rq(p);
2441         bool success = false;
2442
2443         BUG_ON(rq != this_rq());
2444         BUG_ON(p == current);
2445         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2446
2447         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2448                 return;
2449
2450         if (!p->se.on_rq) {
2451                 if (likely(!task_running(rq, p))) {
2452                         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2453                         schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2454                 }
2455                 ttwu_activate(p, rq, false, false, true, ENQUEUE_WAKEUP);
2456                 success = true;
2457         }
2458         ttwu_post_activation(p, rq, 0, success);
2459 }
2460
2461 /**
2462  * wake_up_process - Wake up a specific process
2463  * @p: The process to be woken up.
2464  *
2465  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2466  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2467  * running.
2468  *
2469  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2470  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2471  */
2472 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2473 {
2474         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2475 }
2476 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2477
2478 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2479 {
2480         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2481 }
2482
2483 /*
2484  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2485  * p is forked by current.
2486  *
2487  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2488  */
2489 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2490 {
2491         p->se.exec_start                = 0;
2492         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2493         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2494         p->se.nr_migrations             = 0;
2495
2496 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2497         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2498 #endif
2499
2500         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2501         p->se.on_rq = 0;
2502         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2503
2504 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2505         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2506 #endif
2507 }
2508
2509 /*
2510  * fork()/clone()-time setup:
2511  */
2512 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2513 {
2514         int cpu = get_cpu();
2515
2516         __sched_fork(p);
2517         /*
2518          * We mark the process as running here. This guarantees that
2519          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2520          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2521          */
2522         p->state = TASK_RUNNING;
2523
2524         /*
2525          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2526          */
2527         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2528                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2529                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2530                         p->normal_prio = p->static_prio;
2531                 }
2532
2533                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2534                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2535                         p->normal_prio = p->static_prio;
2536                         set_load_weight(p);
2537                 }
2538
2539                 /*
2540                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2541                  * fulfilled its duty:
2542                  */
2543                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2544         }
2545
2546         /*
2547          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2548          */
2549         p->prio = current->normal_prio;
2550
2551         if (!rt_prio(p->prio))
2552                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2553
2554         if (p->sched_class->task_fork)
2555                 p->sched_class->task_fork(p);
2556
2557         /*
2558          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2559          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2560          * is ran before sched_fork().
2561          *
2562          * Silence PROVE_RCU.
2563          */
2564         rcu_read_lock();
2565         set_task_cpu(p, cpu);
2566         rcu_read_unlock();
2567
2568 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2569         if (likely(sched_info_on()))
2570                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2571 #endif
2572 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2573         p->oncpu = 0;
2574 #endif
2575 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2576         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2577         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2578 #endif
2579         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2580
2581         put_cpu();
2582 }
2583
2584 /*
2585  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2586  *
2587  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2588  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2589  * on the runqueue and wakes it.
2590  */
2591 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2592 {
2593         unsigned long flags;
2594         struct rq *rq;
2595         int cpu __maybe_unused = get_cpu();
2596
2597 #ifdef CONFIG_SMP
2598         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2599         p->state = TASK_WAKING;
2600
2601         /*
2602          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2603          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2604          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2605          *
2606          * We set TASK_WAKING so that select_task_rq() can drop rq->lock
2607          * without people poking at ->cpus_allowed.
2608          */
2609         cpu = select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2610         set_task_cpu(p, cpu);
2611
2612         p->state = TASK_RUNNING;
2613         task_rq_unlock(rq, &flags);
2614 #endif
2615
2616         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2617         activate_task(rq, p, 0);
2618         trace_sched_wakeup_new(p, 1);
2619         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2620 #ifdef CONFIG_SMP
2621         if (p->sched_class->task_woken)
2622                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2623 #endif
2624         task_rq_unlock(rq, &flags);
2625         put_cpu();
2626 }
2627
2628 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2629
2630 /**
2631  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2632  * @notifier: notifier struct to register
2633  */
2634 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2635 {
2636         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2637 }
2638 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2639
2640 /**
2641  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2642  * @notifier: notifier struct to unregister
2643  *
2644  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2645  */
2646 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2647 {
2648         hlist_del(&notifier->link);
2649 }
2650 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2651
2652 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2653 {
2654         struct preempt_notifier *notifier;
2655         struct hlist_node *node;
2656
2657         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2658                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2659 }
2660
2661 static void
2662 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2663                                  struct task_struct *next)
2664 {
2665         struct preempt_notifier *notifier;
2666         struct hlist_node *node;
2667
2668         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2669                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2670 }
2671
2672 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2673
2674 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2675 {
2676 }
2677
2678 static void
2679 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2680                                  struct task_struct *next)
2681 {
2682 }
2683
2684 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2685
2686 /**
2687  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2688  * @rq: the runqueue preparing to switch
2689  * @prev: the current task that is being switched out
2690  * @next: the task we are going to switch to.
2691  *
2692  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2693  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2694  * switch.
2695  *
2696  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2697  * hooks.
2698  */
2699 static inline void
2700 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2701                     struct task_struct *next)
2702 {
2703         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2704         prepare_lock_switch(rq, next);
2705         prepare_arch_switch(next);
2706 }
2707
2708 /**
2709  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2710  * @rq: runqueue associated with task-switch
2711  * @prev: the thread we just switched away from.
2712  *
2713  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2714  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2715  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2716  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2717  *
2718  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2719  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2720  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2721  * details.)
2722  */
2723 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2724         __releases(rq->lock)
2725 {
2726         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2727         long prev_state;
2728
2729         rq->prev_mm = NULL;
2730
2731         /*
2732          * A task struct has one reference for the use as "current".
2733          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2734          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2735          * the scheduled task must drop that reference.
2736          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2737          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2738          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2739          * be dropped twice.
2740          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2741          */
2742         prev_state = prev->state;
2743         finish_arch_switch(prev);
2744 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2745         local_irq_disable();
2746 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2747         perf_event_task_sched_in(current);
2748 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2749         local_irq_enable();
2750 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2751         finish_lock_switch(rq, prev);
2752
2753         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2754         if (mm)
2755                 mmdrop(mm);
2756         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2757                 /*
2758                  * Remove function-return probe instances associated with this
2759                  * task and put them back on the free list.
2760                  */
2761                 kprobe_flush_task(prev);
2762                 put_task_struct(prev);
2763         }
2764 }
2765
2766 #ifdef CONFIG_SMP
2767
2768 /* assumes rq->lock is held */
2769 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2770 {
2771         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2772                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2773 }
2774
2775 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2776 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2777 {
2778         if (rq->post_schedule) {
2779                 unsigned long flags;
2780
2781                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2782                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2783                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2784                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2785
2786                 rq->post_schedule = 0;
2787         }
2788 }
2789
2790 #else
2791
2792 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2793 {
2794 }
2795
2796 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2797 {
2798 }
2799
2800 #endif
2801
2802 /**
2803  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2804  * @prev: the thread we just switched away from.
2805  */
2806 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2807         __releases(rq->lock)
2808 {
2809         struct rq *rq = this_rq();
2810
2811         finish_task_switch(rq, prev);
2812
2813         /*
2814          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2815          * task_switch?
2816          */
2817         post_schedule(rq);
2818
2819 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2820         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2821         preempt_enable();
2822 #endif
2823         if (current->set_child_tid)
2824                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2825 }
2826
2827 /*
2828  * context_switch - switch to the new MM and the new
2829  * thread's register state.
2830  */
2831 static inline void
2832 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2833                struct task_struct *next)
2834 {
2835         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2836
2837         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2838         trace_sched_switch(prev, next);
2839         mm = next->mm;
2840         oldmm = prev->active_mm;
2841         /*
2842          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2843          * combine the page table reload and the switch backend into
2844          * one hypercall.
2845          */
2846         arch_start_context_switch(prev);
2847
2848         if (likely(!mm)) {
2849                 next->active_mm = oldmm;
2850                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2851                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2852         } else
2853                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2854
2855         if (likely(!prev->mm)) {
2856                 prev->active_mm = NULL;
2857                 rq->prev_mm = oldmm;
2858         }
2859         /*
2860          * Since the runqueue lock will be released by the next
2861          * task (which is an invalid locking op but in the case
2862          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2863          * do an early lockdep release here:
2864          */
2865 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2866         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2867 #endif
2868
2869         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2870         switch_to(prev, next, prev);
2871
2872         barrier();
2873         /*
2874          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2875          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2876          * frame will be invalid.
2877          */
2878         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2879 }
2880
2881 /*
2882  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2883  *
2884  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2885  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2886  * number of context switches performed since bootup.
2887  */
2888 unsigned long nr_running(void)
2889 {
2890         unsigned long i, sum = 0;
2891
2892         for_each_online_cpu(i)
2893                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2894
2895         return sum;
2896 }
2897
2898 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2899 {
2900         unsigned long i, sum = 0;
2901
2902         for_each_possible_cpu(i)
2903                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2904
2905         /*
2906          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2907          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2908          */
2909         if (unlikely((long)sum < 0))
2910                 sum = 0;
2911
2912         return sum;
2913 }
2914
2915 unsigned long long nr_context_switches(void)
2916 {
2917         int i;
2918         unsigned long long sum = 0;
2919
2920         for_each_possible_cpu(i)
2921                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2922
2923         return sum;
2924 }
2925
2926 unsigned long nr_iowait(void)
2927 {
2928         unsigned long i, sum = 0;
2929
2930         for_each_possible_cpu(i)
2931                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2932
2933         return sum;
2934 }
2935
2936 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2937 {
2938         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2939         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2940 }
2941
2942 unsigned long this_cpu_load(void)
2943 {
2944         struct rq *this = this_rq();
2945         return this->cpu_load[0];
2946 }
2947
2948
2949 /* Variables and functions for calc_load */
2950 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2951 static unsigned long calc_load_update;
2952 unsigned long avenrun[3];
2953 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2954
2955 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
2956 {
2957         long nr_active, delta = 0;
2958
2959         nr_active = this_rq->nr_running;
2960         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2961
2962         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2963                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2964                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2965         }
2966
2967         return delta;
2968 }
2969
2970 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2971 /*
2972  * For NO_HZ we delay the active fold to the next LOAD_FREQ update.
2973  *
2974  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
2975  */
2976 static atomic_long_t calc_load_tasks_idle;
2977
2978 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
2979 {
2980         long delta;
2981
2982         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
2983         if (delta)
2984                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks_idle);
2985 }
2986
2987 static long calc_load_fold_idle(void)
2988 {
2989         long delta = 0;
2990
2991         /*
2992          * Its got a race, we don't care...
2993          */
2994         if (atomic_long_read(&calc_load_tasks_idle))
2995                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_tasks_idle, 0);
2996
2997         return delta;
2998 }
2999 #else
3000 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3001 {
3002 }
3003
3004 static inline long calc_load_fold_idle(void)
3005 {
3006         return 0;
3007 }
3008 #endif
3009
3010 /**
3011  * get_avenrun - get the load average array
3012  * @loads:      pointer to dest load array
3013  * @offset:     offset to add
3014  * @shift:      shift count to shift the result left
3015  *
3016  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3017  */
3018 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3019 {
3020         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3021         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3022         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3023 }
3024
3025 static unsigned long
3026 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3027 {
3028         load *= exp;
3029         load += active * (FIXED_1 - exp);
3030         return load >> FSHIFT;
3031 }
3032
3033 /*
3034  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3035  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3036  */
3037 void calc_global_load(void)
3038 {
3039         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
3040         long active;
3041
3042         if (time_before(jiffies, upd))
3043                 return;
3044
3045         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3046         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3047
3048         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3049         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3050         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3051
3052         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3053 }
3054
3055 /*
3056  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
3057  * active count.
3058  */
3059 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3060 {
3061         long delta;
3062
3063         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
3064                 return;
3065
3066         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
3067         delta += calc_load_fold_idle();
3068         if (delta)
3069                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3070
3071         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3072 }
3073
3074 /*
3075  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
3076  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
3077  *
3078  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
3079  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
3080  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3081  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
3082  *
3083  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
3084  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3085  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
3086  *
3087  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
3088  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
3089  * particular idx is approximated to be zero.
3090  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
3091  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
3092  * based on 128 point scale.
3093  * Example:
3094  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
3095  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
3096  *
3097  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
3098  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
3099  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
3100  */
3101 #define DEGRADE_SHIFT           7
3102 static const unsigned char
3103                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
3104 static const unsigned char
3105                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
3106                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
3107                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
3108                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
3109                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
3110                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
3111
3112 /*
3113  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
3114  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
3115  * adding any new load.
3116  */
3117 static unsigned long
3118 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
3119 {
3120         int j = 0;
3121
3122         if (!missed_updates)
3123                 return load;
3124
3125         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
3126                 return 0;
3127
3128         if (idx == 1)
3129                 return load >> missed_updates;
3130
3131         while (missed_updates) {
3132                 if (missed_updates % 2)
3133                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
3134
3135                 missed_updates >>= 1;
3136                 j++;
3137         }
3138         return load;
3139 }
3140
3141 /*
3142  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3143  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
3144  * every tick. We fix it up based on jiffies.
3145  */
3146 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3147 {
3148         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3149         unsigned long curr_jiffies = jiffies;
3150         unsigned long pending_updates;
3151         int i, scale;
3152
3153         this_rq->nr_load_updates++;
3154
3155         /* Avoid repeated calls on same jiffy, when moving in and out of idle */
3156         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
3157                 return;
3158
3159         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
3160         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
3161
3162         /* Update our load: */
3163         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
3164         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3165                 unsigned long old_load, new_load;
3166
3167                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3168
3169                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3170                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
3171                 new_load = this_load;
3172                 /*
3173                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3174                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3175                  * example.
3176                  */
3177                 if (new_load > old_load)
3178                         new_load += scale - 1;
3179
3180                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
3181         }
3182
3183         sched_avg_update(this_rq);
3184 }
3185
3186 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
3187 {
3188         update_cpu_load(this_rq);
3189
3190         calc_load_account_active(this_rq);
3191 }
3192
3193 #ifdef CONFIG_SMP
3194
3195 /*
3196  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3197  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3198  */
3199 void sched_exec(void)
3200 {
3201         struct task_struct *p = current;
3202         unsigned long flags;
3203         struct rq *rq;
3204         int dest_cpu;
3205
3206         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3207         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3208         if (dest_cpu == smp_processor_id())
3209                 goto unlock;
3210
3211         /*
3212          * select_task_rq() can race against ->cpus_allowed
3213          */
3214         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed) &&
3215             likely(cpu_active(dest_cpu)) && migrate_task(p, dest_cpu)) {
3216                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
3217
3218                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3219                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
3220                 return;
3221         }
3222 unlock:
3223         task_rq_unlock(rq, &flags);
3224 }
3225
3226 #endif
3227
3228 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3229
3230 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3231
3232 /*
3233  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
3234  * @p in case that task is currently running.
3235  *
3236  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
3237  */
3238 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
3239 {
3240         u64 ns = 0;
3241
3242         if (task_current(rq, p)) {
3243                 update_rq_clock(rq);
3244                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
3245                 if ((s64)ns < 0)
3246                         ns = 0;
3247         }
3248
3249         return ns;
3250 }
3251
3252 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
3253 {
3254         unsigned long flags;
3255         struct rq *rq;
3256         u64 ns = 0;
3257
3258         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3259         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
3260         task_rq_unlock(rq, &flags);
3261
3262         return ns;
3263 }
3264
3265 /*
3266  * Return accounted runtime for the task.
3267  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3268  * pending runtime that have not been accounted yet.
3269  */
3270 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3271 {
3272         unsigned long flags;
3273         struct rq *rq;
3274         u64 ns = 0;
3275
3276         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3277         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3278         task_rq_unlock(rq, &flags);
3279
3280         return ns;
3281 }
3282
3283 /*
3284  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
3285  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
3286  * pending runtime that have not been accounted yet.
3287  *
3288  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
3289  * so the return value not includes other pending runtime that other
3290  * running tasks might have.
3291  */
3292 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
3293 {
3294         struct task_cputime totals;
3295         unsigned long flags;
3296         struct rq *rq;
3297         u64 ns;
3298
3299         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3300         thread_group_cputime(p, &totals);
3301         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3302         task_rq_unlock(rq, &flags);
3303
3304         return ns;
3305 }
3306
3307 /*
3308  * Account user cpu time to a process.
3309  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3310  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3311  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3312  */
3313 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3314                        cputime_t cputime_scaled)
3315 {
3316         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3317         cputime64_t tmp;
3318
3319         /* Add user time to process. */
3320         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3321         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3322         account_group_user_time(p, cputime);
3323
3324         /* Add user time to cpustat. */
3325         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3326         if (TASK_NICE(p) > 0)
3327                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3328         else
3329                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3330
3331         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
3332         /* Account for user time used */
3333         acct_update_integrals(p);
3334 }
3335
3336 /*
3337  * Account guest cpu time to a process.
3338  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3339  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3340  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3341  */
3342 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3343                                cputime_t cputime_scaled)
3344 {
3345         cputime64_t tmp;
3346         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3347
3348         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3349
3350         /* Add guest time to process. */
3351         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3352         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3353         account_group_user_time(p, cputime);
3354         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3355
3356         /* Add guest time to cpustat. */
3357         if (TASK_NICE(p) > 0) {
3358                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3359                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
3360         } else {
3361                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3362                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3363         }
3364 }
3365
3366 /*
3367  * Account system cpu time to a process.
3368  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3369  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3370  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3371  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3372  */
3373 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3374                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
3375 {
3376         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3377         cputime64_t tmp;
3378
3379         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
3380                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
3381                 return;
3382         }
3383
3384         /* Add system time to process. */
3385         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3386         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
3387         account_group_system_time(p, cputime);
3388
3389         /* Add system time to cpustat. */
3390         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3391         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3392                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3393         else if (softirq_count())
3394                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3395         else
3396                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3397
3398         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
3399
3400         /* Account for system time used */
3401         acct_update_integrals(p);
3402 }
3403
3404 /*
3405  * Account for involuntary wait time.
3406  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3407  */
3408 void account_steal_time(cputime_t cputime)
3409 {
3410         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3411         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3412
3413         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
3414 }
3415
3416 /*
3417  * Account for idle time.
3418  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
3419  */
3420 void account_idle_time(cputime_t cputime)
3421 {
3422         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3423         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3424         struct rq *rq = this_rq();
3425
3426         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3427                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
3428         else
3429                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
3430 }
3431
3432 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3433
3434 /*
3435  * Account a single tick of cpu time.
3436  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3437  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
3438  */
3439 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
3440 {
3441         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3442         struct rq *rq = this_rq();
3443
3444         if (user_tick)
3445                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3446         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
3447                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
3448                                     one_jiffy_scaled);
3449         else
3450                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3451 }
3452
3453 /*
3454  * Account multiple ticks of steal time.
3455  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3456  * @ticks: number of stolen ticks
3457  */
3458 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
3459 {
3460         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3461 }
3462
3463 /*
3464  * Account multiple ticks of idle time.
3465  * @ticks: number of stolen ticks
3466  */
3467 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
3468 {
3469         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3470 }
3471
3472 #endif
3473
3474 /*
3475  * Use precise platform statistics if available:
3476  */
3477 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3478 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3479 {
3480         *ut = p->utime;
3481         *st = p->stime;
3482 }
3483
3484 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3485 {
3486         struct task_cputime cputime;
3487
3488         thread_group_cputime(p, &cputime);
3489
3490         *ut = cputime.utime;
3491         *st = cputime.stime;
3492 }
3493 #else
3494
3495 #ifndef nsecs_to_cputime
3496 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
3497 #endif
3498
3499 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3500 {
3501         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
3502
3503         /*
3504          * Use CFS's precise accounting:
3505          */
3506         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
3507
3508         if (total) {
3509                 u64 temp = rtime;
3510
3511                 temp *= utime;
3512                 do_div(temp, total);
3513                 utime = (cputime_t)temp;
3514         } else
3515                 utime = rtime;
3516
3517         /*
3518          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
3519          */
3520         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
3521         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
3522
3523         *ut = p->prev_utime;
3524         *st = p->prev_stime;
3525 }
3526
3527 /*
3528  * Must be called with siglock held.
3529  */
3530 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3531 {
3532         struct signal_struct *sig = p->signal;
3533         struct task_cputime cputime;
3534         cputime_t rtime, utime, total;
3535
3536         thread_group_cputime(p, &cputime);
3537
3538         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
3539         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
3540
3541         if (total) {
3542                 u64 temp = rtime;
3543
3544                 temp *= cputime.utime;
3545                 do_div(temp, total);
3546                 utime = (cputime_t)temp;
3547         } else
3548                 utime = rtime;
3549
3550         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
3551         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
3552                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
3553
3554         *ut = sig->prev_utime;
3555         *st = sig->prev_stime;
3556 }
3557 #endif
3558
3559 /*
3560  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3561  * We call it with interrupts disabled.
3562  *
3563  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3564  * timeslices.
3565  */
3566 void scheduler_tick(void)
3567 {
3568         int cpu = smp_processor_id();
3569         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3570         struct task_struct *curr = rq->curr;
3571
3572         sched_clock_tick();
3573
3574         raw_spin_lock(&rq->lock);
3575         update_rq_clock(rq);
3576         update_cpu_load_active(rq);
3577         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3578         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3579
3580         perf_event_task_tick(curr);
3581
3582 #ifdef CONFIG_SMP
3583         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3584         trigger_load_balance(rq, cpu);
3585 #endif
3586 }
3587
3588 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
3589 {
3590         if (in_lock_functions(addr)) {
3591                 addr = CALLER_ADDR2;
3592                 if (in_lock_functions(addr))
3593                         addr = CALLER_ADDR3;
3594         }
3595         return addr;
3596 }
3597
3598 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3599                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3600
3601 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3602 {
3603 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3604         /*
3605          * Underflow?
3606          */
3607         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3608                 return;
3609 #endif
3610         preempt_count() += val;
3611 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3612         /*
3613          * Spinlock count overflowing soon?
3614          */
3615         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3616                                 PREEMPT_MASK - 10);
3617 #endif
3618         if (preempt_count() == val)
3619                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3620 }
3621 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3622
3623 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3624 {
3625 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3626         /*
3627          * Underflow?
3628          */
3629         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3630                 return;
3631         /*
3632          * Is the spinlock portion underflowing?
3633          */
3634         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3635                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3636                 return;
3637 #endif
3638
3639         if (preempt_count() == val)
3640                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3641         preempt_count() -= val;
3642 }
3643 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3644
3645 #endif
3646
3647 /*
3648  * Print scheduling while atomic bug:
3649  */
3650 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3651 {
3652         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3653
3654         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3655                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3656
3657         debug_show_held_locks(prev);
3658         print_modules();
3659         if (irqs_disabled())
3660                 print_irqtrace_events(prev);
3661
3662         if (regs)
3663                 show_regs(regs);
3664         else
3665                 dump_stack();
3666 }
3667
3668 /*
3669  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3670  */
3671 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3672 {
3673         /*
3674          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3675          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3676          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3677          */
3678         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
3679                 __schedule_bug(prev);
3680
3681         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3682
3683         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3684 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3685         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
3686                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
3687                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
3688         }
3689 #endif
3690 }
3691
3692 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3693 {
3694         if (prev->se.on_rq)
3695                 update_rq_clock(rq);
3696         rq->skip_clock_update = 0;
3697         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3698 }
3699
3700 /*
3701  * Pick up the highest-prio task:
3702  */
3703 static inline struct task_struct *
3704 pick_next_task(struct rq *rq)
3705 {
3706         const struct sched_class *class;
3707         struct task_struct *p;
3708
3709         /*
3710          * Optimization: we know that if all tasks are in
3711          * the fair class we can call that function directly:
3712          */
3713         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
3714                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3715                 if (likely(p))
3716                         return p;
3717         }
3718
3719         class = sched_class_highest;
3720         for ( ; ; ) {
3721                 p = class->pick_next_task(rq);
3722                 if (p)
3723                         return p;
3724                 /*
3725                  * Will never be NULL as the idle class always
3726                  * returns a non-NULL p:
3727                  */
3728                 class = class->next;
3729         }
3730 }
3731
3732 /*
3733  * schedule() is the main scheduler function.
3734  */
3735 asmlinkage void __sched schedule(void)
3736 {
3737         struct task_struct *prev, *next;
3738         unsigned long *switch_count;
3739         struct rq *rq;
3740         int cpu;
3741
3742 need_resched:
3743         preempt_disable();
3744         cpu = smp_processor_id();
3745         rq = cpu_rq(cpu);
3746         rcu_note_context_switch(cpu);
3747         prev = rq->curr;
3748
3749         release_kernel_lock(prev);
3750 need_resched_nonpreemptible:
3751
3752         schedule_debug(prev);
3753
3754         if (sched_feat(HRTICK))
3755                 hrtick_clear(rq);
3756
3757         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3758         clear_tsk_need_resched(prev);
3759
3760         switch_count = &prev->nivcsw;
3761         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3762                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3763                         prev->state = TASK_RUNNING;
3764                 } else {
3765                         /*
3766                          * If a worker is going to sleep, notify and
3767                          * ask workqueue whether it wants to wake up a
3768                          * task to maintain concurrency.  If so, wake
3769                          * up the task.
3770                          */
3771                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3772                                 struct task_struct *to_wakeup;
3773
3774                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3775                                 if (to_wakeup)
3776                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3777                         }
3778                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3779                 }
3780                 switch_count = &prev->nvcsw;
3781         }
3782
3783         pre_schedule(rq, prev);
3784
3785         if (unlikely(!rq->nr_running))
3786                 idle_balance(cpu, rq);
3787
3788         put_prev_task(rq, prev);
3789         next = pick_next_task(rq);
3790
3791         if (likely(prev != next)) {
3792                 sched_info_switch(prev, next);
3793                 perf_event_task_sched_out(prev, next);
3794
3795                 rq->nr_switches++;
3796                 rq->curr = next;
3797                 ++*switch_count;
3798
3799                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3800                 /*
3801                  * The context switch have flipped the stack from under us
3802                  * and restored the local variables which were saved when
3803                  * this task called schedule() in the past. prev == current
3804                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
3805                  */
3806                 cpu = smp_processor_id();
3807                 rq = cpu_rq(cpu);
3808         } else
3809                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3810
3811         post_schedule(rq);
3812
3813         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(prev)))
3814                 goto need_resched_nonpreemptible;
3815
3816         preempt_enable_no_resched();
3817         if (need_resched())
3818                 goto need_resched;
3819 }
3820 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3821
3822 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
3823 /*
3824  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
3825  * access and not reliable.
3826  */
3827 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
3828 {
3829         unsigned int cpu;
3830         struct rq *rq;
3831
3832         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
3833                 return 0;
3834
3835 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
3836         /*
3837          * Need to access the cpu field knowing that
3838          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
3839          * the mutex owner just released it and exited.
3840          */
3841         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
3842                 return 0;
3843 #else
3844         cpu = owner->cpu;
3845 #endif
3846
3847         /*
3848          * Even if the access succeeded (likely case),
3849          * the cpu field may no longer be valid.
3850          */
3851         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
3852                 return 0;
3853
3854         /*
3855          * We need to validate that we can do a
3856          * get_cpu() and that we have the percpu area.
3857          */
3858         if (!cpu_online(cpu))
3859                 return 0;
3860
3861         rq = cpu_rq(cpu);
3862
3863         for (;;) {
3864                 /*
3865                  * Owner changed, break to re-assess state.
3866                  */
3867                 if (lock->owner != owner) {
3868                         /*
3869                          * If the lock has switched to a different owner,
3870                          * we likely have heavy contention. Return 0 to quit
3871                          * optimistic spinning and not contend further:
3872                          */
3873                         if (lock->owner)
3874                                 return 0;
3875                         break;
3876                 }
3877
3878                 /*
3879                  * Is that owner really running on that cpu?
3880                  */
3881                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
3882                         return 0;
3883
3884                 cpu_relax();
3885         }
3886
3887         return 1;
3888 }
3889 #endif
3890
3891 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3892 /*
3893  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3894  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3895  * occur there and call schedule directly.
3896  */
3897 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
3898 {
3899         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3900
3901         /*
3902          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3903          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3904          */
3905         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3906                 return;
3907
3908         do {
3909                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3910                 schedule();
3911                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3912
3913                 /*
3914                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3915                  * between schedule and now.
3916                  */
3917                 barrier();
3918         } while (need_resched());
3919 }
3920 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3921
3922 /*
3923  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3924  * off of irq context.
3925  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3926  * protect us against recursive calling from irq.
3927  */
3928 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3929 {
3930         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3931
3932         /* Catch callers which need to be fixed */
3933         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3934
3935         do {
3936                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3937                 local_irq_enable();
3938                 schedule();
3939                 local_irq_disable();
3940                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3941
3942                 /*
3943                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3944                  * between schedule and now.
3945                  */
3946                 barrier();
3947         } while (need_resched());
3948 }
3949
3950 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3951
3952 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3953                           void *key)
3954 {
3955         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3956 }
3957 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3958
3959 /*
3960  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3961  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3962  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3963  *
3964  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3965  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
3966  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3967  */
3968 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3969                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
3970 {
3971         wait_queue_t *curr, *next;
3972
3973         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3974                 unsigned flags = curr->flags;
3975
3976                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
3977                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3978                         break;
3979         }
3980 }
3981
3982 /**
3983  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3984  * @q: the waitqueue
3985  * @mode: which threads
3986  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3987  * @key: is directly passed to the wakeup function
3988  *
3989  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3990  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3991  */
3992 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3993                         int nr_exclusive, void *key)
3994 {
3995         unsigned long flags;
3996
3997         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3998         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3999         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4000 }
4001 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4002
4003 /*
4004  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4005  */
4006 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4007 {
4008         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4009 }
4010 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
4011
4012 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
4013 {
4014         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
4015 }
4016
4017 /**
4018  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
4019  * @q: the waitqueue
4020  * @mode: which threads
4021  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4022  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
4023  *
4024  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4025  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4026  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4027  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4028  *
4029  * On UP it can prevent extra preemption.
4030  *
4031  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4032  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4033  */
4034 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4035                         int nr_exclusive, void *key)
4036 {
4037         unsigned long flags;
4038         int wake_flags = WF_SYNC;
4039
4040         if (unlikely(!q))
4041                 return;
4042
4043         if (unlikely(!nr_exclusive))
4044                 wake_flags = 0;
4045
4046         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4047         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
4048         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4049 }
4050 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
4051
4052 /*
4053  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
4054  */
4055 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4056 {
4057         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
4058 }
4059 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4060
4061 /**
4062  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4063  * @x:  holds the state of this particular completion
4064  *
4065  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4066  * awakened in the same order in which they were queued.
4067  *
4068  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4069  *
4070  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4071  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4072  */
4073 void complete(struct completion *x)
4074 {
4075         unsigned long flags;
4076
4077         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4078         x->done++;
4079         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4080         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4081 }
4082 EXPORT_SYMBOL(complete);
4083
4084 /**
4085  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4086  * @x:  holds the state of this particular completion
4087  *
4088  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4089  *
4090  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4091  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4092  */
4093 void complete_all(struct completion *x)
4094 {
4095         unsigned long flags;
4096
4097         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4098         x->done += UINT_MAX/2;
4099         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4100         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4101 }
4102 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4103
4104 static inline long __sched
4105 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4106 {
4107         if (!x->done) {
4108                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4109
4110                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
4111                 do {
4112                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4113                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4114                                 break;
4115                         }
4116                         __set_current_state(state);
4117                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4118                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4119                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4120                 } while (!x->done && timeout);
4121                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4122                 if (!x->done)
4123                         return timeout;
4124         }
4125         x->done--;
4126         return timeout ?: 1;
4127 }
4128
4129 static long __sched
4130 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4131 {
4132         might_sleep();
4133
4134         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4135         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4136         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4137         return timeout;
4138 }
4139
4140 /**
4141  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4142  * @x:  holds the state of this particular completion
4143  *
4144  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4145  * interruptible and there is no timeout.
4146  *
4147  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4148  * and interrupt capability. Also see complete().
4149  */
4150 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4151 {
4152         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4153 }
4154 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4155
4156 /**
4157  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4158  * @x:  holds the state of this particular completion
4159  * @timeout:  timeout value in jiffies
4160  *
4161  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4162  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4163  * interruptible.
4164  */
4165 unsigned long __sched
4166 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4167 {
4168         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4169 }
4170 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4171
4172 /**
4173  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4174  * @x:  holds the state of this particular completion
4175  *
4176  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4177  * interruptible.
4178  */
4179 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4180 {
4181         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4182         if (t == -ERESTARTSYS)
4183                 return t;
4184         return 0;
4185 }
4186 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4187
4188 /**
4189  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4190  * @x:  holds the state of this particular completion
4191  * @timeout:  timeout value in jiffies
4192  *
4193  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4194  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4195  */
4196 unsigned long __sched
4197 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4198                                           unsigned long timeout)
4199 {
4200         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4201 }
4202 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4203
4204 /**
4205  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4206  * @x:  holds the state of this particular completion
4207  *
4208  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4209  * interrupted by a kill signal.
4210  */
4211 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4212 {
4213         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4214         if (t == -ERESTARTSYS)
4215                 return t;
4216         return 0;
4217 }
4218 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4219
4220 /**
4221  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
4222  * @x:  holds the state of this particular completion
4223  * @timeout:  timeout value in jiffies
4224  *
4225  * This waits for either a completion of a specific task to be
4226  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
4227  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
4228  */
4229 unsigned long __sched
4230 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
4231                                      unsigned long timeout)
4232 {
4233         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
4234 }
4235 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
4236
4237 /**
4238  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4239  *      @x:     completion structure
4240  *
4241  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4242  *               1 if a decrement succeeded.
4243  *
4244  *      If a completion is being used as a counting completion,
4245  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4246  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4247  *      is protecting is not available.
4248  */
4249 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4250 {
4251         unsigned long flags;
4252         int ret = 1;
4253
4254         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4255         if (!x->done)
4256                 ret = 0;
4257         else
4258                 x->done--;
4259         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4260         return ret;
4261 }
4262 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4263
4264 /**
4265  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4266  *      @x:     completion structure
4267  *
4268  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4269  *               1 if there are no waiters.
4270  *
4271  */
4272 bool completion_done(struct completion *x)
4273 {
4274         unsigned long flags;
4275         int ret = 1;
4276
4277         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4278         if (!x->done)
4279                 ret = 0;
4280         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4281         return ret;
4282 }
4283 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4284
4285 static long __sched
4286 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4287 {
4288         unsigned long flags;
4289         wait_queue_t wait;
4290
4291         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4292
4293         __set_current_state(state);
4294
4295         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4296         __add_wait_queue(q, &wait);
4297         spin_unlock(&q->lock);
4298         timeout = schedule_timeout(timeout);
4299         spin_lock_irq(&q->lock);
4300         __remove_wait_queue(q, &wait);
4301         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4302
4303         return timeout;
4304 }
4305
4306 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4307 {
4308         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4309 }
4310 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4311
4312 long __sched
4313 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4314 {
4315         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4316 }
4317 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4318
4319 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4320 {
4321         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4322 }
4323 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4324
4325 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4326 {
4327         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4328 }
4329 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4330
4331 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4332
4333 /*
4334  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4335  * @p: task
4336  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4337  *
4338  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4339  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4340  *
4341  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4342  */
4343 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4344 {
4345         unsigned long flags;
4346         int oldprio, on_rq, running;
4347         struct rq *rq;
4348         const struct sched_class *prev_class;
4349
4350         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4351
4352         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4353
4354         oldprio = p->prio;
4355         prev_class = p->sched_class;
4356         on_rq = p->se.on_rq;
4357         running = task_current(rq, p);
4358         if (on_rq)
4359                 dequeue_task(rq, p, 0);
4360         if (running)
4361                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4362
4363         if (rt_prio(prio))
4364                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4365         else
4366                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4367
4368         p->prio = prio;
4369
4370         if (running)
4371                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4372         if (on_rq) {
4373                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
4374
4375                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4376         }
4377         task_rq_unlock(rq, &flags);
4378 }
4379
4380 #endif
4381
4382 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4383 {
4384         int old_prio, delta, on_rq;
4385         unsigned long flags;
4386         struct rq *rq;
4387
4388         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4389                 return;
4390         /*
4391          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4392          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4393          */
4394         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4395         /*
4396          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4397          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4398          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4399          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4400          */
4401         if (task_has_rt_policy(p)) {
4402                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4403                 goto out_unlock;
4404         }
4405         on_rq = p->se.on_rq;
4406         if (on_rq)
4407                 dequeue_task(rq, p, 0);
4408
4409         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4410         set_load_weight(p);
4411         old_prio = p->prio;
4412         p->prio = effective_prio(p);
4413         delta = p->prio - old_prio;
4414
4415         if (on_rq) {
4416                 enqueue_task(rq, p, 0);
4417                 /*
4418                  * If the task increased its priority or is running and
4419                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4420                  */
4421                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4422                         resched_task(rq->curr);
4423         }
4424 out_unlock:
4425         task_rq_unlock(rq, &flags);
4426 }
4427 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4428
4429 /*
4430  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4431  * @p: task
4432  * @nice: nice value
4433  */
4434 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4435 {
4436         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4437         int nice_rlim = 20 - nice;
4438
4439         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
4440                 capable(CAP_SYS_NICE));
4441 }
4442
4443 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4444
4445 /*
4446  * sys_nice - change the priority of the current process.
4447  * @increment: priority increment
4448  *
4449  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4450  * does similar things.
4451  */
4452 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
4453 {
4454         long nice, retval;
4455
4456         /*
4457          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4458          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4459          * and we have a single winner.
4460          */
4461         if (increment < -40)
4462                 increment = -40;
4463         if (increment > 40)
4464                 increment = 40;
4465
4466         nice = TASK_NICE(current) + increment;
4467         if (nice < -20)
4468                 nice = -20;
4469         if (nice > 19)
4470                 nice = 19;
4471
4472         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4473                 return -EPERM;
4474
4475         retval = security_task_setnice(current, nice);
4476         if (retval)
4477                 return retval;
4478
4479         set_user_nice(current, nice);
4480         return 0;
4481 }
4482
4483 #endif
4484
4485 /**
4486  * task_prio - return the priority value of a given task.
4487  * @p: the task in question.
4488  *
4489  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4490  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4491  * around 0, value goes from -16 to +15.
4492  */
4493 int task_prio(const struct task_struct *p)
4494 {
4495         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4496 }
4497
4498 /**
4499  * task_nice - return the nice value of a given task.
4500  * @p: the task in question.
4501  */
4502 int task_nice(const struct task_struct *p)
4503 {
4504         return TASK_NICE(p);
4505 }
4506 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4507
4508 /**
4509  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4510  * @cpu: the processor in question.
4511  */
4512 int idle_cpu(int cpu)
4513 {
4514         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4515 }
4516
4517 /**
4518  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4519  * @cpu: the processor in question.
4520  */
4521 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4522 {
4523         return cpu_rq(cpu)->idle;
4524 }
4525
4526 /**
4527  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4528  * @pid: the pid in question.
4529  */
4530 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4531 {
4532         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4533 }
4534
4535 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4536 static void
4537 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4538 {
4539         BUG_ON(p->se.on_rq);
4540
4541         p->policy = policy;
4542         p->rt_priority = prio;
4543         p->normal_prio = normal_prio(p);
4544         /* we are holding p->pi_lock already */
4545         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4546         if (rt_prio(p->prio))
4547                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4548         else
4549                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4550         set_load_weight(p);
4551 }
4552
4553 /*
4554  * check the target process has a UID that matches the current process's
4555  */
4556 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4557 {
4558         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4559         bool match;
4560
4561         rcu_read_lock();
4562         pcred = __task_cred(p);
4563         match = (cred->euid == pcred->euid ||
4564                  cred->euid == pcred->uid);
4565         rcu_read_unlock();
4566         return match;
4567 }
4568
4569 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4570                                 struct sched_param *param, bool user)
4571 {
4572         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4573         unsigned long flags;
4574         const struct sched_class *prev_class;
4575         struct rq *rq;
4576         int reset_on_fork;
4577
4578         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4579         BUG_ON(in_interrupt());
4580 recheck:
4581         /* double check policy once rq lock held */
4582         if (policy < 0) {
4583                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4584                 policy = oldpolicy = p->policy;
4585         } else {
4586                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
4587                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4588
4589                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4590                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4591                                 policy != SCHED_IDLE)
4592                         return -EINVAL;
4593         }
4594
4595         /*
4596          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4597          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4598          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4599          */
4600         if (param->sched_priority < 0 ||
4601             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4602             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4603                 return -EINVAL;
4604         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4605                 return -EINVAL;
4606
4607         /*
4608          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4609          */
4610         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4611                 if (rt_policy(policy)) {
4612                         unsigned long rlim_rtprio =
4613                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4614
4615                         /* can't set/change the rt policy */
4616                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4617                                 return -EPERM;
4618
4619                         /* can't increase priority */
4620                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4621                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4622                                 return -EPERM;
4623                 }
4624                 /*
4625                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4626                  * move out of SCHED_IDLE either:
4627                  */
4628                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4629                         return -EPERM;
4630
4631                 /* can't change other user's priorities */
4632                 if (!check_same_owner(p))
4633                         return -EPERM;
4634
4635                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4636                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4637                         return -EPERM;
4638         }
4639
4640         if (user) {
4641                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4642                 if (retval)
4643                         return retval;
4644         }
4645
4646         /*
4647          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4648          * changing the priority of the task:
4649          */
4650         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4651         /*
4652          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4653          * runqueue lock must be held.
4654          */
4655         rq = __task_rq_lock(p);
4656
4657 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4658         if (user) {
4659                 /*
4660                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4661                  * assigned.
4662                  */
4663                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4664                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0) {
4665                         __task_rq_unlock(rq);
4666                         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4667                         return -EPERM;
4668                 }
4669         }
4670 #endif
4671
4672         /* recheck policy now with rq lock held */
4673         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4674                 policy = oldpolicy = -1;
4675                 __task_rq_unlock(rq);
4676                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4677                 goto recheck;
4678         }
4679         on_rq = p->se.on_rq;
4680         running = task_current(rq, p);
4681         if (on_rq)
4682                 deactivate_task(rq, p, 0);
4683         if (running)
4684                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4685
4686         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4687
4688         oldprio = p->prio;
4689         prev_class = p->sched_class;
4690         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4691
4692         if (running)
4693                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4694         if (on_rq) {
4695                 activate_task(rq, p, 0);
4696
4697                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4698         }
4699         __task_rq_unlock(rq);
4700         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4701
4702         rt_mutex_adjust_pi(p);
4703
4704         return 0;
4705 }
4706
4707 /**
4708  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4709  * @p: the task in question.
4710  * @policy: new policy.
4711  * @param: structure containing the new RT priority.
4712  *
4713  * NOTE that the task may be already dead.
4714  */
4715 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4716                        struct sched_param *param)
4717 {
4718         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4719 }
4720 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4721
4722 /**
4723  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4724  * @p: the task in question.
4725  * @policy: new policy.
4726  * @param: structure containing the new RT priority.
4727  *
4728  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4729  * current context has permission.  For example, this is needed in
4730  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4731  * but our caller might not have that capability.
4732  */
4733 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4734                                struct sched_param *param)
4735 {
4736         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4737 }
4738
4739 static int
4740 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4741 {
4742         struct sched_param lparam;
4743         struct task_struct *p;
4744         int retval;
4745
4746         if (!param || pid < 0)
4747                 return -EINVAL;
4748         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4749                 return -EFAULT;
4750
4751         rcu_read_lock();
4752         retval = -ESRCH;
4753         p = find_process_by_pid(pid);
4754         if (p != NULL)
4755                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4756         rcu_read_unlock();
4757
4758         return retval;
4759 }
4760
4761 /**
4762  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4763  * @pid: the pid in question.
4764  * @policy: new policy.
4765  * @param: structure containing the new RT priority.
4766  */
4767 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4768                 struct sched_param __user *, param)
4769 {
4770         /* negative values for policy are not valid */
4771         if (policy < 0)
4772                 return -EINVAL;
4773
4774         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4775 }
4776
4777 /**
4778  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4779  * @pid: the pid in question.
4780  * @param: structure containing the new RT priority.
4781  */
4782 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4783 {
4784         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4785 }
4786
4787 /**
4788  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4789  * @pid: the pid in question.
4790  */
4791 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4792 {
4793         struct task_struct *p;
4794         int retval;
4795
4796         if (pid < 0)
4797                 return -EINVAL;
4798
4799         retval = -ESRCH;
4800         rcu_read_lock();
4801         p = find_process_by_pid(pid);
4802         if (p) {
4803                 retval = security_task_getscheduler(p);
4804                 if (!retval)
4805                         retval = p->policy
4806                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4807         }
4808         rcu_read_unlock();
4809         return retval;
4810 }
4811
4812 /**
4813  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4814  * @pid: the pid in question.
4815  * @param: structure containing the RT priority.
4816  */
4817 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4818 {
4819         struct sched_param lp;
4820         struct task_struct *p;
4821         int retval;
4822
4823         if (!param || pid < 0)
4824                 return -EINVAL;
4825
4826         rcu_read_lock();
4827         p = find_process_by_pid(pid);
4828         retval = -ESRCH;
4829         if (!p)
4830                 goto out_unlock;
4831
4832         retval = security_task_getscheduler(p);
4833         if (retval)
4834                 goto out_unlock;
4835
4836         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4837         rcu_read_unlock();
4838
4839         /*
4840          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4841          */
4842         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4843
4844         return retval;
4845
4846 out_unlock:
4847         rcu_read_unlock();
4848         return retval;
4849 }
4850
4851 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4852 {
4853         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4854         struct task_struct *p;
4855         int retval;
4856
4857         get_online_cpus();
4858         rcu_read_lock();
4859
4860         p = find_process_by_pid(pid);
4861         if (!p) {
4862                 rcu_read_unlock();
4863                 put_online_cpus();
4864                 return -ESRCH;
4865         }
4866
4867         /* Prevent p going away */
4868         get_task_struct(p);
4869         rcu_read_unlock();
4870
4871         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4872                 retval = -ENOMEM;
4873                 goto out_put_task;
4874         }
4875         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4876                 retval = -ENOMEM;
4877                 goto out_free_cpus_allowed;
4878         }
4879         retval = -EPERM;
4880         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
4881                 goto out_unlock;
4882
4883         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4884         if (retval)
4885                 goto out_unlock;
4886
4887         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4888         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4889  again:
4890         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4891
4892         if (!retval) {
4893                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4894                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4895                         /*
4896                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4897                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4898                          * cpuset's cpus_allowed
4899                          */
4900                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4901                         goto again;
4902                 }
4903         }
4904 out_unlock:
4905         free_cpumask_var(new_mask);
4906 out_free_cpus_allowed:
4907         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4908 out_put_task:
4909         put_task_struct(p);
4910         put_online_cpus();
4911         return retval;
4912 }
4913
4914 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4915                              struct cpumask *new_mask)
4916 {
4917         if (len < cpumask_size())
4918                 cpumask_clear(new_mask);
4919         else if (len > cpumask_size())
4920                 len = cpumask_size();
4921
4922         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4923 }
4924
4925 /**
4926  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4927  * @pid: pid of the process
4928  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4929  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4930  */
4931 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4932                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4933 {
4934         cpumask_var_t new_mask;
4935         int retval;
4936
4937         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4938                 return -ENOMEM;
4939
4940         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4941         if (retval == 0)
4942                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4943         free_cpumask_var(new_mask);
4944         return retval;
4945 }
4946
4947 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4948 {
4949         struct task_struct *p;
4950         unsigned long flags;
4951         struct rq *rq;
4952         int retval;
4953
4954         get_online_cpus();
4955         rcu_read_lock();
4956
4957         retval = -ESRCH;
4958         p = find_process_by_pid(pid);
4959         if (!p)
4960                 goto out_unlock;
4961
4962         retval = security_task_getscheduler(p);
4963         if (retval)
4964                 goto out_unlock;
4965
4966         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4967         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
4968         task_rq_unlock(rq, &flags);
4969
4970 out_unlock:
4971         rcu_read_unlock();
4972         put_online_cpus();
4973
4974         return retval;
4975 }
4976
4977 /**
4978  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4979  * @pid: pid of the process
4980  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4981  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4982  */
4983 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4984                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4985 {
4986         int ret;
4987         cpumask_var_t mask;
4988
4989         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4990                 return -EINVAL;
4991         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4992                 return -EINVAL;
4993
4994         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4995                 return -ENOMEM;
4996
4997         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4998         if (ret == 0) {
4999                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
5000
5001                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
5002                         ret = -EFAULT;
5003                 else
5004                         ret = retlen;
5005         }
5006         free_cpumask_var(mask);
5007
5008         return ret;
5009 }
5010
5011 /**
5012  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5013  *
5014  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5015  * other threads running on this CPU then this function will return.
5016  */
5017 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
5018 {
5019         struct rq *rq = this_rq_lock();
5020
5021         schedstat_inc(rq, yld_count);
5022         current->sched_class->yield_task(rq);
5023
5024         /*
5025          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5026          * no need to preempt or enable interrupts:
5027          */
5028         __release(rq->lock);
5029         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5030         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
5031         preempt_enable_no_resched();
5032
5033         schedule();
5034
5035         return 0;
5036 }
5037
5038 static inline int should_resched(void)
5039 {
5040         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
5041 }
5042
5043 static void __cond_resched(void)
5044 {
5045         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5046         schedule();
5047         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5048 }
5049
5050 int __sched _cond_resched(void)
5051 {
5052         if (should_resched()) {
5053                 __cond_resched();
5054                 return 1;
5055         }
5056         return 0;
5057 }
5058 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5059
5060 /*
5061  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5062  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5063  *
5064  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5065  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5066  * spin_unlock(), once by hand).
5067  */
5068 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5069 {
5070         int resched = should_resched();
5071         int ret = 0;
5072
5073         lockdep_assert_held(lock);
5074
5075         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5076                 spin_unlock(lock);
5077                 if (resched)
5078                         __cond_resched();
5079                 else
5080                         cpu_relax();
5081                 ret = 1;
5082                 spin_lock(lock);
5083         }
5084         return ret;
5085 }
5086 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
5087
5088 int __sched __cond_resched_softirq(void)
5089 {
5090         BUG_ON(!in_softirq());
5091
5092         if (should_resched()) {
5093                 local_bh_enable();
5094                 __cond_resched();
5095                 local_bh_disable();
5096                 return 1;
5097         }
5098         return 0;
5099 }
5100 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
5101
5102 /**
5103  * yield - yield the current processor to other threads.
5104  *
5105  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5106  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5107  */
5108 void __sched yield(void)
5109 {
5110         set_current_state(TASK_RUNNING);
5111         sys_sched_yield();
5112 }
5113 EXPORT_SYMBOL(yield);
5114
5115 /*
5116  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5117  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5118  */
5119 void __sched io_schedule(void)
5120 {
5121         struct rq *rq = raw_rq();
5122
5123         delayacct_blkio_start();
5124         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5125         current->in_iowait = 1;
5126         schedule();
5127         current->in_iowait = 0;
5128         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5129         delayacct_blkio_end();
5130 }
5131 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5132
5133 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5134 {
5135         struct rq *rq = raw_rq();
5136         long ret;
5137
5138         delayacct_blkio_start();
5139         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5140         current->in_iowait = 1;
5141         ret = schedule_timeout(timeout);
5142         current->in_iowait = 0;
5143         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5144         delayacct_blkio_end();
5145         return ret;
5146 }
5147
5148 /**
5149  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5150  * @policy: scheduling class.
5151  *
5152  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5153  * by a given scheduling class.
5154  */
5155 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5156 {
5157         int ret = -EINVAL;
5158
5159         switch (policy) {
5160         case SCHED_FIFO:
5161         case SCHED_RR:
5162                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5163                 break;
5164         case SCHED_NORMAL:
5165         case SCHED_BATCH:
5166         case SCHED_IDLE:
5167                 ret = 0;
5168                 break;
5169         }
5170         return ret;
5171 }
5172
5173 /**
5174  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5175  * @policy: scheduling class.
5176  *
5177  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5178  * by a given scheduling class.
5179  */
5180 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5181 {
5182         int ret = -EINVAL;
5183
5184         switch (policy) {
5185         case SCHED_FIFO:
5186         case SCHED_RR:
5187                 ret = 1;
5188                 break;
5189         case SCHED_NORMAL:
5190         case SCHED_BATCH:
5191         case SCHED_IDLE:
5192                 ret = 0;
5193         }
5194         return ret;
5195 }
5196
5197 /**
5198  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5199  * @pid: pid of the process.
5200  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5201  *
5202  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5203  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5204  */
5205 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5206                 struct timespec __user *, interval)
5207 {
5208         struct task_struct *p;
5209         unsigned int time_slice;
5210         unsigned long flags;
5211         struct rq *rq;
5212         int retval;
5213         struct timespec t;
5214
5215         if (pid < 0)
5216                 return -EINVAL;
5217
5218         retval = -ESRCH;
5219         rcu_read_lock();
5220         p = find_process_by_pid(pid);
5221         if (!p)
5222                 goto out_unlock;
5223
5224         retval = security_task_getscheduler(p);
5225         if (retval)
5226                 goto out_unlock;
5227
5228         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5229         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5230         task_rq_unlock(rq, &flags);
5231
5232         rcu_read_unlock();
5233         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5234         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5235         return retval;
5236
5237 out_unlock:
5238         rcu_read_unlock();
5239         return retval;
5240 }
5241
5242 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5243
5244 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5245 {
5246         unsigned long free = 0;
5247         unsigned state;
5248
5249         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5250         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5251                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5252 #if BITS_PER_LONG == 32
5253         if (state == TASK_RUNNING)
5254                 printk(KERN_CONT " running  ");
5255         else
5256                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5257 #else
5258         if (state == TASK_RUNNING)
5259                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5260         else
5261                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5262 #endif
5263 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5264         free = stack_not_used(p);
5265 #endif
5266         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5267                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
5268                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5269
5270         show_stack(p, NULL);
5271 }
5272
5273 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5274 {
5275         struct task_struct *g, *p;
5276
5277 #if BITS_PER_LONG == 32
5278         printk(KERN_INFO
5279                 "  task                PC stack   pid father\n");
5280 #else
5281         printk(KERN_INFO
5282                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5283 #endif
5284         read_lock(&tasklist_lock);
5285         do_each_thread(g, p) {
5286                 /*
5287                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5288                  * console might take alot of time:
5289                  */
5290                 touch_nmi_watchdog();
5291                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5292                         sched_show_task(p);
5293         } while_each_thread(g, p);
5294
5295         touch_all_softlockup_watchdogs();
5296
5297 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5298         sysrq_sched_debug_show();
5299 #endif
5300         read_unlock(&tasklist_lock);
5301         /*
5302          * Only show locks if all tasks are dumped:
5303          */
5304         if (!state_filter)
5305                 debug_show_all_locks();
5306 }
5307
5308 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5309 {
5310         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5311 }
5312
5313 /**
5314  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5315  * @idle: task in question
5316  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5317  *
5318  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5319  * flag, to make booting more robust.
5320  */
5321 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5322 {
5323         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5324         unsigned long flags;
5325
5326         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5327
5328         __sched_fork(idle);
5329         idle->state = TASK_RUNNING;
5330         idle->se.exec_start = sched_clock();
5331
5332         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
5333         /*
5334          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5335          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5336          * lockdep check in task_group() will fail.
5337          *
5338          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5339          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5340          *
5341          * Silence PROVE_RCU
5342          */
5343         rcu_read_lock();
5344         __set_task_cpu(idle, cpu);
5345         rcu_read_unlock();
5346
5347         rq->curr = rq->idle = idle;
5348 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5349         idle->oncpu = 1;
5350 #endif
5351         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5352
5353         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5354 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5355         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5356 #else
5357         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5358 #endif
5359         /*
5360          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5361          */
5362         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5363         ftrace_graph_init_task(idle);
5364 }
5365
5366 /*
5367  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5368  * indicates which cpus entered this state. This is used
5369  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5370  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5371  * always be CPU_BITS_NONE.
5372  */
5373 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
5374
5375 /*
5376  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5377  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5378  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5379  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5380  * number of CPUs.
5381  *
5382  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5383  */
5384 static int get_update_sysctl_factor(void)
5385 {
5386         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
5387         unsigned int factor;
5388
5389         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
5390         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
5391                 factor = 1;
5392                 break;
5393         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
5394                 factor = cpus;
5395                 break;
5396         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
5397         default:
5398                 factor = 1 + ilog2(cpus);
5399                 break;
5400         }
5401
5402         return factor;
5403 }
5404
5405 static void update_sysctl(void)
5406 {
5407         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
5408
5409 #define SET_SYSCTL(name) \
5410         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
5411         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
5412         SET_SYSCTL(sched_latency);
5413         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
5414         SET_SYSCTL(sched_shares_ratelimit);
5415 #undef SET_SYSCTL
5416 }
5417
5418 static inline void sched_init_granularity(void)
5419 {
5420         update_sysctl();
5421 }
5422
5423 #ifdef CONFIG_SMP
5424 /*
5425  * This is how migration works:
5426  *
5427  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
5428  *    stop_one_cpu().
5429  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
5430  *    off the CPU)
5431  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
5432  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5433  *    it and puts it into the right queue.
5434  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
5435  *    is done.
5436  */
5437
5438 /*
5439  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5440  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5441  * is removed from the allowed bitmask.
5442  *
5443  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5444  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5445  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5446  */
5447 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
5448 {
5449         unsigned long flags;
5450         struct rq *rq;
5451         unsigned int dest_cpu;
5452         int ret = 0;
5453
5454         /*
5455          * Serialize against TASK_WAKING so that ttwu() and wunt() can
5456          * drop the rq->lock and still rely on ->cpus_allowed.
5457          */
5458 again:
5459         while (task_is_waking(p))
5460                 cpu_relax();
5461         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5462         if (task_is_waking(p)) {
5463                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5464                 goto again;
5465         }
5466
5467         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
5468                 ret = -EINVAL;
5469                 goto out;
5470         }
5471
5472         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
5473                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
5474                 ret = -EINVAL;
5475                 goto out;
5476         }
5477
5478         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5479                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5480         else {
5481                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
5482                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
5483         }
5484
5485         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5486         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
5487                 goto out;
5488
5489         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
5490         if (migrate_task(p, dest_cpu)) {
5491                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
5492                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5493                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5494                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
5495                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5496                 return 0;
5497         }
5498 out:
5499         task_rq_unlock(rq, &flags);
5500
5501         return ret;
5502 }
5503 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5504
5505 /*
5506  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5507  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5508  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5509  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5510  *
5511  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5512  * as the task is no longer on this CPU.
5513  *
5514  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5515  */
5516 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5517 {
5518         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5519         int ret = 0;
5520
5521         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
5522                 return ret;
5523
5524         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5525         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5526
5527         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5528         /* Already moved. */
5529         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5530                 goto done;
5531         /* Affinity changed (again). */
5532         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
5533                 goto fail;
5534
5535         /*
5536          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
5537          * placed properly.
5538          */
5539         if (p->se.on_rq) {
5540                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5541                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
5542                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5543                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
5544         }
5545 done:
5546         ret = 1;
5547 fail:
5548         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5549         return ret;
5550 }
5551
5552 /*
5553  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
5554  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
5555  * 'pushing' onto another runqueue.
5556  */
5557 static int migration_cpu_stop(void *data)
5558 {
5559         struct migration_arg *arg = data;
5560
5561         /*
5562          * The original target cpu might have gone down and we might
5563          * be on another cpu but it doesn't matter.
5564          */
5565         local_irq_disable();
5566         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
5567         local_irq_enable();
5568         return 0;
5569 }
5570
5571 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5572 /*
5573  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
5574  */
5575 void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5576 {
5577         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5578         int needs_cpu, uninitialized_var(dest_cpu);
5579         unsigned long flags;
5580
5581         local_irq_save(flags);
5582
5583         raw_spin_lock(&rq->lock);
5584         needs_cpu = (task_cpu(p) == dead_cpu) && (p->state != TASK_WAKING);
5585         if (needs_cpu)
5586                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, p);
5587         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5588         /*
5589          * It can only fail if we race with set_cpus_allowed(),
5590          * in the racer should migrate the task anyway.
5591          */
5592         if (needs_cpu)
5593                 __migrate_task(p, dead_cpu, dest_cpu);
5594         local_irq_restore(flags);
5595 }
5596
5597 /*
5598  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5599  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5600  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5601  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5602  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5603  */
5604 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5605 {
5606         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
5607         unsigned long flags;
5608
5609         local_irq_save(flags);
5610         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5611         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5612         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5613         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5614         local_irq_restore(flags);
5615 }
5616
5617 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5618 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5619 {
5620         struct task_struct *p, *t;
5621
5622         read_lock(&tasklist_lock);
5623
5624         do_each_thread(t, p) {
5625                 if (p == current)
5626                         continue;
5627
5628                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5629                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5630         } while_each_thread(t, p);
5631
5632         read_unlock(&tasklist_lock);
5633 }
5634
5635 /*
5636  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5637  * It does so by boosting its priority to highest possible.
5638  * Used by CPU offline code.
5639  */
5640 void sched_idle_next(void)
5641 {
5642         int this_cpu = smp_processor_id();
5643         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5644         struct task_struct *p = rq->idle;
5645         unsigned long flags;
5646
5647         /* cpu has to be offline */
5648         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5649
5650         /*
5651          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5652          * and interrupts disabled on the current cpu.
5653          */
5654         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5655
5656         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5657
5658         activate_task(rq, p, 0);
5659
5660         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5661 }
5662
5663 /*
5664  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5665  * offline.
5666  */
5667 void idle_task_exit(void)
5668 {
5669         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5670
5671         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5672
5673         if (mm != &init_mm)
5674                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5675         mmdrop(mm);
5676 }
5677
5678 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5679 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5680 {
5681         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5682
5683         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5684         BUG_ON(!p->exit_state);
5685
5686         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5687         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5688
5689         get_task_struct(p);
5690
5691         /*
5692          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5693          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
5694          * fine.
5695          */
5696         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5697         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5698         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5699
5700         put_task_struct(p);
5701 }
5702
5703 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5704 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5705 {
5706         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5707         struct task_struct *next;
5708
5709         for ( ; ; ) {
5710                 if (!rq->nr_running)
5711                         break;
5712                 next = pick_next_task(rq);
5713                 if (!next)
5714                         break;
5715                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5716                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5717
5718         }
5719 }
5720
5721 /*
5722  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
5723  */
5724 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
5725 {
5726         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
5727         rq->calc_load_active = 0;
5728 }
5729 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5730
5731 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5732
5733 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5734         {
5735                 .procname       = "sched_domain",
5736                 .mode           = 0555,
5737         },
5738         {}
5739 };
5740
5741 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5742         {
5743                 .procname       = "kernel",
5744                 .mode           = 0555,
5745                 .child          = sd_ctl_dir,
5746         },
5747         {}
5748 };
5749
5750 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5751 {
5752         struct ctl_table *entry =
5753                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5754
5755         return entry;
5756 }
5757
5758 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5759 {
5760         struct ctl_table *entry;
5761
5762         /*
5763          * In the intermediate directories, both the child directory and
5764          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5765          * will always be set. In the lowest directory the names are
5766          * static strings and all have proc handlers.
5767          */
5768         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5769                 if (entry->child)
5770                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5771                 if (entry->proc_handler == NULL)
5772                         kfree(entry->procname);
5773         }
5774
5775         kfree(*tablep);
5776         *tablep = NULL;
5777 }
5778
5779 static void
5780 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5781                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5782                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5783 {
5784         entry->procname = procname;
5785         entry->data = data;
5786         entry->maxlen = maxlen;
5787         entry->mode = mode;
5788         entry->proc_handler = proc_handler;
5789 }
5790
5791 static struct ctl_table *
5792 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5793 {
5794         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
5795
5796         if (table == NULL)
5797                 return NULL;
5798
5799         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5800                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5801         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5802                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5803         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5804                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5805         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5806                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5807         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5808                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5809         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5810                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5811         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5812                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5813         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5814                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5815         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5816                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5817         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5818                 &sd->cache_nice_tries,
5819                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5820         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5821                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5822         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
5823                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
5824         /* &table[12] is terminator */
5825
5826         return table;
5827 }
5828
5829 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5830 {
5831         struct ctl_table *entry, *table;
5832         struct sched_domain *sd;
5833         int domain_num = 0, i;
5834         char buf[32];
5835
5836         for_each_domain(cpu, sd)
5837                 domain_num++;
5838         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5839         if (table == NULL)
5840                 return NULL;
5841
5842         i = 0;
5843         for_each_domain(cpu, sd) {
5844                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5845                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5846                 entry->mode = 0555;
5847                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5848                 entry++;
5849                 i++;
5850         }
5851         return table;
5852 }
5853
5854 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5855 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5856 {
5857         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5858         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5859         char buf[32];
5860
5861         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5862         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5863
5864         if (entry == NULL)
5865                 return;
5866
5867         for_each_possible_cpu(i) {
5868                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5869                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5870                 entry->mode = 0555;
5871                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5872                 entry++;
5873         }
5874
5875         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5876         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5877 }
5878
5879 /* may be called multiple times per register */
5880 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5881 {
5882         if (sd_sysctl_header)
5883                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5884         sd_sysctl_header = NULL;
5885         if (sd_ctl_dir[0].child)
5886                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5887 }
5888 #else
5889 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5890 {
5891 }
5892 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5893 {
5894 }
5895 #endif
5896
5897 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5898 {
5899         if (!rq->online) {
5900                 const struct sched_class *class;
5901
5902                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5903                 rq->online = 1;
5904
5905                 for_each_class(class) {
5906                         if (class->rq_online)
5907                                 class->rq_online(rq);
5908                 }
5909         }
5910 }
5911
5912 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5913 {
5914         if (rq->online) {
5915                 const struct sched_class *class;
5916
5917                 for_each_class(class) {
5918                         if (class->rq_offline)
5919                                 class->rq_offline(rq);
5920                 }
5921
5922                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5923                 rq->online = 0;
5924         }
5925 }
5926
5927 /*
5928  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5929  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5930  */
5931 static int __cpuinit
5932 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5933 {
5934         int cpu = (long)hcpu;
5935         unsigned long flags;
5936         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5937
5938         switch (action) {
5939
5940         case CPU_UP_PREPARE:
5941         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
5942                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5943                 break;
5944
5945         case CPU_ONLINE:
5946         case CPU_ONLINE_FROZEN:
5947                 /* Update our root-domain */
5948                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5949                 if (rq->rd) {
5950                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5951
5952                         set_rq_online(rq);
5953                 }
5954                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5955                 break;
5956
5957 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5958         case CPU_DEAD:
5959         case CPU_DEAD_FROZEN:
5960                 migrate_live_tasks(cpu);
5961                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5962                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5963                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
5964                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5965                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
5966                 migrate_dead_tasks(cpu);
5967                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5968                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5969                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5970                 calc_global_load_remove(rq);
5971                 break;
5972
5973         case CPU_DYING:
5974         case CPU_DYING_FROZEN:
5975                 /* Update our root-domain */
5976                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5977                 if (rq->rd) {
5978                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5979                         set_rq_offline(rq);
5980                 }
5981                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5982                 break;
5983 #endif
5984         }
5985         return NOTIFY_OK;
5986 }
5987
5988 /*
5989  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5990  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5991  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5992  */
5993 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5994         .notifier_call = migration_call,
5995         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5996 };
5997
5998 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5999                                       unsigned long action, void *hcpu)
6000 {
6001         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6002         case CPU_ONLINE:
6003         case CPU_DOWN_FAILED:
6004                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
6005                 return NOTIFY_OK;
6006         default:
6007                 return NOTIFY_DONE;
6008         }
6009 }
6010
6011 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
6012                                         unsigned long action, void *hcpu)
6013 {
6014         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6015         case CPU_DOWN_PREPARE:
6016                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
6017                 return NOTIFY_OK;
6018         default:
6019                 return NOTIFY_DONE;
6020         }
6021 }
6022
6023 static int __init migration_init(void)
6024 {
6025         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6026         int err;
6027
6028         /* Initialize migration for the boot CPU */
6029         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6030         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6031         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6032         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6033
6034         /* Register cpu active notifiers */
6035         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6036         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
6037
6038         return 0;
6039 }
6040 early_initcall(migration_init);
6041 #endif
6042
6043 #ifdef CONFIG_SMP
6044
6045 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6046
6047 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
6048
6049 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
6050 {
6051         sched_domain_debug_enabled = 1;
6052
6053         return 0;
6054 }
6055 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
6056
6057 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6058                                   struct cpumask *groupmask)
6059 {
6060         struct sched_group *group = sd->groups;
6061         char str[256];
6062
6063         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
6064         cpumask_clear(groupmask);
6065
6066         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6067
6068         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6069                 printk("does not load-balance\n");
6070                 if (sd->parent)
6071                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6072                                         " has parent");
6073                 return -1;
6074         }
6075
6076         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
6077
6078         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
6079                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6080                                 "CPU%d\n", cpu);
6081         }
6082         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
6083                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6084                                 " CPU%d\n", cpu);
6085         }
6086
6087         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6088         do {
6089                 if (!group) {
6090                         printk("\n");
6091                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6092                         break;
6093                 }
6094
6095                 if (!group->cpu_power) {
6096                         printk(KERN_CONT "\n");
6097                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6098                                         "set\n");
6099                         break;
6100                 }
6101
6102                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
6103                         printk(KERN_CONT "\n");
6104                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6105                         break;
6106                 }
6107
6108                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
6109                         printk(KERN_CONT "\n");
6110                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6111                         break;
6112                 }
6113
6114                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
6115
6116                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
6117
6118                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6119                 if (group->cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
6120                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
6121                                 group->cpu_power);
6122                 }
6123
6124                 group = group->next;
6125         } while (group != sd->groups);
6126         printk(KERN_CONT "\n");
6127
6128         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
6129                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6130
6131         if (sd->parent &&
6132             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
6133                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6134                         "of domain->span\n");
6135         return 0;
6136 }
6137
6138 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6139 {
6140         cpumask_var_t groupmask;
6141         int level = 0;
6142
6143         if (!sched_domain_debug_enabled)
6144                 return;
6145
6146         if (!sd) {
6147                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6148                 return;
6149         }
6150
6151         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6152
6153         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
6154                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6155                 return;
6156         }
6157
6158         for (;;) {
6159                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6160                         break;
6161                 level++;
6162                 sd = sd->parent;
6163                 if (!sd)
6164                         break;
6165         }
6166         free_cpumask_var(groupmask);
6167 }
6168 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6169 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6170 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6171
6172 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6173 {
6174         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
6175                 return 1;
6176
6177         /* Following flags need at least 2 groups */
6178         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6179                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6180                          SD_BALANCE_FORK |
6181                          SD_BALANCE_EXEC |
6182                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6183                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6184                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6185                         return 0;
6186         }
6187
6188         /* Following flags don't use groups */
6189         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
6190                 return 0;
6191
6192         return 1;
6193 }
6194
6195 static int
6196 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6197 {
6198         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6199
6200         if (sd_degenerate(parent))
6201                 return 1;
6202
6203         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
6204                 return 0;
6205
6206         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6207         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6208                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6209                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6210                                 SD_BALANCE_FORK |
6211                                 SD_BALANCE_EXEC |
6212                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6213                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6214                 if (nr_node_ids == 1)
6215                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
6216         }
6217         if (~cflags & pflags)
6218                 return 0;
6219
6220         return 1;
6221 }
6222
6223 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
6224 {
6225         synchronize_sched();
6226
6227         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
6228
6229         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6230         free_cpumask_var(rd->online);
6231         free_cpumask_var(rd->span);
6232         kfree(rd);
6233 }
6234
6235 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6236 {
6237         struct root_domain *old_rd = NULL;
6238         unsigned long flags;
6239
6240         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6241
6242         if (rq->rd) {
6243                 old_rd = rq->rd;
6244
6245                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
6246                         set_rq_offline(rq);
6247
6248                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
6249
6250                 /*
6251                  * If we dont want to free the old_rt yet then
6252                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
6253                  * in this function:
6254                  */
6255                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6256                         old_rd = NULL;
6257         }
6258
6259         atomic_inc(&rd->refcount);
6260         rq->rd = rd;
6261
6262         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
6263         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
6264                 set_rq_online(rq);
6265
6266         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6267
6268         if (old_rd)
6269                 free_rootdomain(old_rd);
6270 }
6271
6272 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6273 {
6274         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6275
6276         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
6277                 goto out;
6278         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
6279                 goto free_span;
6280         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
6281                 goto free_online;
6282
6283         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
6284                 goto free_rto_mask;
6285         return 0;
6286
6287 free_rto_mask:
6288         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6289 free_online:
6290         free_cpumask_var(rd->online);
6291 free_span:
6292         free_cpumask_var(rd->span);
6293 out:
6294         return -ENOMEM;
6295 }
6296
6297 static void init_defrootdomain(void)
6298 {
6299         init_rootdomain(&def_root_domain);
6300
6301         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6302 }
6303
6304 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6305 {
6306         struct root_domain *rd;
6307
6308         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6309         if (!rd)
6310                 return NULL;
6311
6312         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
6313                 kfree(rd);
6314                 return NULL;
6315         }
6316
6317         return rd;
6318 }
6319
6320 /*
6321  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6322  * hold the hotplug lock.
6323  */
6324 static void
6325 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6326 {
6327         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6328         struct sched_domain *tmp;
6329
6330         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent)
6331                 tmp->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(tmp));
6332
6333         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6334         for (tmp = sd; tmp; ) {
6335                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6336                 if (!parent)
6337                         break;
6338
6339                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6340                         tmp->parent = parent->parent;
6341                         if (parent->parent)
6342                                 parent->parent->child = tmp;
6343                 } else
6344                         tmp = tmp->parent;
6345         }
6346
6347         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6348                 sd = sd->parent;
6349                 if (sd)
6350                         sd->child = NULL;
6351         }
6352
6353         sched_domain_debug(sd, cpu);
6354
6355         rq_attach_root(rq, rd);
6356         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6357 }
6358
6359 /* cpus with isolated domains */
6360 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
6361
6362 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6363 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6364 {
6365         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6366         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6367         return 1;
6368 }
6369
6370 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6371
6372 /*
6373  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6374  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6375  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
6376  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
6377  *
6378  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6379  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6380  * and ->cpu_power to 0.
6381  */
6382 static void
6383 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
6384                         const struct cpumask *cpu_map,
6385                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6386                                         struct sched_group **sg,
6387                                         struct cpumask *tmpmask),
6388                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
6389 {
6390         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6391         int i;
6392
6393         cpumask_clear(covered);
6394
6395         for_each_cpu(i, span) {
6396                 struct sched_group *sg;
6397                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6398                 int j;
6399
6400                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6401                         continue;
6402
6403                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
6404                 sg->cpu_power = 0;
6405
6406                 for_each_cpu(j, span) {
6407                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
6408                                 continue;
6409
6410                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6411                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6412                 }
6413                 if (!first)
6414                         first = sg;
6415                 if (last)
6416                         last->next = sg;
6417                 last = sg;
6418         }
6419         last->next = first;
6420 }
6421
6422 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6423
6424 #ifdef CONFIG_NUMA
6425
6426 /**
6427  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6428  * @node: node whose sched_domain we're building
6429  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6430  *
6431  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6432  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6433  *
6434  * Should use nodemask_t.
6435  */
6436 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6437 {
6438         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6439
6440         min_val = INT_MAX;
6441
6442         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6443                 /* Start at @node */
6444                 n = (node + i) % nr_node_ids;
6445
6446                 if (!nr_cpus_node(n))
6447                         continue;
6448
6449                 /* Skip already used nodes */
6450                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6451                         continue;
6452
6453                 /* Simple min distance search */
6454                 val = node_distance(node, n);
6455
6456                 if (val < min_val) {
6457                         min_val = val;
6458                         best_node = n;
6459                 }
6460         }
6461
6462         node_set(best_node, *used_nodes);
6463         return best_node;
6464 }
6465
6466 /**
6467  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6468  * @node: node whose cpumask we're constructing
6469  * @span: resulting cpumask
6470  *
6471  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6472  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6473  * out optimally.
6474  */
6475 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
6476 {
6477         nodemask_t used_nodes;
6478         int i;
6479
6480         cpumask_clear(span);
6481         nodes_clear(used_nodes);
6482
6483         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
6484         node_set(node, used_nodes);
6485
6486         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6487                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6488
6489                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
6490         }
6491 }
6492 #endif /* CONFIG_NUMA */
6493
6494 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6495
6496 /*
6497  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
6498  *
6499  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
6500  *   and struct sched_domain. )
6501  */
6502 struct static_sched_group {
6503         struct sched_group sg;
6504         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
6505 };
6506
6507 struct static_sched_domain {
6508         struct sched_domain sd;
6509         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
6510 };
6511
6512 struct s_data {
6513 #ifdef CONFIG_NUMA
6514         int                     sd_allnodes;
6515         cpumask_var_t           domainspan;
6516         cpumask_var_t           covered;
6517         cpumask_var_t           notcovered;
6518 #endif
6519         cpumask_var_t           nodemask;
6520         cpumask_var_t           this_sibling_map;
6521         cpumask_var_t           this_core_map;
6522         cpumask_var_t           send_covered;
6523         cpumask_var_t           tmpmask;
6524         struct sched_group      **sched_group_nodes;
6525         struct root_domain      *rd;
6526 };
6527
6528 enum s_alloc {
6529         sa_sched_groups = 0,
6530         sa_rootdomain,
6531         sa_tmpmask,
6532         sa_send_covered,
6533         sa_this_core_map,
6534         sa_this_sibling_map,
6535         sa_nodemask,
6536         sa_sched_group_nodes,
6537 #ifdef CONFIG_NUMA
6538         sa_notcovered,
6539         sa_covered,
6540         sa_domainspan,
6541 #endif
6542         sa_none,
6543 };
6544
6545 /*
6546  * SMT sched-domains:
6547  */
6548 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6549 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
6550 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_groups);
6551
6552 static int
6553 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6554                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
6555 {
6556         if (sg)
6557                 *sg = &per_cpu(sched_groups, cpu).sg;
6558         return cpu;
6559 }
6560 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
6561
6562 /*
6563  * multi-core sched-domains:
6564  */
6565 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6566 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
6567 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
6568 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
6569
6570 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6571 static int
6572 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6573                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6574 {
6575         int group;
6576
6577         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6578         group = cpumask_first(mask);
6579         if (sg)
6580                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
6581         return group;
6582 }
6583 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6584 static int
6585 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6586                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
6587 {
6588         if (sg)
6589                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
6590         return cpu;
6591 }
6592 #endif
6593
6594 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
6595 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
6596
6597 static int
6598 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6599                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6600 {
6601         int group;
6602 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6603         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
6604         group = cpumask_first(mask);
6605 #elif defined(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_phys, group).sg;
6613         return group;
6614 }
6615
6616 #ifdef CONFIG_NUMA
6617 /*
6618  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6619  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6620  * gets dynamically allocated.
6621  */
6622 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
6623 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
6624
6625 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
6626 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
6627
6628 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6629                                  struct sched_group **sg,
6630                                  struct cpumask *nodemask)
6631 {
6632         int group;
6633
6634         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
6635         group = cpumask_first(nodemask);
6636
6637         if (sg)
6638                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
6639         return group;
6640 }
6641
6642 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6643 {
6644         struct sched_group *sg = group_head;
6645         int j;
6646
6647         if (!sg)
6648                 return;
6649         do {
6650                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
6651                         struct sched_domain *sd;
6652
6653                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
6654                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
6655                                 /*
6656                                  * Only add "power" once for each
6657                                  * physical package.
6658                                  */
6659                                 continue;
6660                         }
6661
6662                         sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
6663                 }
6664                 sg = sg->next;
6665         } while (sg != group_head);
6666 }
6667
6668 static int build_numa_sched_groups(struct s_data *d,
6669                                    const struct cpumask *cpu_map, int num)
6670 {
6671         struct sched_domain *sd;
6672         struct sched_group *sg, *prev;
6673         int n, j;
6674
6675         cpumask_clear(d->covered);
6676         cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(num), cpu_map);
6677         if (cpumask_empty(d->nodemask)) {
6678                 d->sched_group_nodes[num] = NULL;
6679                 goto out;
6680         }
6681
6682         sched_domain_node_span(num, d->domainspan);
6683         cpumask_and(d->domainspan, d->domainspan, cpu_map);
6684
6685         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6686                           GFP_KERNEL, num);
6687         if (!sg) {
6688                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for node %d\n",
6689                        num);
6690                 return -ENOMEM;
6691         }
6692         d->sched_group_nodes[num] = sg;
6693
6694         for_each_cpu(j, d->nodemask) {
6695                 sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
6696                 sd->groups = sg;
6697         }
6698
6699         sg->cpu_power = 0;
6700         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->nodemask);
6701         sg->next = sg;
6702         cpumask_or(d->covered, d->covered, d->nodemask);
6703
6704         prev = sg;
6705         for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6706                 n = (num + j) % nr_node_ids;
6707                 cpumask_complement(d->notcovered, d->covered);
6708                 cpumask_and(d->tmpmask, d->notcovered, cpu_map);
6709                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, d->domainspan);
6710                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
6711                         break;
6712                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, cpumask_of_node(n));
6713                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
6714                         continue;
6715                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6716                                   GFP_KERNEL, num);
6717                 if (!sg) {
6718                         printk(KERN_WARNING
6719                                "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6720                         return -ENOMEM;
6721                 }
6722                 sg->cpu_power = 0;
6723                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->tmpmask);
6724                 sg->next = prev->next;
6725                 cpumask_or(d->covered, d->covered, d->tmpmask);
6726                 prev->next = sg;
6727                 prev = sg;
6728         }
6729 out:
6730         return 0;
6731 }
6732 #endif /* CONFIG_NUMA */
6733
6734 #ifdef CONFIG_NUMA
6735 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6736 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
6737                               struct cpumask *nodemask)
6738 {
6739         int cpu, i;
6740
6741         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
6742                 struct sched_group **sched_group_nodes
6743                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6744
6745                 if (!sched_group_nodes)
6746                         continue;
6747
6748                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6749                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6750
6751                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
6752                         if (cpumask_empty(nodemask))
6753                                 continue;
6754
6755                         if (sg == NULL)
6756                                 continue;
6757                         sg = sg->next;
6758 next_sg:
6759                         oldsg = sg;
6760                         sg = sg->next;
6761                         kfree(oldsg);
6762                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6763                                 goto next_sg;
6764                 }
6765                 kfree(sched_group_nodes);
6766                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6767         }
6768 }
6769 #else /* !CONFIG_NUMA */
6770 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
6771                               struct cpumask *nodemask)
6772 {
6773 }
6774 #endif /* CONFIG_NUMA */
6775
6776 /*
6777  * Initialize sched groups cpu_power.
6778  *
6779  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6780  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6781  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6782  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6783  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6784  * less cpu_power.
6785  */
6786 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6787 {
6788         struct sched_domain *child;
6789         struct sched_group *group;
6790         long power;
6791         int weight;
6792
6793         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6794
6795         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
6796                 return;
6797
6798         child = sd->child;
6799
6800         sd->groups->cpu_power = 0;
6801
6802         if (!child) {
6803                 power = SCHED_LOAD_SCALE;
6804                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6805                 /*
6806                  * SMT siblings share the power of a single core.
6807                  * Usually multiple threads get a better yield out of
6808                  * that one core than a single thread would have,
6809                  * reflect that in sd->smt_gain.
6810                  */
6811                 if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
6812                         power *= sd->smt_gain;
6813                         power /= weight;
6814                         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
6815                 }
6816                 sd->groups->cpu_power += power;
6817                 return;
6818         }
6819
6820         /*
6821          * Add cpu_power of each child group to this groups cpu_power.
6822          */
6823         group = child->groups;
6824         do {
6825                 sd->groups->cpu_power += group->cpu_power;
6826                 group = group->next;
6827         } while (group != child->groups);
6828 }
6829
6830 /*
6831  * Initializers for schedule domains
6832  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6833  */
6834
6835 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6836 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
6837 #else
6838 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
6839 #endif
6840
6841 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
6842
6843 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
6844 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
6845 {                                                               \
6846         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
6847         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
6848         sd->level = SD_LV_##type;                               \
6849         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
6850 }
6851
6852 SD_INIT_FUNC(CPU)
6853 #ifdef CONFIG_NUMA
6854  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
6855  SD_INIT_FUNC(NODE)
6856 #endif
6857 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6858  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
6859 #endif
6860 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6861  SD_INIT_FUNC(MC)
6862 #endif
6863
6864 static int default_relax_domain_level = -1;
6865
6866 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6867 {
6868         unsigned long val;
6869
6870         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
6871         if (val < SD_LV_MAX)
6872                 default_relax_domain_level = val;
6873
6874         return 1;
6875 }
6876 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6877
6878 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6879                                  struct sched_domain_attr *attr)
6880 {
6881         int request;
6882
6883         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6884                 if (default_relax_domain_level < 0)
6885                         return;
6886                 else
6887                         request = default_relax_domain_level;
6888         } else
6889                 request = attr->relax_domain_level;
6890         if (request < sd->level) {
6891                 /* turn off idle balance on this domain */
6892                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6893         } else {
6894                 /* turn on idle balance on this domain */
6895                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6896         }
6897 }
6898
6899 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6900                                  const struct cpumask *cpu_map)
6901 {
6902         switch (what) {
6903         case sa_sched_groups:
6904                 free_sched_groups(cpu_map, d->tmpmask); /* fall through */
6905                 d->sched_group_nodes = NULL;
6906         case sa_rootdomain:
6907                 free_rootdomain(d->rd); /* fall through */
6908         case sa_tmpmask:
6909                 free_cpumask_var(d->tmpmask); /* fall through */
6910         case sa_send_covered:
6911                 free_cpumask_var(d->send_covered); /* fall through */
6912         case sa_this_core_map:
6913                 free_cpumask_var(d->this_core_map); /* fall through */
6914         case sa_this_sibling_map:
6915                 free_cpumask_var(d->this_sibling_map); /* fall through */
6916         case sa_nodemask:
6917                 free_cpumask_var(d->nodemask); /* fall through */
6918         case sa_sched_group_nodes:
6919 #ifdef CONFIG_NUMA
6920                 kfree(d->sched_group_nodes); /* fall through */
6921         case sa_notcovered:
6922                 free_cpumask_var(d->notcovered); /* fall through */
6923         case sa_covered:
6924                 free_cpumask_var(d->covered); /* fall through */
6925         case sa_domainspan:
6926                 free_cpumask_var(d->domainspan); /* fall through */
6927 #endif
6928         case sa_none:
6929                 break;
6930         }
6931 }
6932
6933 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6934                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6935 {
6936 #ifdef CONFIG_NUMA
6937         if (!alloc_cpumask_var(&d->domainspan, GFP_KERNEL))
6938                 return sa_none;
6939         if (!alloc_cpumask_var(&d->covered, GFP_KERNEL))
6940                 return sa_domainspan;
6941         if (!alloc_cpumask_var(&d->notcovered, GFP_KERNEL))
6942                 return sa_covered;
6943         /* Allocate the per-node list of sched groups */
6944         d->sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids,
6945                                       sizeof(struct sched_group *), GFP_KERNEL);
6946         if (!d->sched_group_nodes) {
6947                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6948                 return sa_notcovered;
6949         }
6950         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = d->sched_group_nodes;
6951 #endif
6952         if (!alloc_cpumask_var(&d->nodemask, GFP_KERNEL))
6953                 return sa_sched_group_nodes;
6954         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_sibling_map, GFP_KERNEL))
6955                 return sa_nodemask;
6956         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_core_map, GFP_KERNEL))
6957                 return sa_this_sibling_map;
6958         if (!alloc_cpumask_var(&d->send_covered, GFP_KERNEL))
6959                 return sa_this_core_map;
6960         if (!alloc_cpumask_var(&d->tmpmask, GFP_KERNEL))
6961                 return sa_send_covered;
6962         d->rd = alloc_rootdomain();
6963         if (!d->rd) {
6964                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
6965                 return sa_tmpmask;
6966         }
6967         return sa_rootdomain;
6968 }
6969
6970 static struct sched_domain *__build_numa_sched_domains(struct s_data *d,
6971         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr, int i)
6972 {
6973         struct sched_domain *sd = NULL;
6974 #ifdef CONFIG_NUMA
6975         struct sched_domain *parent;
6976
6977         d->sd_allnodes = 0;
6978         if (cpumask_weight(cpu_map) >
6979             SD_NODES_PER_DOMAIN * cpumask_weight(d->nodemask)) {
6980                 sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
6981                 SD_INIT(sd, ALLNODES);
6982                 set_domain_attribute(sd, attr);
6983                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
6984                 cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6985                 d->sd_allnodes = 1;
6986         }
6987         parent = sd;
6988
6989         sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
6990         SD_INIT(sd, NODE);
6991         set_domain_attribute(sd, attr);
6992         sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
6993         sd->parent = parent;
6994         if (parent)
6995                 parent->child = sd;
6996         cpumask_and(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(sd), cpu_map);
6997 #endif
6998         return sd;
6999 }
7000
7001 static struct sched_domain *__build_cpu_sched_domain(struct s_data *d,
7002         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7003         struct sched_domain *parent, int i)
7004 {
7005         struct sched_domain *sd;
7006         sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7007         SD_INIT(sd, CPU);
7008         set_domain_attribute(sd, attr);
7009         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), d->nodemask);
7010         sd->parent = parent;
7011         if (parent)
7012                 parent->child = sd;
7013         cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7014         return sd;
7015 }
7016
7017 static struct sched_domain *__build_mc_sched_domain(struct s_data *d,
7018         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7019         struct sched_domain *parent, int i)
7020 {
7021         struct sched_domain *sd = parent;
7022 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7023         sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7024         SD_INIT(sd, MC);
7025         set_domain_attribute(sd, attr);
7026         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_coregroup_mask(i));
7027         sd->parent = parent;
7028         parent->child = sd;
7029         cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7030 #endif
7031         return sd;
7032 }
7033
7034 static struct sched_domain *__build_smt_sched_domain(struct s_data *d,
7035         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7036         struct sched_domain *parent, int i)
7037 {
7038         struct sched_domain *sd = parent;
7039 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7040         sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7041         SD_INIT(sd, SIBLING);
7042         set_domain_attribute(sd, attr);
7043         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, topology_thread_cpumask(i));
7044         sd->parent = parent;
7045         parent->child = sd;
7046         cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7047 #endif
7048         return sd;
7049 }
7050
7051 static void build_sched_groups(struct s_data *d, enum sched_domain_level l,
7052                                const struct cpumask *cpu_map, int cpu)
7053 {
7054         switch (l) {
7055 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7056         case SD_LV_SIBLING: /* set up CPU (sibling) groups */
7057                 cpumask_and(d->this_sibling_map, cpu_map,
7058                             topology_thread_cpumask(cpu));
7059                 if (cpu == cpumask_first(d->this_sibling_map))
7060                         init_sched_build_groups(d->this_sibling_map, cpu_map,
7061                                                 &cpu_to_cpu_group,
7062                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7063                 break;
7064 #endif
7065 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7066         case SD_LV_MC: /* set up multi-core groups */
7067                 cpumask_and(d->this_core_map, cpu_map, cpu_coregroup_mask(cpu));
7068                 if (cpu == cpumask_first(d->this_core_map))
7069                         init_sched_build_groups(d->this_core_map, cpu_map,
7070                                                 &cpu_to_core_group,
7071                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7072                 break;
7073 #endif
7074         case SD_LV_CPU: /* set up physical groups */
7075                 cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(cpu), cpu_map);
7076                 if (!cpumask_empty(d->nodemask))
7077                         init_sched_build_groups(d->nodemask, cpu_map,
7078                                                 &cpu_to_phys_group,
7079                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7080                 break;
7081 #ifdef CONFIG_NUMA
7082         case SD_LV_ALLNODES:
7083                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group,
7084                                         d->send_covered, d->tmpmask);
7085                 break;
7086 #endif
7087         default:
7088                 break;
7089         }
7090 }
7091
7092 /*
7093  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7094  * to the individual cpus
7095  */
7096 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7097                                  struct sched_domain_attr *attr)
7098 {
7099         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
7100         struct s_data d;
7101         struct sched_domain *sd;
7102         int i;
7103 #ifdef CONFIG_NUMA
7104         d.sd_allnodes = 0;
7105 #endif
7106
7107         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
7108         if (alloc_state != sa_rootdomain)
7109                 goto error;
7110         alloc_state = sa_sched_groups;
7111
7112         /*
7113          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
7114          */
7115         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7116                 cpumask_and(d.nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)),
7117                             cpu_map);
7118
7119                 sd = __build_numa_sched_domains(&d, cpu_map, attr, i);
7120                 sd = __build_cpu_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7121                 sd = __build_mc_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7122                 sd = __build_smt_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7123         }
7124
7125         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7126                 build_sched_groups(&d, SD_LV_SIBLING, cpu_map, i);
7127                 build_sched_groups(&d, SD_LV_MC, cpu_map, i);
7128         }
7129
7130         /* Set up physical groups */
7131         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7132                 build_sched_groups(&d, SD_LV_CPU, cpu_map, i);
7133
7134 #ifdef CONFIG_NUMA
7135         /* Set up node groups */
7136         if (d.sd_allnodes)
7137                 build_sched_groups(&d, SD_LV_ALLNODES, cpu_map, 0);
7138
7139         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7140                 if (build_numa_sched_groups(&d, cpu_map, i))
7141                         goto error;
7142 #endif
7143
7144         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7145 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7146         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7147                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7148                 init_sched_groups_power(i, sd);
7149         }
7150 #endif
7151 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7152         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7153                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7154                 init_sched_groups_power(i, sd);
7155         }
7156 #endif
7157
7158         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7159                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7160                 init_sched_groups_power(i, sd);
7161         }
7162
7163 #ifdef CONFIG_NUMA
7164         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7165                 init_numa_sched_groups_power(d.sched_group_nodes[i]);
7166
7167         if (d.sd_allnodes) {
7168                 struct sched_group *sg;
7169
7170                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
7171                                                                 d.tmpmask);
7172                 init_numa_sched_groups_power(sg);
7173         }
7174 #endif
7175
7176         /* Attach the domains */
7177         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7178 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7179                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7180 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7181                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7182 #else
7183                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7184 #endif
7185                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7186         }
7187
7188         d.sched_group_nodes = NULL; /* don't free this we still need it */
7189         __free_domain_allocs(&d, sa_tmpmask, cpu_map);
7190         return 0;
7191
7192 error:
7193         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7194         return -ENOMEM;
7195 }
7196
7197 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7198 {
7199         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
7200 }
7201
7202 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7203 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7204 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7205                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7206
7207 /*
7208  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7209  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7210  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7211  */
7212 static cpumask_var_t fallback_doms;
7213
7214 /*
7215  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7216  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7217  * or 0 if it stayed the same.
7218  */
7219 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7220 {
7221         return 0;
7222 }
7223
7224 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7225 {
7226         int i;
7227         cpumask_var_t *doms;
7228
7229         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7230         if (!doms)
7231                 return NULL;
7232         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7233                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7234                         free_sched_domains(doms, i);
7235                         return NULL;
7236                 }
7237         }
7238         return doms;
7239 }
7240
7241 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7242 {
7243         unsigned int i;
7244         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7245                 free_cpumask_var(doms[i]);
7246         kfree(doms);
7247 }
7248
7249 /*
7250  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7251  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7252  * exclude other special cases in the future.
7253  */
7254 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7255 {
7256         int err;
7257
7258         arch_update_cpu_topology();
7259         ndoms_cur = 1;
7260         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7261         if (!doms_cur)
7262                 doms_cur = &fallback_doms;
7263         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7264         dattr_cur = NULL;
7265         err = build_sched_domains(doms_cur[0]);
7266         register_sched_domain_sysctl();
7267
7268         return err;
7269 }
7270
7271 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7272                                        struct cpumask *tmpmask)
7273 {
7274         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7275 }
7276
7277 /*
7278  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7279  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7280  */
7281 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7282 {
7283         /* Save because hotplug lock held. */
7284         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
7285         int i;
7286
7287         for_each_cpu(i, cpu_map)
7288                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7289         synchronize_sched();
7290         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
7291 }
7292
7293 /* handle null as "default" */
7294 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7295                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7296 {
7297         struct sched_domain_attr tmp;
7298
7299         /* fast path */
7300         if (!new && !cur)
7301                 return 1;
7302
7303         tmp = SD_ATTR_INIT;
7304         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7305                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7306                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7307 }
7308
7309 /*
7310  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7311  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7312  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7313  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7314  *
7315  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7316  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7317  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7318  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7319  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7320  * it as it is.
7321  *
7322  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7323  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7324  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7325  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7326  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7327  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7328  *
7329  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7330  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7331  * and it will not create the default domain.
7332  *
7333  * Call with hotplug lock held
7334  */
7335 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7336                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7337 {
7338         int i, j, n;
7339         int new_topology;
7340
7341         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7342
7343         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7344         unregister_sched_domain_sysctl();
7345
7346         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7347         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7348
7349         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7350
7351         /* Destroy deleted domains */
7352         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7353                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7354                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7355                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7356                                 goto match1;
7357                 }
7358                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7359                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7360 match1:
7361                 ;
7362         }
7363
7364         if (doms_new == NULL) {
7365                 ndoms_cur = 0;
7366                 doms_new = &fallback_doms;
7367                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7368                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7369         }
7370
7371         /* Build new domains */
7372         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7373                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
7374                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7375                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7376                                 goto match2;
7377                 }
7378                 /* no match - add a new doms_new */
7379                 __build_sched_domains(doms_new[i],
7380                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7381 match2:
7382                 ;
7383         }
7384
7385         /* Remember the new sched domains */
7386         if (doms_cur != &fallback_doms)
7387                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7388         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7389         doms_cur = doms_new;
7390         dattr_cur = dattr_new;
7391         ndoms_cur = ndoms_new;
7392
7393         register_sched_domain_sysctl();
7394
7395         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7396 }
7397
7398 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7399 static void arch_reinit_sched_domains(void)
7400 {
7401         get_online_cpus();
7402
7403         /* Destroy domains first to force the rebuild */
7404         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
7405
7406         rebuild_sched_domains();
7407         put_online_cpus();
7408 }
7409
7410 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7411 {
7412         unsigned int level = 0;
7413
7414         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
7415                 return -EINVAL;
7416
7417         /*
7418          * level is always be positive so don't check for
7419          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
7420          * What happens on 0 or 1 byte write,
7421          * need to check for count as well?
7422          */
7423
7424         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
7425                 return -EINVAL;
7426
7427         if (smt)
7428                 sched_smt_power_savings = level;
7429         else
7430                 sched_mc_power_savings = level;
7431
7432         arch_reinit_sched_domains();
7433
7434         return count;
7435 }
7436
7437 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7438 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
7439                                            struct sysdev_class_attribute *attr,
7440                                            char *page)
7441 {
7442         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7443 }
7444 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
7445                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7446                                             const char *buf, size_t count)
7447 {
7448         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7449 }
7450 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
7451                          sched_mc_power_savings_show,
7452                          sched_mc_power_savings_store);
7453 #endif
7454
7455 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7456 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
7457                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7458                                             char *page)
7459 {
7460         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7461 }
7462 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
7463                                              struct sysdev_class_attribute *attr,
7464                                              const char *buf, size_t count)
7465 {
7466         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7467 }
7468 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
7469                    sched_smt_power_savings_show,
7470                    sched_smt_power_savings_store);
7471 #endif
7472
7473 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7474 {
7475         int err = 0;
7476
7477 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7478         if (smt_capable())
7479                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7480                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7481 #endif
7482 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7483         if (!err && mc_capable())
7484                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7485                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7486 #endif
7487         return err;
7488 }
7489 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
7490
7491 /*
7492  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7493  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7494  * around partition_sched_domains().
7495  */
7496 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7497                              void *hcpu)
7498 {
7499         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
7500         case CPU_ONLINE:
7501         case CPU_DOWN_FAILED:
7502                 cpuset_update_active_cpus();
7503                 return NOTIFY_OK;
7504         default:
7505                 return NOTIFY_DONE;
7506         }
7507 }
7508
7509 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7510                                void *hcpu)
7511 {
7512         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
7513         case CPU_DOWN_PREPARE:
7514                 cpuset_update_active_cpus();
7515                 return NOTIFY_OK;
7516         default:
7517                 return NOTIFY_DONE;
7518         }
7519 }
7520
7521 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
7522                                 unsigned long action, void *hcpu)
7523 {
7524         int cpu = (int)(long)hcpu;
7525
7526         switch (action) {
7527         case CPU_DOWN_PREPARE:
7528         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7529                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
7530                 return NOTIFY_OK;
7531
7532         case CPU_DOWN_FAILED:
7533         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7534         case CPU_ONLINE:
7535         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7536                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
7537                 return NOTIFY_OK;
7538
7539         default:
7540                 return NOTIFY_DONE;
7541         }
7542 }
7543
7544 void __init sched_init_smp(void)
7545 {
7546         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7547
7548         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7549         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7550
7551 #if defined(CONFIG_NUMA)
7552         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
7553                                                                 GFP_KERNEL);
7554         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
7555 #endif
7556         get_online_cpus();
7557         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7558         arch_init_sched_domains(cpu_active_mask);
7559         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7560         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7561                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7562         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7563         put_online_cpus();
7564
7565         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7566         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7567
7568         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
7569         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
7570
7571         init_hrtick();
7572
7573         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7574         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7575                 BUG();
7576         sched_init_granularity();
7577         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7578
7579         init_sched_rt_class();
7580 }
7581 #else
7582 void __init sched_init_smp(void)
7583 {
7584         sched_init_granularity();
7585 }
7586 #endif /* CONFIG_SMP */
7587
7588 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
7589
7590 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7591 {
7592         return in_lock_functions(addr) ||
7593                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7594                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7595 }
7596
7597 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
7598 {
7599         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7600         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
7601 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7602         cfs_rq->rq = rq;
7603 #endif
7604         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7605 }
7606
7607 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
7608 {
7609         struct rt_prio_array *array;
7610         int i;
7611
7612         array = &rt_rq->active;
7613         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
7614                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
7615                 __clear_bit(i, array->bitmap);
7616         }
7617         /* delimiter for bitsearch: */
7618         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
7619
7620 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7621         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
7622 #ifdef CONFIG_SMP
7623         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
7624 #endif
7625 #endif
7626 #ifdef CONFIG_SMP
7627         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
7628         rt_rq->overloaded = 0;
7629         plist_head_init_raw(&rt_rq->pushable_tasks, &rq->lock);
7630 #endif
7631
7632         rt_rq->rt_time = 0;
7633         rt_rq->rt_throttled = 0;
7634         rt_rq->rt_runtime = 0;
7635         raw_spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7636
7637 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7638         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
7639         rt_rq->rq = rq;
7640 #endif
7641 }
7642
7643 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7644 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
7645                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
7646                                 struct sched_entity *parent)
7647 {
7648         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7649         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
7650         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
7651         cfs_rq->tg = tg;
7652         if (add)
7653                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7654
7655         tg->se[cpu] = se;
7656         /* se could be NULL for init_task_group */
7657         if (!se)
7658                 return;
7659
7660         if (!parent)
7661                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
7662         else
7663                 se->cfs_rq = parent->my_q;
7664
7665         se->my_q = cfs_rq;
7666         se->load.weight = tg->shares;
7667         se->load.inv_weight = 0;
7668         se->parent = parent;
7669 }
7670 #endif
7671
7672 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7673 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
7674                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
7675                 struct sched_rt_entity *parent)
7676 {
7677         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7678
7679         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
7680         init_rt_rq(rt_rq, rq);
7681         rt_rq->tg = tg;
7682         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7683         if (add)
7684                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
7685
7686         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
7687         if (!rt_se)
7688                 return;
7689
7690         if (!parent)
7691                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
7692         else
7693                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
7694
7695         rt_se->my_q = rt_rq;
7696         rt_se->parent = parent;
7697         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
7698 }
7699 #endif
7700
7701 void __init sched_init(void)
7702 {
7703         int i, j;
7704         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7705
7706 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7707         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7708 #endif
7709 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7710         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7711 #endif
7712 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7713         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
7714 #endif
7715         if (alloc_size) {
7716                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7717
7718 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7719                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7720                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7721
7722                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7723                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7724
7725 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7726 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7727                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7728                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7729
7730                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7731                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7732
7733 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7734 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7735                 for_each_possible_cpu(i) {
7736                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
7737                         ptr += cpumask_size();
7738                 }
7739 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7740         }
7741
7742 #ifdef CONFIG_SMP
7743         init_defrootdomain();
7744 #endif
7745
7746         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7747                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7748
7749 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7750         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
7751                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7752 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7753
7754 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7755         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
7756         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
7757
7758 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7759
7760 #if defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED && defined CONFIG_SMP
7761         update_shares_data = __alloc_percpu(nr_cpu_ids * sizeof(unsigned long),
7762                                             __alignof__(unsigned long));
7763 #endif
7764         for_each_possible_cpu(i) {
7765                 struct rq *rq;
7766
7767                 rq = cpu_rq(i);
7768                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7769                 rq->nr_running = 0;
7770                 rq->calc_load_active = 0;
7771                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7772                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
7773                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
7774 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7775                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
7776                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7777 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7778                 /*
7779                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
7780                  *
7781                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7782                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7783                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7784                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7785                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7786                  * (se->load.weight).
7787                  *
7788                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
7789                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7790                  * then A0's share of the cpu resource is:
7791                  *
7792                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7793                  *
7794                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
7795                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
7796                  */
7797                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
7798 #endif
7799 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7800
7801                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7802 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7803                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
7804 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7805                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
7806 #endif
7807 #endif
7808
7809                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7810                         rq->cpu_load[j] = 0;
7811
7812                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7813
7814 #ifdef CONFIG_SMP
7815                 rq->sd = NULL;
7816                 rq->rd = NULL;
7817                 rq->cpu_power = SCHED_LOAD_SCALE;
7818                 rq->post_schedule = 0;
7819                 rq->active_balance = 0;
7820                 rq->next_balance = jiffies;
7821                 rq->push_cpu = 0;
7822                 rq->cpu = i;
7823                 rq->online = 0;
7824                 rq->idle_stamp = 0;
7825                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7826                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7827 #ifdef CONFIG_NO_HZ
7828                 rq->nohz_balance_kick = 0;
7829                 init_sched_softirq_csd(&per_cpu(remote_sched_softirq_cb, i));
7830 #endif
7831 #endif
7832                 init_rq_hrtick(rq);
7833                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7834         }
7835
7836         set_load_weight(&init_task);
7837
7838 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7839         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7840 #endif
7841
7842 #ifdef CONFIG_SMP
7843         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
7844 #endif
7845
7846 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
7847         plist_head_init_raw(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
7848 #endif
7849
7850         /*
7851          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7852          */
7853         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7854         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7855
7856         /*
7857          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7858          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7859          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7860          * when this runqueue becomes "idle".
7861          */
7862         init_idle(current, smp_processor_id());
7863
7864         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7865
7866         /*
7867          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7868          */
7869         current->sched_class = &fair_sched_class;
7870
7871         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7872         zalloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
7873 #ifdef CONFIG_SMP
7874 #ifdef CONFIG_NO_HZ
7875         zalloc_cpumask_var(&nohz.idle_cpus_mask, GFP_NOWAIT);
7876         alloc_cpumask_var(&nohz.grp_idle_mask, GFP_NOWAIT);
7877         atomic_set(&nohz.load_balancer, nr_cpu_ids);
7878         atomic_set(&nohz.first_pick_cpu, nr_cpu_ids);
7879         atomic_set(&nohz.second_pick_cpu, nr_cpu_ids);
7880 #endif
7881         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7882         if (cpu_isolated_map == NULL)
7883                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7884 #endif /* SMP */
7885
7886         perf_event_init();
7887
7888         scheduler_running = 1;
7889 }
7890
7891 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
7892 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7893 {
7894         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7895
7896         return (nested == PREEMPT_INATOMIC_BASE + preempt_offset);
7897 }
7898
7899 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7900 {
7901 #ifdef in_atomic
7902         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7903
7904         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
7905             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7906                 return;
7907         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7908                 return;
7909         prev_jiffy = jiffies;
7910
7911         printk(KERN_ERR
7912                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7913                         file, line);
7914         printk(KERN_ERR
7915                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7916                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7917                         current->pid, current->comm);
7918
7919         debug_show_held_locks(current);
7920         if (irqs_disabled())
7921                 print_irqtrace_events(current);
7922         dump_stack();
7923 #endif
7924 }
7925 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7926 #endif
7927
7928 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7929 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7930 {
7931         int on_rq;
7932
7933         on_rq = p->se.on_rq;
7934         if (on_rq)
7935                 deactivate_task(rq, p, 0);
7936         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7937         if (on_rq) {
7938                 activate_task(rq, p, 0);
7939                 resched_task(rq->curr);
7940         }
7941 }
7942
7943 void normalize_rt_tasks(void)
7944 {
7945         struct task_struct *g, *p;
7946         unsigned long flags;
7947         struct rq *rq;
7948
7949         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7950         do_each_thread(g, p) {
7951                 /*
7952                  * Only normalize user tasks:
7953                  */
7954                 if (!p->mm)
7955                         continue;
7956
7957                 p->se.exec_start                = 0;
7958 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7959                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7960                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7961                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7962 #endif
7963
7964                 if (!rt_task(p)) {
7965                         /*
7966                          * Renice negative nice level userspace
7967                          * tasks back to 0:
7968                          */
7969                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7970                                 set_user_nice(p, 0);
7971                         continue;
7972                 }
7973
7974                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7975                 rq = __task_rq_lock(p);
7976
7977                 normalize_task(rq, p);
7978
7979                 __task_rq_unlock(rq);
7980                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7981         } while_each_thread(g, p);
7982
7983         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7984 }
7985
7986 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7987
7988 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7989 /*
7990  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7991  *
7992  * They can only be called when the whole system has been
7993  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7994  * activity can take place. Using them for anything else would
7995  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7996  * under any other configuration.
7997  */
7998
7999 /**
8000  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8001  * @cpu: the processor in question.
8002  *
8003  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8004  */
8005 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8006 {
8007         return cpu_curr(cpu);
8008 }
8009
8010 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
8011
8012 #ifdef CONFIG_IA64
8013 /**
8014  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8015  * @cpu: the processor in question.
8016  * @p: the task pointer to set.
8017  *
8018  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8019  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8020  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8021  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8022  * and caller must save the original value of the current task (see
8023  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8024  * re-starting the system.
8025  *
8026  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8027  */
8028 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8029 {
8030         cpu_curr(cpu) = p;
8031 }
8032
8033 #endif
8034
8035 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8036 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8037 {
8038         int i;
8039
8040         for_each_possible_cpu(i) {
8041                 if (tg->cfs_rq)
8042                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8043                 if (tg->se)
8044                         kfree(tg->se[i]);
8045         }
8046
8047         kfree(tg->cfs_rq);
8048         kfree(tg->se);
8049 }
8050
8051 static
8052 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8053 {
8054         struct cfs_rq *cfs_rq;
8055         struct sched_entity *se;
8056         struct rq *rq;
8057         int i;
8058
8059         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8060         if (!tg->cfs_rq)
8061                 goto err;
8062         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8063         if (!tg->se)
8064                 goto err;
8065
8066         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8067
8068         for_each_possible_cpu(i) {
8069                 rq = cpu_rq(i);
8070
8071                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8072                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8073                 if (!cfs_rq)
8074                         goto err;
8075
8076                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8077                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8078                 if (!se)
8079                         goto err_free_rq;
8080
8081                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
8082         }
8083
8084         return 1;
8085
8086  err_free_rq:
8087         kfree(cfs_rq);
8088  err:
8089         return 0;
8090 }
8091
8092 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8093 {
8094         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
8095                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
8096 }
8097
8098 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8099 {
8100         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
8101 }
8102 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
8103 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8104 {
8105 }
8106
8107 static inline
8108 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8109 {
8110         return 1;
8111 }
8112
8113 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8114 {
8115 }
8116
8117 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8118 {
8119 }
8120 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8121
8122 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8123 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8124 {
8125         int i;
8126
8127         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8128
8129         for_each_possible_cpu(i) {
8130                 if (tg->rt_rq)
8131                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8132                 if (tg->rt_se)
8133                         kfree(tg->rt_se[i]);
8134         }
8135
8136         kfree(tg->rt_rq);
8137         kfree(tg->rt_se);
8138 }
8139
8140 static
8141 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8142 {
8143         struct rt_rq *rt_rq;
8144         struct sched_rt_entity *rt_se;
8145         struct rq *rq;
8146         int i;
8147
8148         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8149         if (!tg->rt_rq)
8150                 goto err;
8151         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8152         if (!tg->rt_se)
8153                 goto err;
8154
8155         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8156                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8157
8158         for_each_possible_cpu(i) {
8159                 rq = cpu_rq(i);
8160
8161                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8162                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8163                 if (!rt_rq)
8164                         goto err;
8165
8166                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8167                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8168                 if (!rt_se)
8169                         goto err_free_rq;
8170
8171                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
8172         }
8173
8174         return 1;
8175
8176  err_free_rq:
8177         kfree(rt_rq);
8178  err:
8179         return 0;
8180 }
8181
8182 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8183 {
8184         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
8185                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
8186 }
8187
8188 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8189 {
8190         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
8191 }
8192 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8193 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8194 {
8195 }
8196
8197 static inline
8198 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8199 {
8200         return 1;
8201 }
8202
8203 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8204 {
8205 }
8206
8207 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8208 {
8209 }
8210 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8211
8212 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8213 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8214 {
8215         free_fair_sched_group(tg);
8216         free_rt_sched_group(tg);
8217         kfree(tg);
8218 }
8219
8220 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8221 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8222 {
8223         struct task_group *tg;
8224         unsigned long flags;
8225         int i;
8226
8227         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8228         if (!tg)
8229                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8230
8231         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8232                 goto err;
8233
8234         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8235                 goto err;
8236
8237         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8238         for_each_possible_cpu(i) {
8239                 register_fair_sched_group(tg, i);
8240                 register_rt_sched_group(tg, i);
8241         }
8242         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8243
8244         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8245
8246         tg->parent = parent;
8247         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8248         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8249         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8250
8251         return tg;
8252
8253 err:
8254         free_sched_group(tg);
8255         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8256 }
8257
8258 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8259 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8260 {
8261         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8262         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8263 }
8264
8265 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8266 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8267 {
8268         unsigned long flags;
8269         int i;
8270
8271         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8272         for_each_possible_cpu(i) {
8273                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8274                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
8275         }
8276         list_del_rcu(&tg->list);
8277         list_del_rcu(&tg->siblings);
8278         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8279
8280         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8281         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8282 }
8283
8284 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8285  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8286  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8287  *      reflect its new group.
8288  */
8289 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8290 {
8291         int on_rq, running;
8292         unsigned long flags;
8293         struct rq *rq;
8294
8295         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8296
8297         running = task_current(rq, tsk);
8298         on_rq = tsk->se.on_rq;
8299
8300         if (on_rq)
8301                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8302         if (unlikely(running))
8303                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8304
8305         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8306
8307 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8308         if (tsk->sched_class->moved_group)
8309                 tsk->sched_class->moved_group(tsk, on_rq);
8310 #endif
8311
8312         if (unlikely(running))
8313                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8314         if (on_rq)
8315                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8316
8317         task_rq_unlock(rq, &flags);
8318 }
8319 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8320
8321 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8322 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8323 {
8324         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8325         int on_rq;
8326
8327         on_rq = se->on_rq;
8328         if (on_rq)
8329                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
8330
8331         se->load.weight = shares;
8332         se->load.inv_weight = 0;
8333
8334         if (on_rq)
8335                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
8336 }
8337
8338 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8339 {
8340         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8341         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8342         unsigned long flags;
8343
8344         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8345         __set_se_shares(se, shares);
8346         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8347 }
8348
8349 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8350
8351 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8352 {
8353         int i;
8354         unsigned long flags;
8355
8356         /*
8357          * We can't change the weight of the root cgroup.
8358          */
8359         if (!tg->se[0])
8360                 return -EINVAL;
8361
8362         if (shares < MIN_SHARES)
8363                 shares = MIN_SHARES;
8364         else if (shares > MAX_SHARES)
8365                 shares = MAX_SHARES;
8366
8367         mutex_lock(&shares_mutex);
8368         if (tg->shares == shares)
8369                 goto done;
8370
8371         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8372         for_each_possible_cpu(i)
8373                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8374         list_del_rcu(&tg->siblings);
8375         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8376
8377         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
8378         synchronize_sched();
8379
8380         /*
8381          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
8382          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
8383          */
8384         tg->shares = shares;
8385         for_each_possible_cpu(i) {
8386                 /*
8387                  * force a rebalance
8388                  */
8389                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
8390                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
8391         }
8392
8393         /*
8394          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
8395          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
8396          */
8397         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8398         for_each_possible_cpu(i)
8399                 register_fair_sched_group(tg, i);
8400         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
8401         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8402 done:
8403         mutex_unlock(&shares_mutex);
8404         return 0;
8405 }
8406
8407 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8408 {
8409         return tg->shares;
8410 }
8411 #endif
8412
8413 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8414 /*
8415  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8416  */
8417 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8418
8419 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8420 {
8421         if (runtime == RUNTIME_INF)
8422                 return 1ULL << 20;
8423
8424         return div64_u64(runtime << 20, period);
8425 }
8426
8427 /* Must be called with tasklist_lock held */
8428 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8429 {
8430         struct task_struct *g, *p;
8431
8432         do_each_thread(g, p) {
8433                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8434                         return 1;
8435         } while_each_thread(g, p);
8436
8437         return 0;
8438 }
8439
8440 struct rt_schedulable_data {
8441         struct task_group *tg;
8442         u64 rt_period;
8443         u64 rt_runtime;
8444 };
8445
8446 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
8447 {
8448         struct rt_schedulable_data *d = data;
8449         struct task_group *child;
8450         unsigned long total, sum = 0;
8451         u64 period, runtime;
8452
8453         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8454         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8455
8456         if (tg == d->tg) {
8457                 period = d->rt_period;
8458                 runtime = d->rt_runtime;
8459         }
8460
8461         /*
8462          * Cannot have more runtime than the period.
8463          */
8464         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8465                 return -EINVAL;
8466
8467         /*
8468          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
8469          */
8470         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
8471                 return -EBUSY;
8472
8473         total = to_ratio(period, runtime);
8474
8475         /*
8476          * Nobody can have more than the global setting allows.
8477          */
8478         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
8479                 return -EINVAL;
8480
8481         /*
8482          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
8483          */
8484         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
8485                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
8486                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
8487
8488                 if (child == d->tg) {
8489                         period = d->rt_period;
8490                         runtime = d->rt_runtime;
8491                 }
8492
8493                 sum += to_ratio(period, runtime);
8494         }
8495
8496         if (sum > total)
8497                 return -EINVAL;
8498
8499         return 0;
8500 }
8501
8502 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8503 {
8504         struct rt_schedulable_data data = {
8505                 .tg = tg,
8506                 .rt_period = period,
8507                 .rt_runtime = runtime,
8508         };
8509
8510         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
8511 }
8512
8513 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
8514                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8515 {
8516         int i, err = 0;
8517
8518         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8519         read_lock(&tasklist_lock);
8520         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
8521         if (err)
8522                 goto unlock;
8523
8524         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8525         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8526         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8527
8528         for_each_possible_cpu(i) {
8529                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8530
8531                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8532                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8533                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8534         }
8535         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8536  unlock:
8537         read_unlock(&tasklist_lock);
8538         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8539
8540         return err;
8541 }
8542
8543 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8544 {
8545         u64 rt_runtime, rt_period;
8546
8547         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8548         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8549         if (rt_runtime_us < 0)
8550                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8551
8552         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8553 }
8554
8555 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8556 {
8557         u64 rt_runtime_us;
8558
8559         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8560                 return -1;
8561
8562         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8563         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8564         return rt_runtime_us;
8565 }
8566
8567 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8568 {
8569         u64 rt_runtime, rt_period;
8570
8571         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8572         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8573
8574         if (rt_period == 0)
8575                 return -EINVAL;
8576
8577         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8578 }
8579
8580 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8581 {
8582         u64 rt_period_us;
8583
8584         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8585         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8586         return rt_period_us;
8587 }
8588
8589 static int sched_rt_global_constraints(void)
8590 {
8591         u64 runtime, period;
8592         int ret = 0;
8593
8594         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8595                 return -EINVAL;
8596
8597         runtime = global_rt_runtime();
8598         period = global_rt_period();
8599
8600         /*
8601          * Sanity check on the sysctl variables.
8602          */
8603         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8604                 return -EINVAL;
8605
8606         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8607         read_lock(&tasklist_lock);
8608         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8609         read_unlock(&tasklist_lock);
8610         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8611
8612         return ret;
8613 }
8614
8615 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
8616 {
8617         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8618         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8619                 return 0;
8620
8621         return 1;
8622 }
8623
8624 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8625 static int sched_rt_global_constraints(void)
8626 {
8627         unsigned long flags;
8628         int i;
8629
8630         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8631                 return -EINVAL;
8632
8633         /*
8634          * There's always some RT tasks in the root group
8635          * -- migration, kstopmachine etc..
8636          */
8637         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
8638                 return -EBUSY;
8639
8640         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8641         for_each_possible_cpu(i) {
8642                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8643
8644                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8645                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8646                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8647         }
8648         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8649
8650         return 0;
8651 }
8652 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8653
8654 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8655                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8656                 loff_t *ppos)
8657 {
8658         int ret;
8659         int old_period, old_runtime;
8660         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8661
8662         mutex_lock(&mutex);
8663         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8664         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8665
8666         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8667
8668         if (!ret && write) {
8669                 ret = sched_rt_global_constraints();
8670                 if (ret) {
8671                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
8672                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8673                 } else {
8674                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8675                         def_rt_bandwidth.rt_period =
8676                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
8677                 }
8678         }
8679         mutex_unlock(&mutex);
8680
8681         return ret;
8682 }
8683
8684 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8685
8686 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
8687 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
8688 {
8689         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
8690                             struct task_group, css);
8691 }
8692
8693 static struct cgroup_subsys_state *
8694 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8695 {
8696         struct task_group *tg, *parent;
8697
8698         if (!cgrp->parent) {
8699                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8700                 return &init_task_group.css;
8701         }
8702
8703         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
8704         tg = sched_create_group(parent);
8705         if (IS_ERR(tg))
8706                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8707
8708         return &tg->css;
8709 }
8710
8711 static void
8712 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8713 {
8714         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8715
8716         sched_destroy_group(tg);
8717 }
8718
8719 static int
8720 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
8721 {
8722 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8723         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
8724                 return -EINVAL;
8725 #else
8726         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8727         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
8728                 return -EINVAL;
8729 #endif
8730         return 0;
8731 }
8732
8733 static int
8734 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8735                       struct task_struct *tsk, bool threadgroup)
8736 {
8737         int retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, tsk);
8738         if (retval)
8739                 return retval;
8740         if (threadgroup) {
8741                 struct task_struct *c;
8742                 rcu_read_lock();
8743                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
8744                         retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, c);
8745                         if (retval) {
8746                                 rcu_read_unlock();
8747                                 return retval;
8748                         }
8749                 }
8750                 rcu_read_unlock();
8751         }
8752         return 0;
8753 }
8754
8755 static void
8756 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8757                   struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk,
8758                   bool threadgroup)
8759 {
8760         sched_move_task(tsk);
8761         if (threadgroup) {
8762                 struct task_struct *c;
8763                 rcu_read_lock();
8764                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
8765                         sched_move_task(c);
8766                 }
8767                 rcu_read_unlock();
8768         }
8769 }
8770
8771 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8772 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8773                                 u64 shareval)
8774 {
8775         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
8776 }
8777
8778 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8779 {
8780         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8781
8782         return (u64) tg->shares;
8783 }
8784 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8785
8786 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8787 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8788                                 s64 val)
8789 {
8790         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
8791 }
8792
8793 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8794 {
8795         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
8796 }
8797
8798 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8799                 u64 rt_period_us)
8800 {
8801         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
8802 }
8803
8804 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8805 {
8806         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
8807 }
8808 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8809
8810 static struct cftype cpu_files[] = {
8811 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8812         {
8813                 .name = "shares",
8814                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8815                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8816         },
8817 #endif
8818 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8819         {
8820                 .name = "rt_runtime_us",
8821                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8822                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8823         },
8824         {
8825                 .name = "rt_period_us",
8826                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8827                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8828         },
8829 #endif
8830 };
8831
8832 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
8833 {
8834         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
8835 }
8836
8837 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
8838         .name           = "cpu",
8839         .create         = cpu_cgroup_create,
8840         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
8841         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8842         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8843         .populate       = cpu_cgroup_populate,
8844         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
8845         .early_init     = 1,
8846 };
8847
8848 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8849
8850 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
8851
8852 /*
8853  * CPU accounting code for task groups.
8854  *
8855  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
8856  * (balbir@in.ibm.com).
8857  */
8858
8859 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
8860 struct cpuacct {
8861         struct cgroup_subsys_state css;
8862         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
8863         u64 __percpu *cpuusage;
8864         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
8865         struct cpuacct *parent;
8866 };
8867
8868 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
8869
8870 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
8871 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
8872 {
8873         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
8874                             struct cpuacct, css);
8875 }
8876
8877 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
8878 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
8879 {
8880         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
8881                             struct cpuacct, css);
8882 }
8883
8884 /* create a new cpu accounting group */
8885 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
8886         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8887 {
8888         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
8889         int i;
8890
8891         if (!ca)
8892                 goto out;
8893
8894         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
8895         if (!ca->cpuusage)
8896                 goto out_free_ca;
8897
8898         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
8899                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
8900                         goto out_free_counters;
8901
8902         if (cgrp->parent)
8903                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
8904
8905         return &ca->css;
8906
8907 out_free_counters:
8908         while (--i >= 0)
8909                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
8910         free_percpu(ca->cpuusage);
8911 out_free_ca:
8912         kfree(ca);
8913 out:
8914         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8915 }
8916
8917 /* destroy an existing cpu accounting group */
8918 static void
8919 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8920 {
8921         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8922         int i;
8923
8924         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
8925                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
8926         free_percpu(ca->cpuusage);
8927         kfree(ca);
8928 }
8929
8930 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
8931 {
8932         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8933         u64 data;
8934
8935 #ifndef CONFIG_64BIT
8936         /*
8937          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
8938          */
8939         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8940         data = *cpuusage;
8941         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8942 #else
8943         data = *cpuusage;
8944 #endif
8945
8946         return data;
8947 }
8948
8949 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
8950 {
8951         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8952
8953 #ifndef CONFIG_64BIT
8954         /*
8955          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
8956          */
8957         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8958         *cpuusage = val;
8959         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8960 #else
8961         *cpuusage = val;
8962 #endif
8963 }
8964
8965 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
8966 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8967 {
8968         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8969         u64 totalcpuusage = 0;
8970         int i;
8971
8972         for_each_present_cpu(i)
8973                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8974
8975         return totalcpuusage;
8976 }
8977
8978 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8979                                                                 u64 reset)
8980 {
8981         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8982         int err = 0;
8983         int i;
8984
8985         if (reset) {
8986                 err = -EINVAL;
8987                 goto out;
8988         }
8989
8990         for_each_present_cpu(i)
8991                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
8992
8993 out:
8994         return err;
8995 }
8996
8997 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
8998                                    struct seq_file *m)
8999 {
9000         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
9001         u64 percpu;
9002         int i;
9003
9004         for_each_present_cpu(i) {
9005                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9006                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
9007         }
9008         seq_printf(m, "\n");
9009         return 0;
9010 }
9011
9012 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
9013         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
9014         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
9015 };
9016
9017 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9018                 struct cgroup_map_cb *cb)
9019 {
9020         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9021         int i;
9022
9023         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
9024                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
9025                 val = cputime64_to_clock_t(val);
9026                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
9027         }
9028         return 0;
9029 }
9030
9031 static struct cftype files[] = {
9032         {
9033                 .name = "usage",
9034                 .read_u64 = cpuusage_read,
9035                 .write_u64 = cpuusage_write,
9036         },
9037         {
9038                 .name = "usage_percpu",
9039                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
9040         },
9041         {
9042                 .name = "stat",
9043                 .read_map = cpuacct_stats_show,
9044         },
9045 };
9046
9047 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9048 {
9049         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9050 }
9051
9052 /*
9053  * charge this task's execution time to its accounting group.
9054  *
9055  * called with rq->lock held.
9056  */
9057 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9058 {
9059         struct cpuacct *ca;
9060         int cpu;
9061
9062         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9063                 return;
9064
9065         cpu = task_cpu(tsk);
9066
9067         rcu_read_lock();
9068
9069         ca = task_ca(tsk);
9070
9071         for (; ca; ca = ca->parent) {
9072                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9073                 *cpuusage += cputime;
9074         }
9075
9076         rcu_read_unlock();
9077 }
9078
9079 /*
9080  * When CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING is enabled one jiffy can be very large
9081  * in cputime_t units. As a result, cpuacct_update_stats calls
9082  * percpu_counter_add with values large enough to always overflow the
9083  * per cpu batch limit causing bad SMP scalability.
9084  *
9085  * To fix this we scale percpu_counter_batch by cputime_one_jiffy so we
9086  * batch the same amount of time with CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING disabled
9087  * and enabled. We cap it at INT_MAX which is the largest allowed batch value.
9088  */
9089 #ifdef CONFIG_SMP
9090 #define CPUACCT_BATCH   \
9091         min_t(long, percpu_counter_batch * cputime_one_jiffy, INT_MAX)
9092 #else
9093 #define CPUACCT_BATCH   0
9094 #endif
9095
9096 /*
9097  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
9098  */
9099 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
9100                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
9101 {
9102         struct cpuacct *ca;
9103         int batch = CPUACCT_BATCH;
9104
9105         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9106                 return;
9107
9108         rcu_read_lock();
9109         ca = task_ca(tsk);
9110
9111         do {
9112                 __percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val, batch);
9113                 ca = ca->parent;
9114         } while (ca);
9115         rcu_read_unlock();
9116 }
9117
9118 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9119         .name = "cpuacct",
9120         .create = cpuacct_create,
9121         .destroy = cpuacct_destroy,
9122         .populate = cpuacct_populate,
9123         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9124 };
9125 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */
9126
9127 #ifndef CONFIG_SMP
9128
9129 void synchronize_sched_expedited(void)
9130 {
9131         barrier();
9132 }
9133 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
9134
9135 #else /* #ifndef CONFIG_SMP */
9136
9137 static atomic_t synchronize_sched_expedited_count = ATOMIC_INIT(0);
9138
9139 static int synchronize_sched_expedited_cpu_stop(void *data)
9140 {
9141         /*
9142          * There must be a full memory barrier on each affected CPU
9143          * between the time that try_stop_cpus() is called and the
9144          * time that it returns.
9145          *
9146          * In the current initial implementation of cpu_stop, the
9147          * above condition is already met when the control reaches
9148          * this point and the following smp_mb() is not strictly
9149          * necessary.  Do smp_mb() anyway for documentation and
9150          * robustness against future implementation changes.
9151          */
9152         smp_mb(); /* See above comment block. */
9153         return 0;
9154 }
9155
9156 /*
9157  * Wait for an rcu-sched grace period to elapse, but use "big hammer"
9158  * approach to force grace period to end quickly.  This consumes
9159  * significant time on all CPUs, and is thus not recommended for
9160  * any sort of common-case code.
9161  *
9162  * Note that it is illegal to call this function while holding any
9163  * lock that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  Failing to
9164  * observe this restriction will result in deadlock.
9165  */
9166 void synchronize_sched_expedited(void)
9167 {
9168         int snap, trycount = 0;
9169
9170         smp_mb();  /* ensure prior mod happens before capturing snap. */
9171         snap = atomic_read(&synchronize_sched_expedited_count) + 1;
9172         get_online_cpus();
9173         while (try_stop_cpus(cpu_online_mask,
9174                              synchronize_sched_expedited_cpu_stop,
9175                              NULL) == -EAGAIN) {
9176                 put_online_cpus();
9177                 if (trycount++ < 10)
9178                         udelay(trycount * num_online_cpus());
9179                 else {
9180                         synchronize_sched();
9181                         return;
9182                 }
9183                 if (atomic_read(&synchronize_sched_expedited_count) - snap > 0) {
9184                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
9185                         return;
9186                 }
9187                 get_online_cpus();
9188         }
9189         atomic_inc(&synchronize_sched_expedited_count);
9190         smp_mb__after_atomic_inc(); /* ensure post-GP actions seen after GP. */
9191         put_online_cpus();
9192 }
9193 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
9194
9195 #endif /* #else #ifndef CONFIG_SMP */