OSDN Git Service

android-x86: update android-x86_defconfig for 2.6.38
[android-x86/kernel.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/perf_event.h>
43 #include <linux/security.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/profile.h>
46 #include <linux/freezer.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/blkdev.h>
49 #include <linux/delay.h>
50 #include <linux/pid_namespace.h>
51 #include <linux/smp.h>
52 #include <linux/threads.h>
53 #include <linux/timer.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/cpuset.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/proc_fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/stop_machine.h>
61 #include <linux/sysctl.h>
62 #include <linux/syscalls.h>
63 #include <linux/times.h>
64 #include <linux/tsacct_kern.h>
65 #include <linux/kprobes.h>
66 #include <linux/delayacct.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73 #include <linux/ftrace.h>
74 #include <linux/slab.h>
75 #include <linux/cpuacct.h>
76
77 #include <asm/tlb.h>
78 #include <asm/irq_regs.h>
79 #include <asm/mutex.h>
80
81 #include "sched_cpupri.h"
82 #include "workqueue_sched.h"
83 #include "sched_autogroup.h"
84
85 #define CREATE_TRACE_POINTS
86 #include <trace/events/sched.h>
87
88 /*
89  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
90  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
91  * and back.
92  */
93 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
94 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
95 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
96
97 /*
98  * 'User priority' is the nice value converted to something we
99  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
100  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
101  */
102 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
103 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
104 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
105
106 /*
107  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
108  */
109 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
110
111 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
112 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
113
114 /*
115  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
116  *
117  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
118  * Timeslices get refilled after they expire.
119  */
120 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
121
122 /*
123  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
124  */
125 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
126
127 static inline int rt_policy(int policy)
128 {
129         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
130                 return 1;
131         return 0;
132 }
133
134 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
135 {
136         return rt_policy(p->policy);
137 }
138
139 /*
140  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
141  */
142 struct rt_prio_array {
143         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
144         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
145 };
146
147 struct rt_bandwidth {
148         /* nests inside the rq lock: */
149         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
150         ktime_t                 rt_period;
151         u64                     rt_runtime;
152         struct hrtimer          rt_period_timer;
153 };
154
155 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
156
157 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
158
159 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
160 {
161         struct rt_bandwidth *rt_b =
162                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
163         ktime_t now;
164         int overrun;
165         int idle = 0;
166
167         for (;;) {
168                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
169                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
170
171                 if (!overrun)
172                         break;
173
174                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
175         }
176
177         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
178 }
179
180 static
181 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
182 {
183         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
184         rt_b->rt_runtime = runtime;
185
186         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
187
188         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
189                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
190         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
191 }
192
193 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
194 {
195         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
196 }
197
198 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
199 {
200         ktime_t now;
201
202         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
203                 return;
204
205         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
206                 return;
207
208         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
209         for (;;) {
210                 unsigned long delta;
211                 ktime_t soft, hard;
212
213                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
214                         break;
215
216                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
217                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
218
219                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
220                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
221                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
222                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
223                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
224         }
225         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
226 }
227
228 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
229 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
230 {
231         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
232 }
233 #endif
234
235 /*
236  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
237  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
238  */
239 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
240
241 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
242
243 #include <linux/cgroup.h>
244
245 struct cfs_rq;
246
247 static LIST_HEAD(task_groups);
248
249 /* task group related information */
250 struct task_group {
251         struct cgroup_subsys_state css;
252
253 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
254         /* schedulable entities of this group on each cpu */
255         struct sched_entity **se;
256         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
257         struct cfs_rq **cfs_rq;
258         unsigned long shares;
259
260         atomic_t load_weight;
261 #endif
262
263 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
264         struct sched_rt_entity **rt_se;
265         struct rt_rq **rt_rq;
266
267         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
268 #endif
269
270         struct rcu_head rcu;
271         struct list_head list;
272
273         struct task_group *parent;
274         struct list_head siblings;
275         struct list_head children;
276
277 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
278         struct autogroup *autogroup;
279 #endif
280 };
281
282 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
283 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
284
285 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
286
287 # define ROOT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
288
289 /*
290  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
291  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
292  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
293  * too large, so as the shares value of a task group.
294  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
295  *  limitation from this.)
296  */
297 #define MIN_SHARES      2
298 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
299
300 static int root_task_group_load = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
301 #endif
302
303 /* Default task group.
304  *      Every task in system belong to this group at bootup.
305  */
306 struct task_group root_task_group;
307
308 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
309
310 /* CFS-related fields in a runqueue */
311 struct cfs_rq {
312         struct load_weight load;
313         unsigned long nr_running;
314
315         u64 exec_clock;
316         u64 min_vruntime;
317
318         struct rb_root tasks_timeline;
319         struct rb_node *rb_leftmost;
320
321         struct list_head tasks;
322         struct list_head *balance_iterator;
323
324         /*
325          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
326          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
327          */
328         struct sched_entity *curr, *next, *last;
329
330         unsigned int nr_spread_over;
331
332 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
333         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
334
335         /*
336          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
337          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
338          * (like users, containers etc.)
339          *
340          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
341          * list is used during load balance.
342          */
343         int on_list;
344         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
345         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
346
347 #ifdef CONFIG_SMP
348         /*
349          * the part of load.weight contributed by tasks
350          */
351         unsigned long task_weight;
352
353         /*
354          *   h_load = weight * f(tg)
355          *
356          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
357          * this group.
358          */
359         unsigned long h_load;
360
361         /*
362          * Maintaining per-cpu shares distribution for group scheduling
363          *
364          * load_stamp is the last time we updated the load average
365          * load_last is the last time we updated the load average and saw load
366          * load_unacc_exec_time is currently unaccounted execution time
367          */
368         u64 load_avg;
369         u64 load_period;
370         u64 load_stamp, load_last, load_unacc_exec_time;
371
372         unsigned long load_contribution;
373 #endif
374 #endif
375 };
376
377 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
378 struct rt_rq {
379         struct rt_prio_array active;
380         unsigned long rt_nr_running;
381 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
382         struct {
383                 int curr; /* highest queued rt task prio */
384 #ifdef CONFIG_SMP
385                 int next; /* next highest */
386 #endif
387         } highest_prio;
388 #endif
389 #ifdef CONFIG_SMP
390         unsigned long rt_nr_migratory;
391         unsigned long rt_nr_total;
392         int overloaded;
393         struct plist_head pushable_tasks;
394 #endif
395         int rt_throttled;
396         u64 rt_time;
397         u64 rt_runtime;
398         /* Nests inside the rq lock: */
399         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
400
401 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
402         unsigned long rt_nr_boosted;
403
404         struct rq *rq;
405         struct list_head leaf_rt_rq_list;
406         struct task_group *tg;
407 #endif
408 };
409
410 #ifdef CONFIG_SMP
411
412 /*
413  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
414  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
415  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
416  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
417  * object.
418  *
419  */
420 struct root_domain {
421         atomic_t refcount;
422         cpumask_var_t span;
423         cpumask_var_t online;
424
425         /*
426          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
427          * one runnable RT task.
428          */
429         cpumask_var_t rto_mask;
430         atomic_t rto_count;
431         struct cpupri cpupri;
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 /* CONFIG_SMP */
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, *stop;
492         unsigned long next_balance;
493         struct mm_struct *prev_mm;
494
495         u64 clock;
496         u64 clock_task;
497
498         atomic_t nr_iowait;
499
500 #ifdef CONFIG_SMP
501         struct root_domain *rd;
502         struct sched_domain *sd;
503
504         unsigned long cpu_power;
505
506         unsigned char idle_at_tick;
507         /* For active balancing */
508         int post_schedule;
509         int active_balance;
510         int push_cpu;
511         struct cpu_stop_work active_balance_work;
512         /* cpu of this runqueue: */
513         int cpu;
514         int online;
515
516         unsigned long avg_load_per_task;
517
518         u64 rt_avg;
519         u64 age_stamp;
520         u64 idle_stamp;
521         u64 avg_idle;
522 #endif
523
524 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
525         u64 prev_irq_time;
526 #endif
527
528         /* calc_load related fields */
529         unsigned long calc_load_update;
530         long calc_load_active;
531
532 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
533 #ifdef CONFIG_SMP
534         int hrtick_csd_pending;
535         struct call_single_data hrtick_csd;
536 #endif
537         struct hrtimer hrtick_timer;
538 #endif
539
540 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
541         /* latency stats */
542         struct sched_info rq_sched_info;
543         unsigned long long rq_cpu_time;
544         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
545
546         /* sys_sched_yield() stats */
547         unsigned int yld_count;
548
549         /* schedule() stats */
550         unsigned int sched_switch;
551         unsigned int sched_count;
552         unsigned int sched_goidle;
553
554         /* try_to_wake_up() stats */
555         unsigned int ttwu_count;
556         unsigned int ttwu_local;
557 #endif
558 };
559
560 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
561
562
563 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
564
565 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
566 {
567 #ifdef CONFIG_SMP
568         return rq->cpu;
569 #else
570         return 0;
571 #endif
572 }
573
574 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
575         rcu_dereference_check((p), \
576                               rcu_read_lock_sched_held() || \
577                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
578
579 /*
580  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
581  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
582  *
583  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
584  * preempt-disabled sections.
585  */
586 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
587         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
588
589 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
590 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
591 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
592 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
593 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
594
595 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
596
597 /*
598  * Return the group to which this tasks belongs.
599  *
600  * We use task_subsys_state_check() and extend the RCU verification
601  * with lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock) because cpu_cgroup_attach()
602  * holds that lock for each task it moves into the cgroup. Therefore
603  * by holding that lock, we pin the task to the current cgroup.
604  */
605 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
606 {
607         struct task_group *tg;
608         struct cgroup_subsys_state *css;
609
610         if (p->flags & PF_EXITING)
611                 return &root_task_group;
612
613         css = task_subsys_state_check(p, cpu_cgroup_subsys_id,
614                         lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock));
615         tg = container_of(css, struct task_group, css);
616
617         return autogroup_task_group(p, tg);
618 }
619
620 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
621 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
622 {
623 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
624         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
625         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
626 #endif
627
628 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
629         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
630         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
631 #endif
632 }
633
634 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
635
636 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
637 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
638 {
639         return NULL;
640 }
641
642 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
643
644 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
645
646 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
647 {
648         s64 delta;
649
650         if (rq->skip_clock_update)
651                 return;
652
653         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
654         rq->clock += delta;
655         update_rq_clock_task(rq, delta);
656 }
657
658 /*
659  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
660  */
661 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
662 # define const_debug __read_mostly
663 #else
664 # define const_debug static const
665 #endif
666
667 /**
668  * runqueue_is_locked
669  * @cpu: the processor in question.
670  *
671  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
672  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
673  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
674  */
675 int runqueue_is_locked(int cpu)
676 {
677         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
678 }
679
680 /*
681  * Debugging: various feature bits
682  */
683
684 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
685         __SCHED_FEAT_##name ,
686
687 enum {
688 #include "sched_features.h"
689 };
690
691 #undef SCHED_FEAT
692
693 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
694         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
695
696 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
697 #include "sched_features.h"
698         0;
699
700 #undef SCHED_FEAT
701
702 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
703 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
704         #name ,
705
706 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
707 #include "sched_features.h"
708         NULL
709 };
710
711 #undef SCHED_FEAT
712
713 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
714 {
715         int i;
716
717         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
718                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
719                         seq_puts(m, "NO_");
720                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
721         }
722         seq_puts(m, "\n");
723
724         return 0;
725 }
726
727 static ssize_t
728 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
729                 size_t cnt, loff_t *ppos)
730 {
731         char buf[64];
732         char *cmp;
733         int neg = 0;
734         int i;
735
736         if (cnt > 63)
737                 cnt = 63;
738
739         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
740                 return -EFAULT;
741
742         buf[cnt] = 0;
743         cmp = strstrip(buf);
744
745         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
746                 neg = 1;
747                 cmp += 3;
748         }
749
750         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
751                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
752                         if (neg)
753                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
754                         else
755                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
756                         break;
757                 }
758         }
759
760         if (!sched_feat_names[i])
761                 return -EINVAL;
762
763         *ppos += cnt;
764
765         return cnt;
766 }
767
768 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
769 {
770         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
771 }
772
773 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
774         .open           = sched_feat_open,
775         .write          = sched_feat_write,
776         .read           = seq_read,
777         .llseek         = seq_lseek,
778         .release        = single_release,
779 };
780
781 static __init int sched_init_debug(void)
782 {
783         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
784                         &sched_feat_fops);
785
786         return 0;
787 }
788 late_initcall(sched_init_debug);
789
790 #endif
791
792 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
793
794 /*
795  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
796  * Limited because this is done with IRQs disabled.
797  */
798 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
799
800 /*
801  * period over which we average the RT time consumption, measured
802  * in ms.
803  *
804  * default: 1s
805  */
806 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
807
808 /*
809  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
810  * default: 1s
811  */
812 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
813
814 static __read_mostly int scheduler_running;
815
816 /*
817  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
818  * default: 0.95s
819  */
820 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
821
822 static inline u64 global_rt_period(void)
823 {
824         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
825 }
826
827 static inline u64 global_rt_runtime(void)
828 {
829         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
830                 return RUNTIME_INF;
831
832         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
833 }
834
835 #ifndef prepare_arch_switch
836 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
837 #endif
838 #ifndef finish_arch_switch
839 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
840 #endif
841
842 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
843 {
844         return rq->curr == p;
845 }
846
847 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
848 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
849 {
850         return task_current(rq, p);
851 }
852
853 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
854 {
855 }
856
857 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
858 {
859 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
860         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
861         rq->lock.owner = current;
862 #endif
863         /*
864          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
865          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
866          * prev into current:
867          */
868         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
869
870         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
871 }
872
873 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
874 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
875 {
876 #ifdef CONFIG_SMP
877         return p->oncpu;
878 #else
879         return task_current(rq, p);
880 #endif
881 }
882
883 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
884 {
885 #ifdef CONFIG_SMP
886         /*
887          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
888          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
889          * here.
890          */
891         next->oncpu = 1;
892 #endif
893 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
894         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
895 #else
896         raw_spin_unlock(&rq->lock);
897 #endif
898 }
899
900 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
901 {
902 #ifdef CONFIG_SMP
903         /*
904          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
905          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
906          * finished.
907          */
908         smp_wmb();
909         prev->oncpu = 0;
910 #endif
911 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
912         local_irq_enable();
913 #endif
914 }
915 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
916
917 /*
918  * Check whether the task is waking, we use this to synchronize ->cpus_allowed
919  * against ttwu().
920  */
921 static inline int task_is_waking(struct task_struct *p)
922 {
923         return unlikely(p->state == TASK_WAKING);
924 }
925
926 /*
927  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
928  * Must be called interrupts disabled.
929  */
930 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
931         __acquires(rq->lock)
932 {
933         struct rq *rq;
934
935         for (;;) {
936                 rq = task_rq(p);
937                 raw_spin_lock(&rq->lock);
938                 if (likely(rq == task_rq(p)))
939                         return rq;
940                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
941         }
942 }
943
944 /*
945  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
946  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
947  * explicitly disabling preemption.
948  */
949 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
950         __acquires(rq->lock)
951 {
952         struct rq *rq;
953
954         for (;;) {
955                 local_irq_save(*flags);
956                 rq = task_rq(p);
957                 raw_spin_lock(&rq->lock);
958                 if (likely(rq == task_rq(p)))
959                         return rq;
960                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
961         }
962 }
963
964 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
965         __releases(rq->lock)
966 {
967         raw_spin_unlock(&rq->lock);
968 }
969
970 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
971         __releases(rq->lock)
972 {
973         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
974 }
975
976 /*
977  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
978  */
979 static struct rq *this_rq_lock(void)
980         __acquires(rq->lock)
981 {
982         struct rq *rq;
983
984         local_irq_disable();
985         rq = this_rq();
986         raw_spin_lock(&rq->lock);
987
988         return rq;
989 }
990
991 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
992 /*
993  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
994  *
995  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
996  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
997  * reschedule event.
998  *
999  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1000  * rq->lock.
1001  */
1002
1003 /*
1004  * Use hrtick when:
1005  *  - enabled by features
1006  *  - hrtimer is actually high res
1007  */
1008 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1009 {
1010         if (!sched_feat(HRTICK))
1011                 return 0;
1012         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1013                 return 0;
1014         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1015 }
1016
1017 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1018 {
1019         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1020                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1021 }
1022
1023 /*
1024  * High-resolution timer tick.
1025  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1026  */
1027 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1028 {
1029         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1030
1031         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1032
1033         raw_spin_lock(&rq->lock);
1034         update_rq_clock(rq);
1035         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1036         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1037
1038         return HRTIMER_NORESTART;
1039 }
1040
1041 #ifdef CONFIG_SMP
1042 /*
1043  * called from hardirq (IPI) context
1044  */
1045 static void __hrtick_start(void *arg)
1046 {
1047         struct rq *rq = arg;
1048
1049         raw_spin_lock(&rq->lock);
1050         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1051         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1052         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1053 }
1054
1055 /*
1056  * Called to set the hrtick timer state.
1057  *
1058  * called with rq->lock held and irqs disabled
1059  */
1060 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1061 {
1062         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1063         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1064
1065         hrtimer_set_expires(timer, time);
1066
1067         if (rq == this_rq()) {
1068                 hrtimer_restart(timer);
1069         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1070                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1071                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1072         }
1073 }
1074
1075 static int
1076 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1077 {
1078         int cpu = (int)(long)hcpu;
1079
1080         switch (action) {
1081         case CPU_UP_CANCELED:
1082         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1083         case CPU_DOWN_PREPARE:
1084         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1085         case CPU_DEAD:
1086         case CPU_DEAD_FROZEN:
1087                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1088                 return NOTIFY_OK;
1089         }
1090
1091         return NOTIFY_DONE;
1092 }
1093
1094 static __init void init_hrtick(void)
1095 {
1096         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1097 }
1098 #else
1099 /*
1100  * Called to set the hrtick timer state.
1101  *
1102  * called with rq->lock held and irqs disabled
1103  */
1104 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1105 {
1106         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1107                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1108 }
1109
1110 static inline void init_hrtick(void)
1111 {
1112 }
1113 #endif /* CONFIG_SMP */
1114
1115 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1116 {
1117 #ifdef CONFIG_SMP
1118         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1119
1120         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1121         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1122         rq->hrtick_csd.info = rq;
1123 #endif
1124
1125         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1126         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1127 }
1128 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1129 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1130 {
1131 }
1132
1133 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1134 {
1135 }
1136
1137 static inline void init_hrtick(void)
1138 {
1139 }
1140 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1141
1142 /*
1143  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1144  *
1145  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1146  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1147  * the target CPU.
1148  */
1149 #ifdef CONFIG_SMP
1150
1151 #ifndef tsk_is_polling
1152 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1153 #endif
1154
1155 static void resched_task(struct task_struct *p)
1156 {
1157         int cpu;
1158
1159         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1160
1161         if (test_tsk_need_resched(p))
1162                 return;
1163
1164         set_tsk_need_resched(p);
1165
1166         cpu = task_cpu(p);
1167         if (cpu == smp_processor_id())
1168                 return;
1169
1170         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1171         smp_mb();
1172         if (!tsk_is_polling(p))
1173                 smp_send_reschedule(cpu);
1174 }
1175
1176 static void resched_cpu(int cpu)
1177 {
1178         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1179         unsigned long flags;
1180
1181         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1182                 return;
1183         resched_task(cpu_curr(cpu));
1184         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1185 }
1186
1187 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1188 /*
1189  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
1190  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
1191  *
1192  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
1193  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
1194  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
1195  */
1196 int get_nohz_timer_target(void)
1197 {
1198         int cpu = smp_processor_id();
1199         int i;
1200         struct sched_domain *sd;
1201
1202         for_each_domain(cpu, sd) {
1203                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1204                         if (!idle_cpu(i))
1205                                 return i;
1206         }
1207         return cpu;
1208 }
1209 /*
1210  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1211  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1212  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1213  * idle system the next event might even be infinite time into the
1214  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1215  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1216  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1217  * wheel for the next timer event.
1218  */
1219 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1220 {
1221         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1222
1223         if (cpu == smp_processor_id())
1224                 return;
1225
1226         /*
1227          * This is safe, as this function is called with the timer
1228          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1229          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1230          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1231          * timer into account automatically.
1232          */
1233         if (rq->curr != rq->idle)
1234                 return;
1235
1236         /*
1237          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1238          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1239          * idle task through an additional NOOP schedule()
1240          */
1241         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1242
1243         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1244         smp_mb();
1245         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1246                 smp_send_reschedule(cpu);
1247 }
1248
1249 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1250
1251 static u64 sched_avg_period(void)
1252 {
1253         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1254 }
1255
1256 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1257 {
1258         s64 period = sched_avg_period();
1259
1260         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1261                 /*
1262                  * Inline assembly required to prevent the compiler
1263                  * optimising this loop into a divmod call.
1264                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
1265                  */
1266                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
1267                 rq->age_stamp += period;
1268                 rq->rt_avg /= 2;
1269         }
1270 }
1271
1272 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1273 {
1274         rq->rt_avg += rt_delta;
1275         sched_avg_update(rq);
1276 }
1277
1278 #else /* !CONFIG_SMP */
1279 static void resched_task(struct task_struct *p)
1280 {
1281         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1282         set_tsk_need_resched(p);
1283 }
1284
1285 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1286 {
1287 }
1288
1289 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1290 {
1291 }
1292 #endif /* CONFIG_SMP */
1293
1294 #if BITS_PER_LONG == 32
1295 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1296 #else
1297 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1298 #endif
1299
1300 #define WMULT_SHIFT     32
1301
1302 /*
1303  * Shift right and round:
1304  */
1305 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1306
1307 /*
1308  * delta *= weight / lw
1309  */
1310 static unsigned long
1311 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1312                 struct load_weight *lw)
1313 {
1314         u64 tmp;
1315
1316         if (!lw->inv_weight) {
1317                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1318                         lw->inv_weight = 1;
1319                 else
1320                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1321                                 / (lw->weight+1);
1322         }
1323
1324         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1325         /*
1326          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1327          */
1328         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1329                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1330                         WMULT_SHIFT/2);
1331         else
1332                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1333
1334         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1335 }
1336
1337 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1338 {
1339         lw->weight += inc;
1340         lw->inv_weight = 0;
1341 }
1342
1343 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1344 {
1345         lw->weight -= dec;
1346         lw->inv_weight = 0;
1347 }
1348
1349 static inline void update_load_set(struct load_weight *lw, unsigned long w)
1350 {
1351         lw->weight = w;
1352         lw->inv_weight = 0;
1353 }
1354
1355 /*
1356  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1357  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1358  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1359  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1360  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1361  * slice expiry etc.
1362  */
1363
1364 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1365 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1366
1367 /*
1368  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1369  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1370  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1371  * that remained on nice 0.
1372  *
1373  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1374  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1375  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1376  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1377  * the relative distance between them is ~25%.)
1378  */
1379 static const int prio_to_weight[40] = {
1380  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1381  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1382  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1383  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1384  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1385  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1386  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1387  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1388 };
1389
1390 /*
1391  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1392  *
1393  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1394  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1395  * into multiplications:
1396  */
1397 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1398  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1399  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1400  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1401  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1402  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1403  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1404  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1405  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1406 };
1407
1408 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1409 enum cpuacct_stat_index {
1410         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1411         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1412
1413         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1414 };
1415
1416 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1417 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1418 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1419                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1420 #else
1421 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1422 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1423                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1424 #endif
1425
1426 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1427 {
1428         update_load_add(&rq->load, load);
1429 }
1430
1431 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1432 {
1433         update_load_sub(&rq->load, load);
1434 }
1435
1436 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1437 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1438
1439 /*
1440  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1441  * leaving it for the final time.
1442  */
1443 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1444 {
1445         struct task_group *parent, *child;
1446         int ret;
1447
1448         rcu_read_lock();
1449         parent = &root_task_group;
1450 down:
1451         ret = (*down)(parent, data);
1452         if (ret)
1453                 goto out_unlock;
1454         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1455                 parent = child;
1456                 goto down;
1457
1458 up:
1459                 continue;
1460         }
1461         ret = (*up)(parent, data);
1462         if (ret)
1463                 goto out_unlock;
1464
1465         child = parent;
1466         parent = parent->parent;
1467         if (parent)
1468                 goto up;
1469 out_unlock:
1470         rcu_read_unlock();
1471
1472         return ret;
1473 }
1474
1475 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1476 {
1477         return 0;
1478 }
1479 #endif
1480
1481 #ifdef CONFIG_SMP
1482 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1483 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1484 {
1485         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1486 }
1487
1488 /*
1489  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1490  * according to the scheduling class and "nice" value.
1491  *
1492  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1493  * balance conservatively.
1494  */
1495 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1496 {
1497         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1498         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1499
1500         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1501                 return total;
1502
1503         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1504 }
1505
1506 /*
1507  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1508  * according to the scheduling class and "nice" value.
1509  */
1510 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1511 {
1512         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1513         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1514
1515         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1516                 return total;
1517
1518         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1519 }
1520
1521 static unsigned long power_of(int cpu)
1522 {
1523         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
1524 }
1525
1526 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1527
1528 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1529 {
1530         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1531         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1532
1533         if (nr_running)
1534                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1535         else
1536                 rq->avg_load_per_task = 0;
1537
1538         return rq->avg_load_per_task;
1539 }
1540
1541 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1542
1543 /*
1544  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1545  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1546  * group is a fraction of its parents load.
1547  */
1548 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1549 {
1550         unsigned long load;
1551         long cpu = (long)data;
1552
1553         if (!tg->parent) {
1554                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1555         } else {
1556                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1557                 load *= tg->se[cpu]->load.weight;
1558                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1559         }
1560
1561         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1562
1563         return 0;
1564 }
1565
1566 static void update_h_load(long cpu)
1567 {
1568         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1569 }
1570
1571 #endif
1572
1573 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1574
1575 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1576
1577 /*
1578  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1579  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1580  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1581  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1582  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1583  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1584  */
1585 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1586         __releases(this_rq->lock)
1587         __acquires(busiest->lock)
1588         __acquires(this_rq->lock)
1589 {
1590         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1591         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1592
1593         return 1;
1594 }
1595
1596 #else
1597 /*
1598  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1599  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1600  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1601  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1602  * regardless of entry order into the function.
1603  */
1604 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1605         __releases(this_rq->lock)
1606         __acquires(busiest->lock)
1607         __acquires(this_rq->lock)
1608 {
1609         int ret = 0;
1610
1611         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1612                 if (busiest < this_rq) {
1613                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1614                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1615                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1616                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1617                         ret = 1;
1618                 } else
1619                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1620                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1621         }
1622         return ret;
1623 }
1624
1625 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1626
1627 /*
1628  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1629  */
1630 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1631 {
1632         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1633                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1634                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1635                 BUG_ON(1);
1636         }
1637
1638         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1639 }
1640
1641 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1642         __releases(busiest->lock)
1643 {
1644         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1645         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1646 }
1647
1648 /*
1649  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1650  *
1651  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1652  * you need to do so manually before calling.
1653  */
1654 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1655         __acquires(rq1->lock)
1656         __acquires(rq2->lock)
1657 {
1658         BUG_ON(!irqs_disabled());
1659         if (rq1 == rq2) {
1660                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1661                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1662         } else {
1663                 if (rq1 < rq2) {
1664                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1665                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1666                 } else {
1667                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1668                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1669                 }
1670         }
1671 }
1672
1673 /*
1674  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1675  *
1676  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1677  * you need to do so manually after calling.
1678  */
1679 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1680         __releases(rq1->lock)
1681         __releases(rq2->lock)
1682 {
1683         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1684         if (rq1 != rq2)
1685                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1686         else
1687                 __release(rq2->lock);
1688 }
1689
1690 #endif
1691
1692 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq);
1693 static void update_sysctl(void);
1694 static int get_update_sysctl_factor(void);
1695 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq);
1696
1697 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1698 {
1699         set_task_rq(p, cpu);
1700 #ifdef CONFIG_SMP
1701         /*
1702          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1703          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1704          * per-task data have been completed by this moment.
1705          */
1706         smp_wmb();
1707         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1708 #endif
1709 }
1710
1711 static const struct sched_class rt_sched_class;
1712
1713 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1714 #define for_each_class(class) \
1715    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1716
1717 #include "sched_stats.h"
1718
1719 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1720 {
1721         rq->nr_running++;
1722 }
1723
1724 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1725 {
1726         rq->nr_running--;
1727 }
1728
1729 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1730 {
1731         /*
1732          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1733          */
1734         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1735                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1736                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1737                 return;
1738         }
1739
1740         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1741         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1742 }
1743
1744 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1745 {
1746         update_rq_clock(rq);
1747         sched_info_queued(p);
1748         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
1749         p->se.on_rq = 1;
1750 }
1751
1752 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1753 {
1754         update_rq_clock(rq);
1755         sched_info_dequeued(p);
1756         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
1757         p->se.on_rq = 0;
1758 }
1759
1760 /*
1761  * activate_task - move a task to the runqueue.
1762  */
1763 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1764 {
1765         if (task_contributes_to_load(p))
1766                 rq->nr_uninterruptible--;
1767
1768         enqueue_task(rq, p, flags);
1769         inc_nr_running(rq);
1770 }
1771
1772 /*
1773  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1774  */
1775 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1776 {
1777         if (task_contributes_to_load(p))
1778                 rq->nr_uninterruptible++;
1779
1780         dequeue_task(rq, p, flags);
1781         dec_nr_running(rq);
1782 }
1783
1784 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1785
1786 /*
1787  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
1788  * They are only modified in account_system_vtime, on corresponding CPU
1789  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
1790  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
1791  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
1792  * race with irq/account_system_vtime on this CPU. We would either get old
1793  * or new value with a side effect of accounting a slice of irq time to wrong
1794  * task when irq is in progress while we read rq->clock. That is a worthy
1795  * compromise in place of having locks on each irq in account_system_time.
1796  */
1797 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
1798 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
1799
1800 static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
1801 static int sched_clock_irqtime;
1802
1803 void enable_sched_clock_irqtime(void)
1804 {
1805         sched_clock_irqtime = 1;
1806 }
1807
1808 void disable_sched_clock_irqtime(void)
1809 {
1810         sched_clock_irqtime = 0;
1811 }
1812
1813 #ifndef CONFIG_64BIT
1814 static DEFINE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
1815
1816 static inline void irq_time_write_begin(void)
1817 {
1818         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1819         smp_wmb();
1820 }
1821
1822 static inline void irq_time_write_end(void)
1823 {
1824         smp_wmb();
1825         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1826 }
1827
1828 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1829 {
1830         u64 irq_time;
1831         unsigned seq;
1832
1833         do {
1834                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
1835                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
1836                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1837         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
1838
1839         return irq_time;
1840 }
1841 #else /* CONFIG_64BIT */
1842 static inline void irq_time_write_begin(void)
1843 {
1844 }
1845
1846 static inline void irq_time_write_end(void)
1847 {
1848 }
1849
1850 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1851 {
1852         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1853 }
1854 #endif /* CONFIG_64BIT */
1855
1856 /*
1857  * Called before incrementing preempt_count on {soft,}irq_enter
1858  * and before decrementing preempt_count on {soft,}irq_exit.
1859  */
1860 void account_system_vtime(struct task_struct *curr)
1861 {
1862         unsigned long flags;
1863         s64 delta;
1864         int cpu;
1865
1866         if (!sched_clock_irqtime)
1867                 return;
1868
1869         local_irq_save(flags);
1870
1871         cpu = smp_processor_id();
1872         delta = sched_clock_cpu(cpu) - __this_cpu_read(irq_start_time);
1873         __this_cpu_add(irq_start_time, delta);
1874
1875         irq_time_write_begin();
1876         /*
1877          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
1878          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
1879          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
1880          * that do not consume any time, but still wants to run.
1881          */
1882         if (hardirq_count())
1883                 __this_cpu_add(cpu_hardirq_time, delta);
1884         else if (in_serving_softirq() && !(curr->flags & PF_KSOFTIRQD))
1885                 __this_cpu_add(cpu_softirq_time, delta);
1886
1887         irq_time_write_end();
1888         local_irq_restore(flags);
1889 }
1890 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
1891
1892 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
1893 {
1894         s64 irq_delta;
1895
1896         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
1897
1898         /*
1899          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
1900          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
1901          * {soft,}irq region.
1902          *
1903          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
1904          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
1905          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
1906          * monotonic.
1907          *
1908          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
1909          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
1910          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
1911          * atomic ops.
1912          */
1913         if (irq_delta > delta)
1914                 irq_delta = delta;
1915
1916         rq->prev_irq_time += irq_delta;
1917         delta -= irq_delta;
1918         rq->clock_task += delta;
1919
1920         if (irq_delta && sched_feat(NONIRQ_POWER))
1921                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta);
1922 }
1923
1924 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
1925
1926 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
1927 {
1928         rq->clock_task += delta;
1929 }
1930
1931 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
1932
1933 #include "sched_idletask.c"
1934 #include "sched_fair.c"
1935 #include "sched_rt.c"
1936 #include "sched_autogroup.c"
1937 #include "sched_stoptask.c"
1938 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1939 # include "sched_debug.c"
1940 #endif
1941
1942 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
1943 {
1944         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
1945         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
1946
1947         if (stop) {
1948                 /*
1949                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
1950                  * userspace knows about and won't get confused about.
1951                  *
1952                  * Also, it will make PI more or less work without too
1953                  * much confusion -- but then, stop work should not
1954                  * rely on PI working anyway.
1955                  */
1956                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
1957
1958                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
1959         }
1960
1961         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
1962
1963         if (old_stop) {
1964                 /*
1965                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
1966                  * it can die in pieces.
1967                  */
1968                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
1969         }
1970 }
1971
1972 /*
1973  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1974  */
1975 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1976 {
1977         return p->static_prio;
1978 }
1979
1980 /*
1981  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1982  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1983  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1984  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1985  * estimator recalculates.
1986  */
1987 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1988 {
1989         int prio;
1990
1991         if (task_has_rt_policy(p))
1992                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1993         else
1994                 prio = __normal_prio(p);
1995         return prio;
1996 }
1997
1998 /*
1999  * Calculate the current priority, i.e. the priority
2000  * taken into account by the scheduler. This value might
2001  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
2002  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
2003  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
2004  */
2005 static int effective_prio(struct task_struct *p)
2006 {
2007         p->normal_prio = normal_prio(p);
2008         /*
2009          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
2010          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
2011          * to the normal priority:
2012          */
2013         if (!rt_prio(p->prio))
2014                 return p->normal_prio;
2015         return p->prio;
2016 }
2017
2018 /**
2019  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2020  * @p: the task in question.
2021  */
2022 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2023 {
2024         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2025 }
2026
2027 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2028                                        const struct sched_class *prev_class,
2029                                        int oldprio, int running)
2030 {
2031         if (prev_class != p->sched_class) {
2032                 if (prev_class->switched_from)
2033                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
2034                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
2035         } else
2036                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
2037 }
2038
2039 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2040 {
2041         const struct sched_class *class;
2042
2043         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
2044                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
2045         } else {
2046                 for_each_class(class) {
2047                         if (class == rq->curr->sched_class)
2048                                 break;
2049                         if (class == p->sched_class) {
2050                                 resched_task(rq->curr);
2051                                 break;
2052                         }
2053                 }
2054         }
2055
2056         /*
2057          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
2058          * this case, we can save a useless back to back clock update.
2059          */
2060         if (rq->curr->se.on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
2061                 rq->skip_clock_update = 1;
2062 }
2063
2064 #ifdef CONFIG_SMP
2065 /*
2066  * Is this task likely cache-hot:
2067  */
2068 static int
2069 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2070 {
2071         s64 delta;
2072
2073         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2074                 return 0;
2075
2076         if (unlikely(p->policy == SCHED_IDLE))
2077                 return 0;
2078
2079         /*
2080          * Buddy candidates are cache hot:
2081          */
2082         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2083                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2084                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2085                 return 1;
2086
2087         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2088                 return 1;
2089         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2090                 return 0;
2091
2092         delta = now - p->se.exec_start;
2093
2094         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2095 }
2096
2097 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2098 {
2099 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2100         /*
2101          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2102          * ttwu() will sort out the placement.
2103          */
2104         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2105                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2106 #endif
2107
2108         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2109
2110         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2111                 p->se.nr_migrations++;
2112                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, 1, NULL, 0);
2113         }
2114
2115         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2116 }
2117
2118 struct migration_arg {
2119         struct task_struct *task;
2120         int dest_cpu;
2121 };
2122
2123 static int migration_cpu_stop(void *data);
2124
2125 /*
2126  * The task's runqueue lock must be held.
2127  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2128  */
2129 static bool migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2130 {
2131         /*
2132          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2133          * the next wake-up will properly place the task.
2134          */
2135         return p->se.on_rq || task_running(rq, p);
2136 }
2137
2138 /*
2139  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2140  *
2141  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2142  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2143  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2144  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2145  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2146  * @p has remained unscheduled the whole time.
2147  *
2148  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2149  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2150  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2151  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2152  * waiting to become inactive.
2153  */
2154 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2155 {
2156         unsigned long flags;
2157         int running, on_rq;
2158         unsigned long ncsw;
2159         struct rq *rq;
2160
2161         for (;;) {
2162                 /*
2163                  * We do the initial early heuristics without holding
2164                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2165                  * the runqueue lock when things look like they will
2166                  * work out!
2167                  */
2168                 rq = task_rq(p);
2169
2170                 /*
2171                  * If the task is actively running on another CPU
2172                  * still, just relax and busy-wait without holding
2173                  * any locks.
2174                  *
2175                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2176                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2177                  * But we don't care, since "task_running()" will
2178                  * return false if the runqueue has changed and p
2179                  * is actually now running somewhere else!
2180                  */
2181                 while (task_running(rq, p)) {
2182                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2183                                 return 0;
2184                         cpu_relax();
2185                 }
2186
2187                 /*
2188                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2189                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2190                  * just go back and repeat.
2191                  */
2192                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2193                 trace_sched_wait_task(p);
2194                 running = task_running(rq, p);
2195                 on_rq = p->se.on_rq;
2196                 ncsw = 0;
2197                 if (!match_state || p->state == match_state)
2198                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2199                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2200
2201                 /*
2202                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2203                  */
2204                 if (unlikely(!ncsw))
2205                         break;
2206
2207                 /*
2208                  * Was it really running after all now that we
2209                  * checked with the proper locks actually held?
2210                  *
2211                  * Oops. Go back and try again..
2212                  */
2213                 if (unlikely(running)) {
2214                         cpu_relax();
2215                         continue;
2216                 }
2217
2218                 /*
2219                  * It's not enough that it's not actively running,
2220                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2221                  * preempted!
2222                  *
2223                  * So if it was still runnable (but just not actively
2224                  * running right now), it's preempted, and we should
2225                  * yield - it could be a while.
2226                  */
2227                 if (unlikely(on_rq)) {
2228                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2229                         continue;
2230                 }
2231
2232                 /*
2233                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2234                  * runnable, which means that it will never become
2235                  * running in the future either. We're all done!
2236                  */
2237                 break;
2238         }
2239
2240         return ncsw;
2241 }
2242
2243 /***
2244  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2245  * @p: the to-be-kicked thread
2246  *
2247  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2248  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2249  *
2250  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2251  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2252  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2253  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2254  * achieved as well.
2255  */
2256 void kick_process(struct task_struct *p)
2257 {
2258         int cpu;
2259
2260         preempt_disable();
2261         cpu = task_cpu(p);
2262         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2263                 smp_send_reschedule(cpu);
2264         preempt_enable();
2265 }
2266 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2267 #endif /* CONFIG_SMP */
2268
2269 /**
2270  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2271  * @p:          the task to evaluate
2272  * @func:       the function to be called
2273  * @info:       the function call argument
2274  *
2275  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2276  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2277  */
2278 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2279                               void (*func) (void *info), void *info)
2280 {
2281         int cpu;
2282
2283         preempt_disable();
2284         cpu = task_cpu(p);
2285         if (task_curr(p))
2286                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2287         preempt_enable();
2288 }
2289
2290 #ifdef CONFIG_SMP
2291 /*
2292  * ->cpus_allowed is protected by either TASK_WAKING or rq->lock held.
2293  */
2294 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2295 {
2296         int dest_cpu;
2297         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2298
2299         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2300         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2301                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2302                         return dest_cpu;
2303
2304         /* Any allowed, online CPU? */
2305         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2306         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2307                 return dest_cpu;
2308
2309         /* No more Mr. Nice Guy. */
2310         dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2311         /*
2312          * Don't tell them about moving exiting tasks or
2313          * kernel threads (both mm NULL), since they never
2314          * leave kernel.
2315          */
2316         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2317                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
2318                                 task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2319         }
2320
2321         return dest_cpu;
2322 }
2323
2324 /*
2325  * The caller (fork, wakeup) owns TASK_WAKING, ->cpus_allowed is stable.
2326  */
2327 static inline
2328 int select_task_rq(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2329 {
2330         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(rq, p, sd_flags, wake_flags);
2331
2332         /*
2333          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2334          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2335          * cpu.
2336          *
2337          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2338          *
2339          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2340          *   not worry about this generic constraint ]
2341          */
2342         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2343                      !cpu_online(cpu)))
2344                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2345
2346         return cpu;
2347 }
2348
2349 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
2350 {
2351         s64 diff = sample - *avg;
2352         *avg += diff >> 3;
2353 }
2354 #endif
2355
2356 static inline void ttwu_activate(struct task_struct *p, struct rq *rq,
2357                                  bool is_sync, bool is_migrate, bool is_local,
2358                                  unsigned long en_flags)
2359 {
2360         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
2361         if (is_sync)
2362                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
2363         if (is_migrate)
2364                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2365         if (is_local)
2366                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
2367         else
2368                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
2369
2370         activate_task(rq, p, en_flags);
2371 }
2372
2373 static inline void ttwu_post_activation(struct task_struct *p, struct rq *rq,
2374                                         int wake_flags, bool success)
2375 {
2376         trace_sched_wakeup(p, success);
2377         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2378
2379         p->state = TASK_RUNNING;
2380 #ifdef CONFIG_SMP
2381         if (p->sched_class->task_woken)
2382                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2383
2384         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2385                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2386                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2387
2388                 if (delta > max)
2389                         rq->avg_idle = max;
2390                 else
2391                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2392                 rq->idle_stamp = 0;
2393         }
2394 #endif
2395         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
2396         if ((p->flags & PF_WQ_WORKER) && success)
2397                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
2398 }
2399
2400 /**
2401  * try_to_wake_up - wake up a thread
2402  * @p: the thread to be awakened
2403  * @state: the mask of task states that can be woken
2404  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
2405  *
2406  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2407  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2408  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2409  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2410  * runnable without the overhead of this.
2411  *
2412  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
2413  * or @state didn't match @p's state.
2414  */
2415 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2416                           int wake_flags)
2417 {
2418         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2419         unsigned long flags;
2420         unsigned long en_flags = ENQUEUE_WAKEUP;
2421         struct rq *rq;
2422
2423         this_cpu = get_cpu();
2424
2425         smp_wmb();
2426         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2427         if (!(p->state & state))
2428                 goto out;
2429
2430         if (p->se.on_rq)
2431                 goto out_running;
2432
2433         cpu = task_cpu(p);
2434         orig_cpu = cpu;
2435
2436 #ifdef CONFIG_SMP
2437         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2438                 goto out_activate;
2439
2440         /*
2441          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2442          * we put the task in TASK_WAKING state.
2443          *
2444          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2445          */
2446         if (task_contributes_to_load(p)) {
2447                 if (likely(cpu_online(orig_cpu)))
2448                         rq->nr_uninterruptible--;
2449                 else
2450                         this_rq()->nr_uninterruptible--;
2451         }
2452         p->state = TASK_WAKING;
2453
2454         if (p->sched_class->task_waking) {
2455                 p->sched_class->task_waking(rq, p);
2456                 en_flags |= ENQUEUE_WAKING;
2457         }
2458
2459         cpu = select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2460         if (cpu != orig_cpu)
2461                 set_task_cpu(p, cpu);
2462         __task_rq_unlock(rq);
2463
2464         rq = cpu_rq(cpu);
2465         raw_spin_lock(&rq->lock);
2466
2467         /*
2468          * We migrated the task without holding either rq->lock, however
2469          * since the task is not on the task list itself, nobody else
2470          * will try and migrate the task, hence the rq should match the
2471          * cpu we just moved it to.
2472          */
2473         WARN_ON(task_cpu(p) != cpu);
2474         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2475
2476 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2477         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2478         if (cpu == this_cpu)
2479                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2480         else {
2481                 struct sched_domain *sd;
2482                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2483                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2484                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2485                                 break;
2486                         }
2487                 }
2488         }
2489 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2490
2491 out_activate:
2492 #endif /* CONFIG_SMP */
2493         ttwu_activate(p, rq, wake_flags & WF_SYNC, orig_cpu != cpu,
2494                       cpu == this_cpu, en_flags);
2495         success = 1;
2496 out_running:
2497         ttwu_post_activation(p, rq, wake_flags, success);
2498 out:
2499         task_rq_unlock(rq, &flags);
2500         put_cpu();
2501
2502         return success;
2503 }
2504
2505 /**
2506  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2507  * @p: the thread to be awakened
2508  *
2509  * Put @p on the run-queue if it's not already there.  The caller must
2510  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2511  * the current task.  this_rq() stays locked over invocation.
2512  */
2513 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
2514 {
2515         struct rq *rq = task_rq(p);
2516         bool success = false;
2517
2518         BUG_ON(rq != this_rq());
2519         BUG_ON(p == current);
2520         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2521
2522         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2523                 return;
2524
2525         if (!p->se.on_rq) {
2526                 if (likely(!task_running(rq, p))) {
2527                         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2528                         schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2529                 }
2530                 ttwu_activate(p, rq, false, false, true, ENQUEUE_WAKEUP);
2531                 success = true;
2532         }
2533         ttwu_post_activation(p, rq, 0, success);
2534 }
2535
2536 /**
2537  * wake_up_process - Wake up a specific process
2538  * @p: The process to be woken up.
2539  *
2540  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2541  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2542  * running.
2543  *
2544  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2545  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2546  */
2547 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2548 {
2549         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2550 }
2551 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2552
2553 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2554 {
2555         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2556 }
2557
2558 /*
2559  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2560  * p is forked by current.
2561  *
2562  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2563  */
2564 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2565 {
2566         p->se.exec_start                = 0;
2567         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2568         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2569         p->se.nr_migrations             = 0;
2570
2571 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2572         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2573 #endif
2574
2575         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2576         p->se.on_rq = 0;
2577         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2578
2579 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2580         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2581 #endif
2582 }
2583
2584 /*
2585  * fork()/clone()-time setup:
2586  */
2587 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2588 {
2589         int cpu = get_cpu();
2590
2591         __sched_fork(p);
2592         /*
2593          * We mark the process as running here. This guarantees that
2594          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2595          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2596          */
2597         p->state = TASK_RUNNING;
2598
2599         /*
2600          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2601          */
2602         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2603                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2604                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2605                         p->normal_prio = p->static_prio;
2606                 }
2607
2608                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2609                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2610                         p->normal_prio = p->static_prio;
2611                         set_load_weight(p);
2612                 }
2613
2614                 /*
2615                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2616                  * fulfilled its duty:
2617                  */
2618                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2619         }
2620
2621         /*
2622          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2623          */
2624         p->prio = current->normal_prio;
2625
2626         if (!rt_prio(p->prio))
2627                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2628
2629         if (p->sched_class->task_fork)
2630                 p->sched_class->task_fork(p);
2631
2632         /*
2633          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2634          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2635          * is ran before sched_fork().
2636          *
2637          * Silence PROVE_RCU.
2638          */
2639         rcu_read_lock();
2640         set_task_cpu(p, cpu);
2641         rcu_read_unlock();
2642
2643 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2644         if (likely(sched_info_on()))
2645                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2646 #endif
2647 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2648         p->oncpu = 0;
2649 #endif
2650 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2651         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2652         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2653 #endif
2654 #ifdef CONFIG_SMP
2655         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2656 #endif
2657
2658         put_cpu();
2659 }
2660
2661 /*
2662  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2663  *
2664  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2665  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2666  * on the runqueue and wakes it.
2667  */
2668 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2669 {
2670         unsigned long flags;
2671         struct rq *rq;
2672         int cpu __maybe_unused = get_cpu();
2673
2674 #ifdef CONFIG_SMP
2675         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2676         p->state = TASK_WAKING;
2677
2678         /*
2679          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2680          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2681          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2682          *
2683          * We set TASK_WAKING so that select_task_rq() can drop rq->lock
2684          * without people poking at ->cpus_allowed.
2685          */
2686         cpu = select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2687         set_task_cpu(p, cpu);
2688
2689         p->state = TASK_RUNNING;
2690         task_rq_unlock(rq, &flags);
2691 #endif
2692
2693         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2694         activate_task(rq, p, 0);
2695         trace_sched_wakeup_new(p, 1);
2696         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2697 #ifdef CONFIG_SMP
2698         if (p->sched_class->task_woken)
2699                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2700 #endif
2701         task_rq_unlock(rq, &flags);
2702         put_cpu();
2703 }
2704
2705 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2706
2707 /**
2708  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2709  * @notifier: notifier struct to register
2710  */
2711 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2712 {
2713         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2714 }
2715 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2716
2717 /**
2718  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2719  * @notifier: notifier struct to unregister
2720  *
2721  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2722  */
2723 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2724 {
2725         hlist_del(&notifier->link);
2726 }
2727 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2728
2729 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2730 {
2731         struct preempt_notifier *notifier;
2732         struct hlist_node *node;
2733
2734         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2735                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2736 }
2737
2738 static void
2739 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2740                                  struct task_struct *next)
2741 {
2742         struct preempt_notifier *notifier;
2743         struct hlist_node *node;
2744
2745         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2746                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2747 }
2748
2749 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2750
2751 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2752 {
2753 }
2754
2755 static void
2756 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2757                                  struct task_struct *next)
2758 {
2759 }
2760
2761 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2762
2763 /**
2764  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2765  * @rq: the runqueue preparing to switch
2766  * @prev: the current task that is being switched out
2767  * @next: the task we are going to switch to.
2768  *
2769  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2770  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2771  * switch.
2772  *
2773  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2774  * hooks.
2775  */
2776 static inline void
2777 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2778                     struct task_struct *next)
2779 {
2780         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2781         prepare_lock_switch(rq, next);
2782         prepare_arch_switch(next);
2783 }
2784
2785 /**
2786  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2787  * @rq: runqueue associated with task-switch
2788  * @prev: the thread we just switched away from.
2789  *
2790  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2791  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2792  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2793  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2794  *
2795  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2796  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2797  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2798  * details.)
2799  */
2800 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2801         __releases(rq->lock)
2802 {
2803         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2804         long prev_state;
2805
2806         rq->prev_mm = NULL;
2807
2808         /*
2809          * A task struct has one reference for the use as "current".
2810          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2811          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2812          * the scheduled task must drop that reference.
2813          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2814          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2815          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2816          * be dropped twice.
2817          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2818          */
2819         prev_state = prev->state;
2820         finish_arch_switch(prev);
2821 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2822         local_irq_disable();
2823 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2824         perf_event_task_sched_in(current);
2825 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2826         local_irq_enable();
2827 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2828         finish_lock_switch(rq, prev);
2829
2830         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2831         if (mm)
2832                 mmdrop(mm);
2833         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2834                 /*
2835                  * Remove function-return probe instances associated with this
2836                  * task and put them back on the free list.
2837                  */
2838                 kprobe_flush_task(prev);
2839                 put_task_struct(prev);
2840         }
2841 }
2842
2843 #ifdef CONFIG_SMP
2844
2845 /* assumes rq->lock is held */
2846 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2847 {
2848         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2849                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2850 }
2851
2852 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2853 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2854 {
2855         if (rq->post_schedule) {
2856                 unsigned long flags;
2857
2858                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2859                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2860                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2861                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2862
2863                 rq->post_schedule = 0;
2864         }
2865 }
2866
2867 #else
2868
2869 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2870 {
2871 }
2872
2873 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2874 {
2875 }
2876
2877 #endif
2878
2879 /**
2880  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2881  * @prev: the thread we just switched away from.
2882  */
2883 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2884         __releases(rq->lock)
2885 {
2886         struct rq *rq = this_rq();
2887
2888         finish_task_switch(rq, prev);
2889
2890         /*
2891          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2892          * task_switch?
2893          */
2894         post_schedule(rq);
2895
2896 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2897         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2898         preempt_enable();
2899 #endif
2900         if (current->set_child_tid)
2901                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2902 }
2903
2904 /*
2905  * context_switch - switch to the new MM and the new
2906  * thread's register state.
2907  */
2908 static inline void
2909 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2910                struct task_struct *next)
2911 {
2912         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2913
2914         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2915         trace_sched_switch(prev, next);
2916         mm = next->mm;
2917         oldmm = prev->active_mm;
2918         /*
2919          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2920          * combine the page table reload and the switch backend into
2921          * one hypercall.
2922          */
2923         arch_start_context_switch(prev);
2924
2925         if (!mm) {
2926                 next->active_mm = oldmm;
2927                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2928                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2929         } else
2930                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2931
2932         if (!prev->mm) {
2933                 prev->active_mm = NULL;
2934                 rq->prev_mm = oldmm;
2935         }
2936         /*
2937          * Since the runqueue lock will be released by the next
2938          * task (which is an invalid locking op but in the case
2939          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2940          * do an early lockdep release here:
2941          */
2942 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2943         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2944 #endif
2945
2946         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2947         switch_to(prev, next, prev);
2948
2949         barrier();
2950         /*
2951          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2952          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2953          * frame will be invalid.
2954          */
2955         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2956 }
2957
2958 /*
2959  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2960  *
2961  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2962  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2963  * number of context switches performed since bootup.
2964  */
2965 unsigned long nr_running(void)
2966 {
2967         unsigned long i, sum = 0;
2968
2969         for_each_online_cpu(i)
2970                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2971
2972         return sum;
2973 }
2974
2975 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2976 {
2977         unsigned long i, sum = 0;
2978
2979         for_each_possible_cpu(i)
2980                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2981
2982         /*
2983          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2984          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2985          */
2986         if (unlikely((long)sum < 0))
2987                 sum = 0;
2988
2989         return sum;
2990 }
2991
2992 unsigned long long nr_context_switches(void)
2993 {
2994         int i;
2995         unsigned long long sum = 0;
2996
2997         for_each_possible_cpu(i)
2998                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2999
3000         return sum;
3001 }
3002
3003 unsigned long nr_iowait(void)
3004 {
3005         unsigned long i, sum = 0;
3006
3007         for_each_possible_cpu(i)
3008                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3009
3010         return sum;
3011 }
3012
3013 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
3014 {
3015         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
3016         return atomic_read(&this->nr_iowait);
3017 }
3018
3019 unsigned long this_cpu_load(void)
3020 {
3021         struct rq *this = this_rq();
3022         return this->cpu_load[0];
3023 }
3024
3025
3026 /* Variables and functions for calc_load */
3027 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3028 static unsigned long calc_load_update;
3029 unsigned long avenrun[3];
3030 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
3031
3032 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
3033 {
3034         long nr_active, delta = 0;
3035
3036         nr_active = this_rq->nr_running;
3037         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3038
3039         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3040                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3041                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3042         }
3043
3044         return delta;
3045 }
3046
3047 static unsigned long
3048 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3049 {
3050         load *= exp;
3051         load += active * (FIXED_1 - exp);
3052         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
3053         return load >> FSHIFT;
3054 }
3055
3056 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3057 /*
3058  * For NO_HZ we delay the active fold to the next LOAD_FREQ update.
3059  *
3060  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
3061  */
3062 static atomic_long_t calc_load_tasks_idle;
3063
3064 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3065 {
3066         long delta;
3067
3068         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
3069         if (delta)
3070                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks_idle);
3071 }
3072
3073 static long calc_load_fold_idle(void)
3074 {
3075         long delta = 0;
3076
3077         /*
3078          * Its got a race, we don't care...
3079          */
3080         if (atomic_long_read(&calc_load_tasks_idle))
3081                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_tasks_idle, 0);
3082
3083         return delta;
3084 }
3085
3086 /**
3087  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
3088  *
3089  * @x:         base of the power
3090  * @frac_bits: fractional bits of @x
3091  * @n:         power to raise @x to.
3092  *
3093  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
3094  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
3095  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
3096  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
3097  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
3098  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
3099  * vector.
3100  */
3101 static unsigned long
3102 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
3103 {
3104         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
3105
3106         if (n) for (;;) {
3107                 if (n & 1) {
3108                         result *= x;
3109                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
3110                         result >>= frac_bits;
3111                 }
3112                 n >>= 1;
3113                 if (!n)
3114                         break;
3115                 x *= x;
3116                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
3117                 x >>= frac_bits;
3118         }
3119
3120         return result;
3121 }
3122
3123 /*
3124  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
3125  *
3126  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
3127  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
3128  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
3129  *
3130  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
3131  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
3132  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
3133  *
3134  *  ...
3135  *
3136  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
3137  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
3138  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
3139  *
3140  * [1] application of the geometric series:
3141  *
3142  *              n         1 - x^(n+1)
3143  *     S_n := \Sum x^i = -------------
3144  *             i=0          1 - x
3145  */
3146 static unsigned long
3147 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
3148             unsigned long active, unsigned int n)
3149 {
3150
3151         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
3152 }
3153
3154 /*
3155  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
3156  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
3157  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
3158  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
3159  *
3160  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
3161  * weights adjusted to the number of cycles missed.
3162  */
3163 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
3164 {
3165         long delta, active, n;
3166
3167         if (time_before(jiffies, calc_load_update))
3168                 return;
3169
3170         /*
3171          * If we crossed a calc_load_update boundary, make sure to fold
3172          * any pending idle changes, the respective CPUs might have
3173          * missed the tick driven calc_load_account_active() update
3174          * due to NO_HZ.
3175          */
3176         delta = calc_load_fold_idle();
3177         if (delta)
3178                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3179
3180         /*
3181          * If we were idle for multiple load cycles, apply them.
3182          */
3183         if (ticks >= LOAD_FREQ) {
3184                 n = ticks / LOAD_FREQ;
3185
3186                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3187                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3188
3189                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
3190                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
3191                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
3192
3193                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
3194         }
3195
3196         /*
3197          * Its possible the remainder of the above division also crosses
3198          * a LOAD_FREQ period, the regular check in calc_global_load()
3199          * which comes after this will take care of that.
3200          *
3201          * Consider us being 11 ticks before a cycle completion, and us
3202          * sleeping for 4*LOAD_FREQ + 22 ticks, then the above code will
3203          * age us 4 cycles, and the test in calc_global_load() will
3204          * pick up the final one.
3205          */
3206 }
3207 #else
3208 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3209 {
3210 }
3211
3212 static inline long calc_load_fold_idle(void)
3213 {
3214         return 0;
3215 }
3216
3217 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
3218 {
3219 }
3220 #endif
3221
3222 /**
3223  * get_avenrun - get the load average array
3224  * @loads:      pointer to dest load array
3225  * @offset:     offset to add
3226  * @shift:      shift count to shift the result left
3227  *
3228  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3229  */
3230 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3231 {
3232         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3233         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3234         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3235 }
3236
3237 /*
3238  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3239  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3240  */
3241 void calc_global_load(unsigned long ticks)
3242 {
3243         long active;
3244
3245         calc_global_nohz(ticks);
3246
3247         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
3248                 return;
3249
3250         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3251         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3252
3253         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3254         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3255         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3256
3257         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3258 }
3259
3260 /*
3261  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
3262  * active count.
3263  */
3264 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3265 {
3266         long delta;
3267
3268         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
3269                 return;
3270
3271         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
3272         delta += calc_load_fold_idle();
3273         if (delta)
3274                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3275
3276         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3277 }
3278
3279 /*
3280  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
3281  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
3282  *
3283  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
3284  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
3285  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3286  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
3287  *
3288  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
3289  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3290  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
3291  *
3292  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
3293  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
3294  * particular idx is approximated to be zero.
3295  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
3296  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
3297  * based on 128 point scale.
3298  * Example:
3299  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
3300  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
3301  *
3302  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
3303  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
3304  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
3305  */
3306 #define DEGRADE_SHIFT           7
3307 static const unsigned char
3308                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
3309 static const unsigned char
3310                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
3311                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
3312                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
3313                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
3314                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
3315                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
3316
3317 /*
3318  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
3319  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
3320  * adding any new load.
3321  */
3322 static unsigned long
3323 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
3324 {
3325         int j = 0;
3326
3327         if (!missed_updates)
3328                 return load;
3329
3330         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
3331                 return 0;
3332
3333         if (idx == 1)
3334                 return load >> missed_updates;
3335
3336         while (missed_updates) {
3337                 if (missed_updates % 2)
3338                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
3339
3340                 missed_updates >>= 1;
3341                 j++;
3342         }
3343         return load;
3344 }
3345
3346 /*
3347  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3348  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
3349  * every tick. We fix it up based on jiffies.
3350  */
3351 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3352 {
3353         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3354         unsigned long curr_jiffies = jiffies;
3355         unsigned long pending_updates;
3356         int i, scale;
3357
3358         this_rq->nr_load_updates++;
3359
3360         /* Avoid repeated calls on same jiffy, when moving in and out of idle */
3361         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
3362                 return;
3363
3364         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
3365         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
3366
3367         /* Update our load: */
3368         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
3369         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3370                 unsigned long old_load, new_load;
3371
3372                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3373
3374                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3375                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
3376                 new_load = this_load;
3377                 /*
3378                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3379                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3380                  * example.
3381                  */
3382                 if (new_load > old_load)
3383                         new_load += scale - 1;
3384
3385                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
3386         }
3387
3388         sched_avg_update(this_rq);
3389 }
3390
3391 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
3392 {
3393         update_cpu_load(this_rq);
3394
3395         calc_load_account_active(this_rq);
3396 }
3397
3398 #ifdef CONFIG_SMP
3399
3400 /*
3401  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3402  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3403  */
3404 void sched_exec(void)
3405 {
3406         struct task_struct *p = current;
3407         unsigned long flags;
3408         struct rq *rq;
3409         int dest_cpu;
3410
3411         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3412         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3413         if (dest_cpu == smp_processor_id())
3414                 goto unlock;
3415
3416         /*
3417          * select_task_rq() can race against ->cpus_allowed
3418          */
3419         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed) &&
3420             likely(cpu_active(dest_cpu)) && migrate_task(p, rq)) {
3421                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
3422
3423                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3424                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
3425                 return;
3426         }
3427 unlock:
3428         task_rq_unlock(rq, &flags);
3429 }
3430
3431 #endif
3432
3433 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3434
3435 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3436
3437 /*
3438  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
3439  * @p in case that task is currently running.
3440  *
3441  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
3442  */
3443 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
3444 {
3445         u64 ns = 0;
3446
3447         if (task_current(rq, p)) {
3448                 update_rq_clock(rq);
3449                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
3450                 if ((s64)ns < 0)
3451                         ns = 0;
3452         }
3453
3454         return ns;
3455 }
3456
3457 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
3458 {
3459         unsigned long flags;
3460         struct rq *rq;
3461         u64 ns = 0;
3462
3463         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3464         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
3465         task_rq_unlock(rq, &flags);
3466
3467         return ns;
3468 }
3469
3470 /*
3471  * Return accounted runtime for the task.
3472  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3473  * pending runtime that have not been accounted yet.
3474  */
3475 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3476 {
3477         unsigned long flags;
3478         struct rq *rq;
3479         u64 ns = 0;
3480
3481         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3482         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3483         task_rq_unlock(rq, &flags);
3484
3485         return ns;
3486 }
3487
3488 /*
3489  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
3490  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
3491  * pending runtime that have not been accounted yet.
3492  *
3493  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
3494  * so the return value not includes other pending runtime that other
3495  * running tasks might have.
3496  */
3497 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
3498 {
3499         struct task_cputime totals;
3500         unsigned long flags;
3501         struct rq *rq;
3502         u64 ns;
3503
3504         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3505         thread_group_cputime(p, &totals);
3506         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3507         task_rq_unlock(rq, &flags);
3508
3509         return ns;
3510 }
3511
3512 /*
3513  * Account user cpu time to a process.
3514  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3515  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3516  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3517  */
3518 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3519                        cputime_t cputime_scaled)
3520 {
3521         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3522         cputime64_t tmp;
3523
3524         /* Add user time to process. */
3525         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3526         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3527         account_group_user_time(p, cputime);
3528
3529         /* Add user time to cpustat. */
3530         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3531         if (TASK_NICE(p) > 0)
3532                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3533         else
3534                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3535
3536         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
3537         /* Account for user time used */
3538         acct_update_integrals(p);
3539 }
3540
3541 /*
3542  * Account guest cpu time to a process.
3543  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3544  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3545  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3546  */
3547 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3548                                cputime_t cputime_scaled)
3549 {
3550         cputime64_t tmp;
3551         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3552
3553         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3554
3555         /* Add guest time to process. */
3556         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3557         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3558         account_group_user_time(p, cputime);
3559         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3560
3561         /* Add guest time to cpustat. */
3562         if (TASK_NICE(p) > 0) {
3563                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3564                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
3565         } else {
3566                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3567                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3568         }
3569 }
3570
3571 /*
3572  * Account system cpu time to a process.
3573  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3574  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3575  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3576  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3577  */
3578 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3579                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
3580 {
3581         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3582         cputime64_t tmp;
3583
3584         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
3585                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
3586                 return;
3587         }
3588
3589         /* Add system time to process. */
3590         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3591         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
3592         account_group_system_time(p, cputime);
3593
3594         /* Add system time to cpustat. */
3595         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3596         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3597                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3598         else if (in_serving_softirq())
3599                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3600         else
3601                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3602
3603         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
3604
3605         /* Account for system time used */
3606         acct_update_integrals(p);
3607 }
3608
3609 /*
3610  * Account for involuntary wait time.
3611  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3612  */
3613 void account_steal_time(cputime_t cputime)
3614 {
3615         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3616         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3617
3618         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
3619 }
3620
3621 /*
3622  * Account for idle time.
3623  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
3624  */
3625 void account_idle_time(cputime_t cputime)
3626 {
3627         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3628         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3629         struct rq *rq = this_rq();
3630
3631         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3632                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
3633         else
3634                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
3635 }
3636
3637 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3638
3639 /*
3640  * Account a single tick of cpu time.
3641  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3642  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
3643  */
3644 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
3645 {
3646         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3647         struct rq *rq = this_rq();
3648
3649         if (user_tick)
3650                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3651         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
3652                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
3653                                     one_jiffy_scaled);
3654         else
3655                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3656 }
3657
3658 /*
3659  * Account multiple ticks of steal time.
3660  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3661  * @ticks: number of stolen ticks
3662  */
3663 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
3664 {
3665         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3666 }
3667
3668 /*
3669  * Account multiple ticks of idle time.
3670  * @ticks: number of stolen ticks
3671  */
3672 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
3673 {
3674         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3675 }
3676
3677 #endif
3678
3679 /*
3680  * Use precise platform statistics if available:
3681  */
3682 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3683 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3684 {
3685         *ut = p->utime;
3686         *st = p->stime;
3687 }
3688
3689 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3690 {
3691         struct task_cputime cputime;
3692
3693         thread_group_cputime(p, &cputime);
3694
3695         *ut = cputime.utime;
3696         *st = cputime.stime;
3697 }
3698 #else
3699
3700 #ifndef nsecs_to_cputime
3701 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
3702 #endif
3703
3704 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3705 {
3706         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
3707
3708         /*
3709          * Use CFS's precise accounting:
3710          */
3711         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
3712
3713         if (total) {
3714                 u64 temp = rtime;
3715
3716                 temp *= utime;
3717                 do_div(temp, total);
3718                 utime = (cputime_t)temp;
3719         } else
3720                 utime = rtime;
3721
3722         /*
3723          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
3724          */
3725         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
3726         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
3727
3728         *ut = p->prev_utime;
3729         *st = p->prev_stime;
3730 }
3731
3732 /*
3733  * Must be called with siglock held.
3734  */
3735 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3736 {
3737         struct signal_struct *sig = p->signal;
3738         struct task_cputime cputime;
3739         cputime_t rtime, utime, total;
3740
3741         thread_group_cputime(p, &cputime);
3742
3743         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
3744         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
3745
3746         if (total) {
3747                 u64 temp = rtime;
3748
3749                 temp *= cputime.utime;
3750                 do_div(temp, total);
3751                 utime = (cputime_t)temp;
3752         } else
3753                 utime = rtime;
3754
3755         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
3756         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
3757                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
3758
3759         *ut = sig->prev_utime;
3760         *st = sig->prev_stime;
3761 }
3762 #endif
3763
3764 /*
3765  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3766  * We call it with interrupts disabled.
3767  *
3768  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3769  * timeslices.
3770  */
3771 void scheduler_tick(void)
3772 {
3773         int cpu = smp_processor_id();
3774         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3775         struct task_struct *curr = rq->curr;
3776
3777         sched_clock_tick();
3778
3779         raw_spin_lock(&rq->lock);
3780         update_rq_clock(rq);
3781         update_cpu_load_active(rq);
3782         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3783         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3784
3785         perf_event_task_tick();
3786
3787 #ifdef CONFIG_SMP
3788         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3789         trigger_load_balance(rq, cpu);
3790 #endif
3791 }
3792
3793 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
3794 {
3795         if (in_lock_functions(addr)) {
3796                 addr = CALLER_ADDR2;
3797                 if (in_lock_functions(addr))
3798                         addr = CALLER_ADDR3;
3799         }
3800         return addr;
3801 }
3802
3803 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3804                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3805
3806 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3807 {
3808 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3809         /*
3810          * Underflow?
3811          */
3812         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3813                 return;
3814 #endif
3815         preempt_count() += val;
3816 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3817         /*
3818          * Spinlock count overflowing soon?
3819          */
3820         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3821                                 PREEMPT_MASK - 10);
3822 #endif
3823         if (preempt_count() == val)
3824                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3825 }
3826 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3827
3828 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3829 {
3830 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3831         /*
3832          * Underflow?
3833          */
3834         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3835                 return;
3836         /*
3837          * Is the spinlock portion underflowing?
3838          */
3839         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3840                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3841                 return;
3842 #endif
3843
3844         if (preempt_count() == val)
3845                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3846         preempt_count() -= val;
3847 }
3848 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3849
3850 #endif
3851
3852 /*
3853  * Print scheduling while atomic bug:
3854  */
3855 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3856 {
3857         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3858
3859         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3860                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3861
3862         debug_show_held_locks(prev);
3863         print_modules();
3864         if (irqs_disabled())
3865                 print_irqtrace_events(prev);
3866
3867         if (regs)
3868                 show_regs(regs);
3869         else
3870                 dump_stack();
3871 }
3872
3873 /*
3874  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3875  */
3876 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3877 {
3878         /*
3879          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3880          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3881          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3882          */
3883         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
3884                 __schedule_bug(prev);
3885
3886         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3887
3888         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3889 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3890         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
3891                 schedstat_inc(this_rq(), rq_sched_info.bkl_count);
3892                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
3893         }
3894 #endif
3895 }
3896
3897 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3898 {
3899         if (prev->se.on_rq)
3900                 update_rq_clock(rq);
3901         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3902 }
3903
3904 /*
3905  * Pick up the highest-prio task:
3906  */
3907 static inline struct task_struct *
3908 pick_next_task(struct rq *rq)
3909 {
3910         const struct sched_class *class;
3911         struct task_struct *p;
3912
3913         /*
3914          * Optimization: we know that if all tasks are in
3915          * the fair class we can call that function directly:
3916          */
3917         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
3918                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3919                 if (likely(p))
3920                         return p;
3921         }
3922
3923         for_each_class(class) {
3924                 p = class->pick_next_task(rq);
3925                 if (p)
3926                         return p;
3927         }
3928
3929         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3930 }
3931
3932 /*
3933  * schedule() is the main scheduler function.
3934  */
3935 asmlinkage void __sched schedule(void)
3936 {
3937         struct task_struct *prev, *next;
3938         unsigned long *switch_count;
3939         struct rq *rq;
3940         int cpu;
3941
3942 need_resched:
3943         preempt_disable();
3944         cpu = smp_processor_id();
3945         rq = cpu_rq(cpu);
3946         rcu_note_context_switch(cpu);
3947         prev = rq->curr;
3948
3949         release_kernel_lock(prev);
3950 need_resched_nonpreemptible:
3951
3952         schedule_debug(prev);
3953
3954         if (sched_feat(HRTICK))
3955                 hrtick_clear(rq);
3956
3957         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3958
3959         switch_count = &prev->nivcsw;
3960         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3961                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3962                         prev->state = TASK_RUNNING;
3963                 } else {
3964                         /*
3965                          * If a worker is going to sleep, notify and
3966                          * ask workqueue whether it wants to wake up a
3967                          * task to maintain concurrency.  If so, wake
3968                          * up the task.
3969                          */
3970                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3971                                 struct task_struct *to_wakeup;
3972
3973                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3974                                 if (to_wakeup)
3975                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3976                         }
3977                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3978                 }
3979                 switch_count = &prev->nvcsw;
3980         }
3981
3982         pre_schedule(rq, prev);
3983
3984         if (unlikely(!rq->nr_running))
3985                 idle_balance(cpu, rq);
3986
3987         put_prev_task(rq, prev);
3988         next = pick_next_task(rq);
3989         clear_tsk_need_resched(prev);
3990         rq->skip_clock_update = 0;
3991
3992         if (likely(prev != next)) {
3993                 sched_info_switch(prev, next);
3994                 perf_event_task_sched_out(prev, next);
3995
3996                 rq->nr_switches++;
3997                 rq->curr = next;
3998                 ++*switch_count;
3999
4000                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4001                 /*
4002                  * The context switch have flipped the stack from under us
4003                  * and restored the local variables which were saved when
4004                  * this task called schedule() in the past. prev == current
4005                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
4006                  */
4007                 cpu = smp_processor_id();
4008                 rq = cpu_rq(cpu);
4009         } else
4010                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
4011
4012         post_schedule(rq);
4013
4014         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(prev)))
4015                 goto need_resched_nonpreemptible;
4016
4017         preempt_enable_no_resched();
4018         if (need_resched())
4019                 goto need_resched;
4020 }
4021 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4022
4023 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
4024 /*
4025  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
4026  * access and not reliable.
4027  */
4028 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
4029 {
4030         unsigned int cpu;
4031         struct rq *rq;
4032
4033         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
4034                 return 0;
4035
4036 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
4037         /*
4038          * Need to access the cpu field knowing that
4039          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
4040          * the mutex owner just released it and exited.
4041          */
4042         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
4043                 return 0;
4044 #else
4045         cpu = owner->cpu;
4046 #endif
4047
4048         /*
4049          * Even if the access succeeded (likely case),
4050          * the cpu field may no longer be valid.
4051          */
4052         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
4053                 return 0;
4054
4055         /*
4056          * We need to validate that we can do a
4057          * get_cpu() and that we have the percpu area.
4058          */
4059         if (!cpu_online(cpu))
4060                 return 0;
4061
4062         rq = cpu_rq(cpu);
4063
4064         for (;;) {
4065                 /*
4066                  * Owner changed, break to re-assess state.
4067                  */
4068                 if (lock->owner != owner) {
4069                         /*
4070                          * If the lock has switched to a different owner,
4071                          * we likely have heavy contention. Return 0 to quit
4072                          * optimistic spinning and not contend further:
4073                          */
4074                         if (lock->owner)
4075                                 return 0;
4076                         break;
4077                 }
4078
4079                 /*
4080                  * Is that owner really running on that cpu?
4081                  */
4082                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
4083                         return 0;
4084
4085                 arch_mutex_cpu_relax();
4086         }
4087
4088         return 1;
4089 }
4090 #endif
4091
4092 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4093 /*
4094  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4095  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4096  * occur there and call schedule directly.
4097  */
4098 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
4099 {
4100         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4101
4102         /*
4103          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4104          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4105          */
4106         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4107                 return;
4108
4109         do {
4110                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4111                 schedule();
4112                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4113
4114                 /*
4115                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4116                  * between schedule and now.
4117                  */
4118                 barrier();
4119         } while (need_resched());
4120 }
4121 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4122
4123 /*
4124  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4125  * off of irq context.
4126  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4127  * protect us against recursive calling from irq.
4128  */
4129 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4130 {
4131         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4132
4133         /* Catch callers which need to be fixed */
4134         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4135
4136         do {
4137                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4138                 local_irq_enable();
4139                 schedule();
4140                 local_irq_disable();
4141                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4142
4143                 /*
4144                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4145                  * between schedule and now.
4146                  */
4147                 barrier();
4148         } while (need_resched());
4149 }
4150
4151 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4152
4153 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
4154                           void *key)
4155 {
4156         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
4157 }
4158 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4159
4160 /*
4161  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4162  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4163  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4164  *
4165  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4166  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4167  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4168  */
4169 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4170                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
4171 {
4172         wait_queue_t *curr, *next;
4173
4174         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4175                 unsigned flags = curr->flags;
4176
4177                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
4178                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4179                         break;
4180         }
4181 }
4182
4183 /**
4184  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4185  * @q: the waitqueue
4186  * @mode: which threads
4187  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4188  * @key: is directly passed to the wakeup function
4189  *
4190  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4191  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4192  */
4193 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4194                         int nr_exclusive, void *key)
4195 {
4196         unsigned long flags;
4197
4198         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4199         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4200         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4201 }
4202 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4203
4204 /*
4205  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4206  */
4207 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4208 {
4209         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4210 }
4211 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
4212
4213 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
4214 {
4215         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
4216 }
4217 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
4218
4219 /**
4220  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
4221  * @q: the waitqueue
4222  * @mode: which threads
4223  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4224  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
4225  *
4226  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4227  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4228  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4229  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4230  *
4231  * On UP it can prevent extra preemption.
4232  *
4233  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4234  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4235  */
4236 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4237                         int nr_exclusive, void *key)
4238 {
4239         unsigned long flags;
4240         int wake_flags = WF_SYNC;
4241
4242         if (unlikely(!q))
4243                 return;
4244
4245         if (unlikely(!nr_exclusive))
4246                 wake_flags = 0;
4247
4248         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4249         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
4250         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4251 }
4252 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
4253
4254 /*
4255  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
4256  */
4257 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4258 {
4259         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
4260 }
4261 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4262
4263 /**
4264  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4265  * @x:  holds the state of this particular completion
4266  *
4267  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4268  * awakened in the same order in which they were queued.
4269  *
4270  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4271  *
4272  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4273  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4274  */
4275 void complete(struct completion *x)
4276 {
4277         unsigned long flags;
4278
4279         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4280         x->done++;
4281         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4282         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4283 }
4284 EXPORT_SYMBOL(complete);
4285
4286 /**
4287  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4288  * @x:  holds the state of this particular completion
4289  *
4290  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4291  *
4292  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4293  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4294  */
4295 void complete_all(struct completion *x)
4296 {
4297         unsigned long flags;
4298
4299         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4300         x->done += UINT_MAX/2;
4301         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4302         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4303 }
4304 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4305
4306 static inline long __sched
4307 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4308 {
4309         if (!x->done) {
4310                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4311
4312                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
4313                 do {
4314                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4315                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4316                                 break;
4317                         }
4318                         __set_current_state(state);
4319                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4320                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4321                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4322                 } while (!x->done && timeout);
4323                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4324                 if (!x->done)
4325                         return timeout;
4326         }
4327         x->done--;
4328         return timeout ?: 1;
4329 }
4330
4331 static long __sched
4332 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4333 {
4334         might_sleep();
4335
4336         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4337         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4338         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4339         return timeout;
4340 }
4341
4342 /**
4343  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4344  * @x:  holds the state of this particular completion
4345  *
4346  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4347  * interruptible and there is no timeout.
4348  *
4349  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4350  * and interrupt capability. Also see complete().
4351  */
4352 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4353 {
4354         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4355 }
4356 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4357
4358 /**
4359  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4360  * @x:  holds the state of this particular completion
4361  * @timeout:  timeout value in jiffies
4362  *
4363  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4364  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4365  * interruptible.
4366  */
4367 unsigned long __sched
4368 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4369 {
4370         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4371 }
4372 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4373
4374 /**
4375  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4376  * @x:  holds the state of this particular completion
4377  *
4378  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4379  * interruptible.
4380  */
4381 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4382 {
4383         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4384         if (t == -ERESTARTSYS)
4385                 return t;
4386         return 0;
4387 }
4388 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4389
4390 /**
4391  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4392  * @x:  holds the state of this particular completion
4393  * @timeout:  timeout value in jiffies
4394  *
4395  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4396  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4397  */
4398 long __sched
4399 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4400                                           unsigned long timeout)
4401 {
4402         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4403 }
4404 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4405
4406 /**
4407  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4408  * @x:  holds the state of this particular completion
4409  *
4410  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4411  * interrupted by a kill signal.
4412  */
4413 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4414 {
4415         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4416         if (t == -ERESTARTSYS)
4417                 return t;
4418         return 0;
4419 }
4420 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4421
4422 /**
4423  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
4424  * @x:  holds the state of this particular completion
4425  * @timeout:  timeout value in jiffies
4426  *
4427  * This waits for either a completion of a specific task to be
4428  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
4429  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
4430  */
4431 long __sched
4432 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
4433                                      unsigned long timeout)
4434 {
4435         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
4436 }
4437 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
4438
4439 /**
4440  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4441  *      @x:     completion structure
4442  *
4443  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4444  *               1 if a decrement succeeded.
4445  *
4446  *      If a completion is being used as a counting completion,
4447  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4448  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4449  *      is protecting is not available.
4450  */
4451 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4452 {
4453         unsigned long flags;
4454         int ret = 1;
4455
4456         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4457         if (!x->done)
4458                 ret = 0;
4459         else
4460                 x->done--;
4461         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4462         return ret;
4463 }
4464 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4465
4466 /**
4467  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4468  *      @x:     completion structure
4469  *
4470  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4471  *               1 if there are no waiters.
4472  *
4473  */
4474 bool completion_done(struct completion *x)
4475 {
4476         unsigned long flags;
4477         int ret = 1;
4478
4479         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4480         if (!x->done)
4481                 ret = 0;
4482         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4483         return ret;
4484 }
4485 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4486
4487 static long __sched
4488 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4489 {
4490         unsigned long flags;
4491         wait_queue_t wait;
4492
4493         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4494
4495         __set_current_state(state);
4496
4497         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4498         __add_wait_queue(q, &wait);
4499         spin_unlock(&q->lock);
4500         timeout = schedule_timeout(timeout);
4501         spin_lock_irq(&q->lock);
4502         __remove_wait_queue(q, &wait);
4503         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4504
4505         return timeout;
4506 }
4507
4508 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4509 {
4510         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4511 }
4512 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4513
4514 long __sched
4515 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4516 {
4517         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4518 }
4519 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4520
4521 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4522 {
4523         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4524 }
4525 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4526
4527 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4528 {
4529         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4530 }
4531 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4532
4533 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4534
4535 /*
4536  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4537  * @p: task
4538  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4539  *
4540  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4541  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4542  *
4543  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4544  */
4545 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4546 {
4547         unsigned long flags;
4548         int oldprio, on_rq, running;
4549         struct rq *rq;
4550         const struct sched_class *prev_class;
4551
4552         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4553
4554         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4555
4556         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
4557         oldprio = p->prio;
4558         prev_class = p->sched_class;
4559         on_rq = p->se.on_rq;
4560         running = task_current(rq, p);
4561         if (on_rq)
4562                 dequeue_task(rq, p, 0);
4563         if (running)
4564                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4565
4566         if (rt_prio(prio))
4567                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4568         else
4569                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4570
4571         p->prio = prio;
4572
4573         if (running)
4574                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4575         if (on_rq) {
4576                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
4577
4578                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4579         }
4580         task_rq_unlock(rq, &flags);
4581 }
4582
4583 #endif
4584
4585 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4586 {
4587         int old_prio, delta, on_rq;
4588         unsigned long flags;
4589         struct rq *rq;
4590
4591         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4592                 return;
4593         /*
4594          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4595          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4596          */
4597         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4598         /*
4599          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4600          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4601          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4602          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4603          */
4604         if (task_has_rt_policy(p)) {
4605                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4606                 goto out_unlock;
4607         }
4608         on_rq = p->se.on_rq;
4609         if (on_rq)
4610                 dequeue_task(rq, p, 0);
4611
4612         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4613         set_load_weight(p);
4614         old_prio = p->prio;
4615         p->prio = effective_prio(p);
4616         delta = p->prio - old_prio;
4617
4618         if (on_rq) {
4619                 enqueue_task(rq, p, 0);
4620                 /*
4621                  * If the task increased its priority or is running and
4622                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4623                  */
4624                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4625                         resched_task(rq->curr);
4626         }
4627 out_unlock:
4628         task_rq_unlock(rq, &flags);
4629 }
4630 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4631
4632 /*
4633  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4634  * @p: task
4635  * @nice: nice value
4636  */
4637 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4638 {
4639         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4640         int nice_rlim = 20 - nice;
4641
4642         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
4643                 capable(CAP_SYS_NICE));
4644 }
4645
4646 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4647
4648 /*
4649  * sys_nice - change the priority of the current process.
4650  * @increment: priority increment
4651  *
4652  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4653  * does similar things.
4654  */
4655 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
4656 {
4657         long nice, retval;
4658
4659         /*
4660          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4661          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4662          * and we have a single winner.
4663          */
4664         if (increment < -40)
4665                 increment = -40;
4666         if (increment > 40)
4667                 increment = 40;
4668
4669         nice = TASK_NICE(current) + increment;
4670         if (nice < -20)
4671                 nice = -20;
4672         if (nice > 19)
4673                 nice = 19;
4674
4675         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4676                 return -EPERM;
4677
4678         retval = security_task_setnice(current, nice);
4679         if (retval)
4680                 return retval;
4681
4682         set_user_nice(current, nice);
4683         return 0;
4684 }
4685
4686 #endif
4687
4688 /**
4689  * task_prio - return the priority value of a given task.
4690  * @p: the task in question.
4691  *
4692  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4693  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4694  * around 0, value goes from -16 to +15.
4695  */
4696 int task_prio(const struct task_struct *p)
4697 {
4698         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4699 }
4700
4701 /**
4702  * task_nice - return the nice value of a given task.
4703  * @p: the task in question.
4704  */
4705 int task_nice(const struct task_struct *p)
4706 {
4707         return TASK_NICE(p);
4708 }
4709 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4710
4711 /**
4712  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4713  * @cpu: the processor in question.
4714  */
4715 int idle_cpu(int cpu)
4716 {
4717         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4718 }
4719
4720 /**
4721  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4722  * @cpu: the processor in question.
4723  */
4724 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4725 {
4726         return cpu_rq(cpu)->idle;
4727 }
4728
4729 /**
4730  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4731  * @pid: the pid in question.
4732  */
4733 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4734 {
4735         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4736 }
4737
4738 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4739 static void
4740 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4741 {
4742         BUG_ON(p->se.on_rq);
4743
4744         p->policy = policy;
4745         p->rt_priority = prio;
4746         p->normal_prio = normal_prio(p);
4747         /* we are holding p->pi_lock already */
4748         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4749         if (rt_prio(p->prio))
4750                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4751         else
4752                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4753         set_load_weight(p);
4754 }
4755
4756 /*
4757  * check the target process has a UID that matches the current process's
4758  */
4759 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4760 {
4761         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4762         bool match;
4763
4764         rcu_read_lock();
4765         pcred = __task_cred(p);
4766         match = (cred->euid == pcred->euid ||
4767                  cred->euid == pcred->uid);
4768         rcu_read_unlock();
4769         return match;
4770 }
4771
4772 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4773                                 const struct sched_param *param, bool user)
4774 {
4775         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4776         unsigned long flags;
4777         const struct sched_class *prev_class;
4778         struct rq *rq;
4779         int reset_on_fork;
4780
4781         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4782         BUG_ON(in_interrupt());
4783 recheck:
4784         /* double check policy once rq lock held */
4785         if (policy < 0) {
4786                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4787                 policy = oldpolicy = p->policy;
4788         } else {
4789                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
4790                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4791
4792                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4793                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4794                                 policy != SCHED_IDLE)
4795                         return -EINVAL;
4796         }
4797
4798         /*
4799          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4800          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4801          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4802          */
4803         if (param->sched_priority < 0 ||
4804             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4805             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4806                 return -EINVAL;
4807         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4808                 return -EINVAL;
4809
4810         /*
4811          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4812          */
4813         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4814                 if (rt_policy(policy)) {
4815                         unsigned long rlim_rtprio =
4816                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4817
4818                         /* can't set/change the rt policy */
4819                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4820                                 return -EPERM;
4821
4822                         /* can't increase priority */
4823                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4824                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4825                                 return -EPERM;
4826                 }
4827                 /*
4828                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4829                  * move out of SCHED_IDLE either:
4830                  */
4831                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4832                         return -EPERM;
4833
4834                 /* can't change other user's priorities */
4835                 if (!check_same_owner(p))
4836                         return -EPERM;
4837
4838                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4839                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4840                         return -EPERM;
4841         }
4842
4843         if (user) {
4844                 retval = security_task_setscheduler(p);
4845                 if (retval)
4846                         return retval;
4847         }
4848
4849         /*
4850          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4851          * changing the priority of the task:
4852          */
4853         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4854         /*
4855          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4856          * runqueue lock must be held.
4857          */
4858         rq = __task_rq_lock(p);
4859
4860         /*
4861          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
4862          */
4863         if (p == rq->stop) {
4864                 __task_rq_unlock(rq);
4865                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4866                 return -EINVAL;
4867         }
4868
4869 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4870         if (user) {
4871                 /*
4872                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4873                  * assigned.
4874                  */
4875                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4876                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4877                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4878                         __task_rq_unlock(rq);
4879                         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4880                         return -EPERM;
4881                 }
4882         }
4883 #endif
4884
4885         /* recheck policy now with rq lock held */
4886         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4887                 policy = oldpolicy = -1;
4888                 __task_rq_unlock(rq);
4889                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4890                 goto recheck;
4891         }
4892         on_rq = p->se.on_rq;
4893         running = task_current(rq, p);
4894         if (on_rq)
4895                 deactivate_task(rq, p, 0);
4896         if (running)
4897                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4898
4899         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4900
4901         oldprio = p->prio;
4902         prev_class = p->sched_class;
4903         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4904
4905         if (running)
4906                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4907         if (on_rq) {
4908                 activate_task(rq, p, 0);
4909
4910                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4911         }
4912         __task_rq_unlock(rq);
4913         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4914
4915         rt_mutex_adjust_pi(p);
4916
4917         return 0;
4918 }
4919
4920 /**
4921  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4922  * @p: the task in question.
4923  * @policy: new policy.
4924  * @param: structure containing the new RT priority.
4925  *
4926  * NOTE that the task may be already dead.
4927  */
4928 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4929                        const struct sched_param *param)
4930 {
4931         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4932 }
4933 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4934
4935 /**
4936  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4937  * @p: the task in question.
4938  * @policy: new policy.
4939  * @param: structure containing the new RT priority.
4940  *
4941  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4942  * current context has permission.  For example, this is needed in
4943  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4944  * but our caller might not have that capability.
4945  */
4946 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4947                                const struct sched_param *param)
4948 {
4949         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4950 }
4951
4952 static int
4953 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4954 {
4955         struct sched_param lparam;
4956         struct task_struct *p;
4957         int retval;
4958
4959         if (!param || pid < 0)
4960                 return -EINVAL;
4961         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4962                 return -EFAULT;
4963
4964         rcu_read_lock();
4965         retval = -ESRCH;
4966         p = find_process_by_pid(pid);
4967         if (p != NULL)
4968                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4969         rcu_read_unlock();
4970
4971         return retval;
4972 }
4973
4974 /**
4975  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4976  * @pid: the pid in question.
4977  * @policy: new policy.
4978  * @param: structure containing the new RT priority.
4979  */
4980 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4981                 struct sched_param __user *, param)
4982 {
4983         /* negative values for policy are not valid */
4984         if (policy < 0)
4985                 return -EINVAL;
4986
4987         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4988 }
4989
4990 /**
4991  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4992  * @pid: the pid in question.
4993  * @param: structure containing the new RT priority.
4994  */
4995 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4996 {
4997         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4998 }
4999
5000 /**
5001  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5002  * @pid: the pid in question.
5003  */
5004 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
5005 {
5006         struct task_struct *p;
5007         int retval;
5008
5009         if (pid < 0)
5010                 return -EINVAL;
5011
5012         retval = -ESRCH;
5013         rcu_read_lock();
5014         p = find_process_by_pid(pid);
5015         if (p) {
5016                 retval = security_task_getscheduler(p);
5017                 if (!retval)
5018                         retval = p->policy
5019                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
5020         }
5021         rcu_read_unlock();
5022         return retval;
5023 }
5024
5025 /**
5026  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
5027  * @pid: the pid in question.
5028  * @param: structure containing the RT priority.
5029  */
5030 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5031 {
5032         struct sched_param lp;
5033         struct task_struct *p;
5034         int retval;
5035
5036         if (!param || pid < 0)
5037                 return -EINVAL;
5038
5039         rcu_read_lock();
5040         p = find_process_by_pid(pid);
5041         retval = -ESRCH;
5042         if (!p)
5043                 goto out_unlock;
5044
5045         retval = security_task_getscheduler(p);
5046         if (retval)
5047                 goto out_unlock;
5048
5049         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5050         rcu_read_unlock();
5051
5052         /*
5053          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5054          */
5055         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5056
5057         return retval;
5058
5059 out_unlock:
5060         rcu_read_unlock();
5061         return retval;
5062 }
5063
5064 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
5065 {
5066         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
5067         struct task_struct *p;
5068         int retval;
5069
5070         get_online_cpus();
5071         rcu_read_lock();
5072
5073         p = find_process_by_pid(pid);
5074         if (!p) {
5075                 rcu_read_unlock();
5076                 put_online_cpus();
5077                 return -ESRCH;
5078         }
5079
5080         /* Prevent p going away */
5081         get_task_struct(p);
5082         rcu_read_unlock();
5083
5084         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
5085                 retval = -ENOMEM;
5086                 goto out_put_task;
5087         }
5088         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
5089                 retval = -ENOMEM;
5090                 goto out_free_cpus_allowed;
5091         }
5092         retval = -EPERM;
5093         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
5094                 goto out_unlock;
5095
5096         retval = security_task_setscheduler(p);
5097         if (retval)
5098                 goto out_unlock;
5099
5100         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5101         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
5102 again:
5103         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
5104
5105         if (!retval) {
5106                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5107                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5108                         /*
5109                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5110                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5111                          * cpuset's cpus_allowed
5112                          */
5113                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
5114                         goto again;
5115                 }
5116         }
5117 out_unlock:
5118         free_cpumask_var(new_mask);
5119 out_free_cpus_allowed:
5120         free_cpumask_var(cpus_allowed);
5121 out_put_task:
5122         put_task_struct(p);
5123         put_online_cpus();
5124         return retval;
5125 }
5126
5127 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5128                              struct cpumask *new_mask)
5129 {
5130         if (len < cpumask_size())
5131                 cpumask_clear(new_mask);
5132         else if (len > cpumask_size())
5133                 len = cpumask_size();
5134
5135         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5136 }
5137
5138 /**
5139  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5140  * @pid: pid of the process
5141  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5142  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5143  */
5144 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5145                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5146 {
5147         cpumask_var_t new_mask;
5148         int retval;
5149
5150         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
5151                 return -ENOMEM;
5152
5153         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
5154         if (retval == 0)
5155                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
5156         free_cpumask_var(new_mask);
5157         return retval;
5158 }
5159
5160 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
5161 {
5162         struct task_struct *p;
5163         unsigned long flags;
5164         struct rq *rq;
5165         int retval;
5166
5167         get_online_cpus();
5168         rcu_read_lock();
5169
5170         retval = -ESRCH;
5171         p = find_process_by_pid(pid);
5172         if (!p)
5173                 goto out_unlock;
5174
5175         retval = security_task_getscheduler(p);
5176         if (retval)
5177                 goto out_unlock;
5178
5179         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5180         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
5181         task_rq_unlock(rq, &flags);
5182
5183 out_unlock:
5184         rcu_read_unlock();
5185         put_online_cpus();
5186
5187         return retval;
5188 }
5189
5190 /**
5191  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5192  * @pid: pid of the process
5193  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5194  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5195  */
5196 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5197                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5198 {
5199         int ret;
5200         cpumask_var_t mask;
5201
5202         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
5203                 return -EINVAL;
5204         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
5205                 return -EINVAL;
5206
5207         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
5208                 return -ENOMEM;
5209
5210         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
5211         if (ret == 0) {
5212                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
5213
5214                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
5215                         ret = -EFAULT;
5216                 else
5217                         ret = retlen;
5218         }
5219         free_cpumask_var(mask);
5220
5221         return ret;
5222 }
5223
5224 /**
5225  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5226  *
5227  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5228  * other threads running on this CPU then this function will return.
5229  */
5230 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
5231 {
5232         struct rq *rq = this_rq_lock();
5233
5234         schedstat_inc(rq, yld_count);
5235         current->sched_class->yield_task(rq);
5236
5237         /*
5238          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5239          * no need to preempt or enable interrupts:
5240          */
5241         __release(rq->lock);
5242         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5243         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
5244         preempt_enable_no_resched();
5245
5246         schedule();
5247
5248         return 0;
5249 }
5250
5251 static inline int should_resched(void)
5252 {
5253         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
5254 }
5255
5256 static void __cond_resched(void)
5257 {
5258         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5259         schedule();
5260         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5261 }
5262
5263 int __sched _cond_resched(void)
5264 {
5265         if (should_resched()) {
5266                 __cond_resched();
5267                 return 1;
5268         }
5269         return 0;
5270 }
5271 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5272
5273 /*
5274  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5275  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5276  *
5277  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5278  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5279  * spin_unlock(), once by hand).
5280  */
5281 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5282 {
5283         int resched = should_resched();
5284         int ret = 0;
5285
5286         lockdep_assert_held(lock);
5287
5288         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5289                 spin_unlock(lock);
5290                 if (resched)
5291                         __cond_resched();
5292                 else
5293                         cpu_relax();
5294                 ret = 1;
5295                 spin_lock(lock);
5296         }
5297         return ret;
5298 }
5299 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
5300
5301 int __sched __cond_resched_softirq(void)
5302 {
5303         BUG_ON(!in_softirq());
5304
5305         if (should_resched()) {
5306                 local_bh_enable();
5307                 __cond_resched();
5308                 local_bh_disable();
5309                 return 1;
5310         }
5311         return 0;
5312 }
5313 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
5314
5315 /**
5316  * yield - yield the current processor to other threads.
5317  *
5318  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5319  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5320  */
5321 void __sched yield(void)
5322 {
5323         set_current_state(TASK_RUNNING);
5324         sys_sched_yield();
5325 }
5326 EXPORT_SYMBOL(yield);
5327
5328 /*
5329  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5330  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5331  */
5332 void __sched io_schedule(void)
5333 {
5334         struct rq *rq = raw_rq();
5335
5336         delayacct_blkio_start();
5337         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5338         current->in_iowait = 1;
5339         schedule();
5340         current->in_iowait = 0;
5341         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5342         delayacct_blkio_end();
5343 }
5344 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5345
5346 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5347 {
5348         struct rq *rq = raw_rq();
5349         long ret;
5350
5351         delayacct_blkio_start();
5352         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5353         current->in_iowait = 1;
5354         ret = schedule_timeout(timeout);
5355         current->in_iowait = 0;
5356         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5357         delayacct_blkio_end();
5358         return ret;
5359 }
5360
5361 /**
5362  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5363  * @policy: scheduling class.
5364  *
5365  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5366  * by a given scheduling class.
5367  */
5368 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5369 {
5370         int ret = -EINVAL;
5371
5372         switch (policy) {
5373         case SCHED_FIFO:
5374         case SCHED_RR:
5375                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5376                 break;
5377         case SCHED_NORMAL:
5378         case SCHED_BATCH:
5379         case SCHED_IDLE:
5380                 ret = 0;
5381                 break;
5382         }
5383         return ret;
5384 }
5385
5386 /**
5387  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5388  * @policy: scheduling class.
5389  *
5390  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5391  * by a given scheduling class.
5392  */
5393 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5394 {
5395         int ret = -EINVAL;
5396
5397         switch (policy) {
5398         case SCHED_FIFO:
5399         case SCHED_RR:
5400                 ret = 1;
5401                 break;
5402         case SCHED_NORMAL:
5403         case SCHED_BATCH:
5404         case SCHED_IDLE:
5405                 ret = 0;
5406         }
5407         return ret;
5408 }
5409
5410 /**
5411  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5412  * @pid: pid of the process.
5413  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5414  *
5415  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5416  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5417  */
5418 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5419                 struct timespec __user *, interval)
5420 {
5421         struct task_struct *p;
5422         unsigned int time_slice;
5423         unsigned long flags;
5424         struct rq *rq;
5425         int retval;
5426         struct timespec t;
5427
5428         if (pid < 0)
5429                 return -EINVAL;
5430
5431         retval = -ESRCH;
5432         rcu_read_lock();
5433         p = find_process_by_pid(pid);
5434         if (!p)
5435                 goto out_unlock;
5436
5437         retval = security_task_getscheduler(p);
5438         if (retval)
5439                 goto out_unlock;
5440
5441         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5442         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5443         task_rq_unlock(rq, &flags);
5444
5445         rcu_read_unlock();
5446         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5447         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5448         return retval;
5449
5450 out_unlock:
5451         rcu_read_unlock();
5452         return retval;
5453 }
5454
5455 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5456
5457 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5458 {
5459         unsigned long free = 0;
5460         unsigned state;
5461
5462         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5463         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
5464                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5465 #if BITS_PER_LONG == 32
5466         if (state == TASK_RUNNING)
5467                 printk(KERN_CONT " running  ");
5468         else
5469                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5470 #else
5471         if (state == TASK_RUNNING)
5472                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5473         else
5474                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5475 #endif
5476 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5477         free = stack_not_used(p);
5478 #endif
5479         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5480                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
5481                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5482
5483         show_stack(p, NULL);
5484 }
5485
5486 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5487 {
5488         struct task_struct *g, *p;
5489
5490 #if BITS_PER_LONG == 32
5491         printk(KERN_INFO
5492                 "  task                PC stack   pid father\n");
5493 #else
5494         printk(KERN_INFO
5495                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5496 #endif
5497         read_lock(&tasklist_lock);
5498         do_each_thread(g, p) {
5499                 /*
5500                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5501                  * console might take alot of time:
5502                  */
5503                 touch_nmi_watchdog();
5504                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5505                         sched_show_task(p);
5506         } while_each_thread(g, p);
5507
5508         touch_all_softlockup_watchdogs();
5509
5510 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5511         sysrq_sched_debug_show();
5512 #endif
5513         read_unlock(&tasklist_lock);
5514         /*
5515          * Only show locks if all tasks are dumped:
5516          */
5517         if (!state_filter)
5518                 debug_show_all_locks();
5519 }
5520
5521 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5522 {
5523         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5524 }
5525
5526 /**
5527  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5528  * @idle: task in question
5529  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5530  *
5531  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5532  * flag, to make booting more robust.
5533  */
5534 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5535 {
5536         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5537         unsigned long flags;
5538
5539         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5540
5541         __sched_fork(idle);
5542         idle->state = TASK_RUNNING;
5543         idle->se.exec_start = sched_clock();
5544
5545         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
5546         /*
5547          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5548          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5549          * lockdep check in task_group() will fail.
5550          *
5551          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5552          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5553          *
5554          * Silence PROVE_RCU
5555          */
5556         rcu_read_lock();
5557         __set_task_cpu(idle, cpu);
5558         rcu_read_unlock();
5559
5560         rq->curr = rq->idle = idle;
5561 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5562         idle->oncpu = 1;
5563 #endif
5564         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5565
5566         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5567 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5568         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5569 #else
5570         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5571 #endif
5572         /*
5573          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5574          */
5575         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5576         ftrace_graph_init_task(idle);
5577 }
5578
5579 /*
5580  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5581  * indicates which cpus entered this state. This is used
5582  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5583  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5584  * always be CPU_BITS_NONE.
5585  */
5586 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
5587
5588 /*
5589  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5590  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5591  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5592  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5593  * number of CPUs.
5594  *
5595  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5596  */
5597 static int get_update_sysctl_factor(void)
5598 {
5599         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
5600         unsigned int factor;
5601
5602         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
5603         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
5604                 factor = 1;
5605                 break;
5606         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
5607                 factor = cpus;
5608                 break;
5609         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
5610         default:
5611                 factor = 1 + ilog2(cpus);
5612                 break;
5613         }
5614
5615         return factor;
5616 }
5617
5618 static void update_sysctl(void)
5619 {
5620         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
5621
5622 #define SET_SYSCTL(name) \
5623         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
5624         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
5625         SET_SYSCTL(sched_latency);
5626         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
5627 #undef SET_SYSCTL
5628 }
5629
5630 static inline void sched_init_granularity(void)
5631 {
5632         update_sysctl();
5633 }
5634
5635 #ifdef CONFIG_SMP
5636 /*
5637  * This is how migration works:
5638  *
5639  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
5640  *    stop_one_cpu().
5641  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
5642  *    off the CPU)
5643  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
5644  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5645  *    it and puts it into the right queue.
5646  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
5647  *    is done.
5648  */
5649
5650 /*
5651  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5652  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5653  * is removed from the allowed bitmask.
5654  *
5655  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5656  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5657  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5658  */
5659 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
5660 {
5661         unsigned long flags;
5662         struct rq *rq;
5663         unsigned int dest_cpu;
5664         int ret = 0;
5665
5666         /*
5667          * Serialize against TASK_WAKING so that ttwu() and wunt() can
5668          * drop the rq->lock and still rely on ->cpus_allowed.
5669          */
5670 again:
5671         while (task_is_waking(p))
5672                 cpu_relax();
5673         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5674         if (task_is_waking(p)) {
5675                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5676                 goto again;
5677         }
5678
5679         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
5680                 ret = -EINVAL;
5681                 goto out;
5682         }
5683
5684         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
5685                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
5686                 ret = -EINVAL;
5687                 goto out;
5688         }
5689
5690         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5691                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5692         else {
5693                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
5694                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
5695         }
5696
5697         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5698         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
5699                 goto out;
5700
5701         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
5702         if (migrate_task(p, rq)) {
5703                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
5704                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5705                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5706                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
5707                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5708                 return 0;
5709         }
5710 out:
5711         task_rq_unlock(rq, &flags);
5712
5713         return ret;
5714 }
5715 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5716
5717 /*
5718  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5719  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5720  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5721  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5722  *
5723  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5724  * as the task is no longer on this CPU.
5725  *
5726  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5727  */
5728 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5729 {
5730         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5731         int ret = 0;
5732
5733         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
5734                 return ret;
5735
5736         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5737         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5738
5739         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5740         /* Already moved. */
5741         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5742                 goto done;
5743         /* Affinity changed (again). */
5744         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
5745                 goto fail;
5746
5747         /*
5748          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
5749          * placed properly.
5750          */
5751         if (p->se.on_rq) {
5752                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5753                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
5754                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5755                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
5756         }
5757 done:
5758         ret = 1;
5759 fail:
5760         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5761         return ret;
5762 }
5763
5764 /*
5765  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
5766  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
5767  * 'pushing' onto another runqueue.
5768  */
5769 static int migration_cpu_stop(void *data)
5770 {
5771         struct migration_arg *arg = data;
5772
5773         /*
5774          * The original target cpu might have gone down and we might
5775          * be on another cpu but it doesn't matter.
5776          */
5777         local_irq_disable();
5778         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
5779         local_irq_enable();
5780         return 0;
5781 }
5782
5783 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5784
5785 /*
5786  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5787  * offline.
5788  */
5789 void idle_task_exit(void)
5790 {
5791         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5792
5793         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5794
5795         if (mm != &init_mm)
5796                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5797         mmdrop(mm);
5798 }
5799
5800 /*
5801  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5802  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5803  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5804  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5805  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5806  */
5807 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5808 {
5809         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
5810
5811         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5812         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5813 }
5814
5815 /*
5816  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
5817  */
5818 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
5819 {
5820         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
5821         rq->calc_load_active = 0;
5822 }
5823
5824 /*
5825  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5826  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5827  *
5828  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5829  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5830  * because of lock validation efforts.
5831  */
5832 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
5833 {
5834         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5835         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5836         int dest_cpu;
5837
5838         /*
5839          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5840          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5841          *
5842          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5843          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5844          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5845          * done here.
5846          */
5847         rq->stop = NULL;
5848
5849         for ( ; ; ) {
5850                 /*
5851                  * There's this thread running, bail when that's the only
5852                  * remaining thread.
5853                  */
5854                 if (rq->nr_running == 1)
5855                         break;
5856
5857                 next = pick_next_task(rq);
5858                 BUG_ON(!next);
5859                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5860
5861                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5862                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
5863                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5864
5865                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
5866
5867                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5868         }
5869
5870         rq->stop = stop;
5871 }
5872
5873 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5874
5875 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5876
5877 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5878         {
5879                 .procname       = "sched_domain",
5880                 .mode           = 0555,
5881         },
5882         {}
5883 };
5884
5885 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5886         {
5887                 .procname       = "kernel",
5888                 .mode           = 0555,
5889                 .child          = sd_ctl_dir,
5890         },
5891         {}
5892 };
5893
5894 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5895 {
5896         struct ctl_table *entry =
5897                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5898
5899         return entry;
5900 }
5901
5902 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5903 {
5904         struct ctl_table *entry;
5905
5906         /*
5907          * In the intermediate directories, both the child directory and
5908          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5909          * will always be set. In the lowest directory the names are
5910          * static strings and all have proc handlers.
5911          */
5912         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5913                 if (entry->child)
5914                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5915                 if (entry->proc_handler == NULL)
5916                         kfree(entry->procname);
5917         }
5918
5919         kfree(*tablep);
5920         *tablep = NULL;
5921 }
5922
5923 static void
5924 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5925                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5926                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5927 {
5928         entry->procname = procname;
5929         entry->data = data;
5930         entry->maxlen = maxlen;
5931         entry->mode = mode;
5932         entry->proc_handler = proc_handler;
5933 }
5934
5935 static struct ctl_table *
5936 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5937 {
5938         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
5939
5940         if (table == NULL)
5941                 return NULL;
5942
5943         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5944                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5945         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5946                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5947         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5948                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5949         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5950                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5951         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5952                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5953         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5954                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5955         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5956                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5957         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5958                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5959         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5960                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5961         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5962                 &sd->cache_nice_tries,
5963                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5964         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5965                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5966         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
5967                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
5968         /* &table[12] is terminator */
5969
5970         return table;
5971 }
5972
5973 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5974 {
5975         struct ctl_table *entry, *table;
5976         struct sched_domain *sd;
5977         int domain_num = 0, i;
5978         char buf[32];
5979
5980         for_each_domain(cpu, sd)
5981                 domain_num++;
5982         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5983         if (table == NULL)
5984                 return NULL;
5985
5986         i = 0;
5987         for_each_domain(cpu, sd) {
5988                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5989                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5990                 entry->mode = 0555;
5991                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5992                 entry++;
5993                 i++;
5994         }
5995         return table;
5996 }
5997
5998 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5999 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6000 {
6001         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
6002         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6003         char buf[32];
6004
6005         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6006         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6007
6008         if (entry == NULL)
6009                 return;
6010
6011         for_each_possible_cpu(i) {
6012                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6013                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6014                 entry->mode = 0555;
6015                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6016                 entry++;
6017         }
6018
6019         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6020         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6021 }
6022
6023 /* may be called multiple times per register */
6024 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6025 {
6026         if (sd_sysctl_header)
6027                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6028         sd_sysctl_header = NULL;
6029         if (sd_ctl_dir[0].child)
6030                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6031 }
6032 #else
6033 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6034 {
6035 }
6036 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6037 {
6038 }
6039 #endif
6040
6041 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6042 {
6043         if (!rq->online) {
6044                 const struct sched_class *class;
6045
6046                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6047                 rq->online = 1;
6048
6049                 for_each_class(class) {
6050                         if (class->rq_online)
6051                                 class->rq_online(rq);
6052                 }
6053         }
6054 }
6055
6056 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6057 {
6058         if (rq->online) {
6059                 const struct sched_class *class;
6060
6061                 for_each_class(class) {
6062                         if (class->rq_offline)
6063                                 class->rq_offline(rq);
6064                 }
6065
6066                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6067                 rq->online = 0;
6068         }
6069 }
6070
6071 /*
6072  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6073  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6074  */
6075 static int __cpuinit
6076 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6077 {
6078         int cpu = (long)hcpu;
6079         unsigned long flags;
6080         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6081
6082         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6083
6084         case CPU_UP_PREPARE:
6085                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
6086                 break;
6087
6088         case CPU_ONLINE:
6089                 /* Update our root-domain */
6090                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6091                 if (rq->rd) {
6092                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6093
6094                         set_rq_online(rq);
6095                 }
6096                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6097                 break;
6098
6099 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6100         case CPU_DYING:
6101                 /* Update our root-domain */
6102                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6103                 if (rq->rd) {
6104                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6105                         set_rq_offline(rq);
6106                 }
6107                 migrate_tasks(cpu);
6108                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
6109                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6110
6111                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6112                 calc_global_load_remove(rq);
6113                 break;
6114 #endif
6115         }
6116         return NOTIFY_OK;
6117 }
6118
6119 /*
6120  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6121  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
6122  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
6123  */
6124 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6125         .notifier_call = migration_call,
6126         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
6127 };
6128
6129 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
6130                                       unsigned long action, void *hcpu)
6131 {
6132         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6133         case CPU_ONLINE:
6134         case CPU_DOWN_FAILED:
6135                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
6136                 return NOTIFY_OK;
6137         default:
6138                 return NOTIFY_DONE;
6139         }
6140 }
6141
6142 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
6143                                         unsigned long action, void *hcpu)
6144 {
6145         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6146         case CPU_DOWN_PREPARE:
6147                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
6148                 return NOTIFY_OK;
6149         default:
6150                 return NOTIFY_DONE;
6151         }
6152 }
6153
6154 static int __init migration_init(void)
6155 {
6156         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6157         int err;
6158
6159         /* Initialize migration for the boot CPU */
6160         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6161         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6162         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6163         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6164
6165         /* Register cpu active notifiers */
6166         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6167         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
6168
6169         return 0;
6170 }
6171 early_initcall(migration_init);
6172 #endif
6173
6174 #ifdef CONFIG_SMP
6175
6176 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6177
6178 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
6179
6180 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
6181 {
6182         sched_domain_debug_enabled = 1;
6183
6184         return 0;
6185 }
6186 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
6187
6188 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6189                                   struct cpumask *groupmask)
6190 {
6191         struct sched_group *group = sd->groups;
6192         char str[256];
6193
6194         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
6195         cpumask_clear(groupmask);
6196
6197         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6198
6199         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6200                 printk("does not load-balance\n");
6201                 if (sd->parent)
6202                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6203                                         " has parent");
6204                 return -1;
6205         }
6206
6207         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
6208
6209         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
6210                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6211                                 "CPU%d\n", cpu);
6212         }
6213         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
6214                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6215                                 " CPU%d\n", cpu);
6216         }
6217
6218         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6219         do {
6220                 if (!group) {
6221                         printk("\n");
6222                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6223                         break;
6224                 }
6225
6226                 if (!group->cpu_power) {
6227                         printk(KERN_CONT "\n");
6228                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6229                                         "set\n");
6230                         break;
6231                 }
6232
6233                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
6234                         printk(KERN_CONT "\n");
6235                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6236                         break;
6237                 }
6238
6239                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
6240                         printk(KERN_CONT "\n");
6241                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6242                         break;
6243                 }
6244
6245                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
6246
6247                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
6248
6249                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6250                 if (group->cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
6251                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
6252                                 group->cpu_power);
6253                 }
6254
6255                 group = group->next;
6256         } while (group != sd->groups);
6257         printk(KERN_CONT "\n");
6258
6259         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
6260                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6261
6262         if (sd->parent &&
6263             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
6264                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6265                         "of domain->span\n");
6266         return 0;
6267 }
6268
6269 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6270 {
6271         cpumask_var_t groupmask;
6272         int level = 0;
6273
6274         if (!sched_domain_debug_enabled)
6275                 return;
6276
6277         if (!sd) {
6278                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6279                 return;
6280         }
6281
6282         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6283
6284         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
6285                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6286                 return;
6287         }
6288
6289         for (;;) {
6290                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6291                         break;
6292                 level++;
6293                 sd = sd->parent;
6294                 if (!sd)
6295                         break;
6296         }
6297         free_cpumask_var(groupmask);
6298 }
6299 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6300 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6301 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6302
6303 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6304 {
6305         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
6306                 return 1;
6307
6308         /* Following flags need at least 2 groups */
6309         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6310                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6311                          SD_BALANCE_FORK |
6312                          SD_BALANCE_EXEC |
6313                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6314                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6315                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6316                         return 0;
6317         }
6318
6319         /* Following flags don't use groups */
6320         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
6321                 return 0;
6322
6323         return 1;
6324 }
6325
6326 static int
6327 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6328 {
6329         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6330
6331         if (sd_degenerate(parent))
6332                 return 1;
6333
6334         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
6335                 return 0;
6336
6337         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6338         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6339                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6340                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6341                                 SD_BALANCE_FORK |
6342                                 SD_BALANCE_EXEC |
6343                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6344                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6345                 if (nr_node_ids == 1)
6346                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
6347         }
6348         if (~cflags & pflags)
6349                 return 0;
6350
6351         return 1;
6352 }
6353
6354 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
6355 {
6356         synchronize_sched();
6357
6358         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
6359
6360         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6361         free_cpumask_var(rd->online);
6362         free_cpumask_var(rd->span);
6363         kfree(rd);
6364 }
6365
6366 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6367 {
6368         struct root_domain *old_rd = NULL;
6369         unsigned long flags;
6370
6371         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6372
6373         if (rq->rd) {
6374                 old_rd = rq->rd;
6375
6376                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
6377                         set_rq_offline(rq);
6378
6379                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
6380
6381                 /*
6382                  * If we dont want to free the old_rt yet then
6383                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
6384                  * in this function:
6385                  */
6386                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6387                         old_rd = NULL;
6388         }
6389
6390         atomic_inc(&rd->refcount);
6391         rq->rd = rd;
6392
6393         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
6394         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
6395                 set_rq_online(rq);
6396
6397         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6398
6399         if (old_rd)
6400                 free_rootdomain(old_rd);
6401 }
6402
6403 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6404 {
6405         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6406
6407         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
6408                 goto out;
6409         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
6410                 goto free_span;
6411         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
6412                 goto free_online;
6413
6414         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
6415                 goto free_rto_mask;
6416         return 0;
6417
6418 free_rto_mask:
6419         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6420 free_online:
6421         free_cpumask_var(rd->online);
6422 free_span:
6423         free_cpumask_var(rd->span);
6424 out:
6425         return -ENOMEM;
6426 }
6427
6428 static void init_defrootdomain(void)
6429 {
6430         init_rootdomain(&def_root_domain);
6431
6432         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6433 }
6434
6435 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6436 {
6437         struct root_domain *rd;
6438
6439         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6440         if (!rd)
6441                 return NULL;
6442
6443         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
6444                 kfree(rd);
6445                 return NULL;
6446         }
6447
6448         return rd;
6449 }
6450
6451 /*
6452  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6453  * hold the hotplug lock.
6454  */
6455 static void
6456 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6457 {
6458         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6459         struct sched_domain *tmp;
6460
6461         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent)
6462                 tmp->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(tmp));
6463
6464         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6465         for (tmp = sd; tmp; ) {
6466                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6467                 if (!parent)
6468                         break;
6469
6470                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6471                         tmp->parent = parent->parent;
6472                         if (parent->parent)
6473                                 parent->parent->child = tmp;
6474                 } else
6475                         tmp = tmp->parent;
6476         }
6477
6478         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6479                 sd = sd->parent;
6480                 if (sd)
6481                         sd->child = NULL;
6482         }
6483
6484         sched_domain_debug(sd, cpu);
6485
6486         rq_attach_root(rq, rd);
6487         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6488 }
6489
6490 /* cpus with isolated domains */
6491 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
6492
6493 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6494 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6495 {
6496         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6497         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6498         return 1;
6499 }
6500
6501 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6502
6503 /*
6504  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6505  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6506  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
6507  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
6508  *
6509  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6510  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6511  * and ->cpu_power to 0.
6512  */
6513 static void
6514 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
6515                         const struct cpumask *cpu_map,
6516                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6517                                         struct sched_group **sg,
6518                                         struct cpumask *tmpmask),
6519                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
6520 {
6521         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6522         int i;
6523
6524         cpumask_clear(covered);
6525
6526         for_each_cpu(i, span) {
6527                 struct sched_group *sg;
6528                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6529                 int j;
6530
6531                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6532                         continue;
6533
6534                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
6535                 sg->cpu_power = 0;
6536
6537                 for_each_cpu(j, span) {
6538                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
6539                                 continue;
6540
6541                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6542                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6543                 }
6544                 if (!first)
6545                         first = sg;
6546                 if (last)
6547                         last->next = sg;
6548                 last = sg;
6549         }
6550         last->next = first;
6551 }
6552
6553 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6554
6555 #ifdef CONFIG_NUMA
6556
6557 /**
6558  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6559  * @node: node whose sched_domain we're building
6560  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6561  *
6562  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6563  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6564  *
6565  * Should use nodemask_t.
6566  */
6567 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6568 {
6569         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6570
6571         min_val = INT_MAX;
6572
6573         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6574                 /* Start at @node */
6575                 n = (node + i) % nr_node_ids;
6576
6577                 if (!nr_cpus_node(n))
6578                         continue;
6579
6580                 /* Skip already used nodes */
6581                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6582                         continue;
6583
6584                 /* Simple min distance search */
6585                 val = node_distance(node, n);
6586
6587                 if (val < min_val) {
6588                         min_val = val;
6589                         best_node = n;
6590                 }
6591         }
6592
6593         node_set(best_node, *used_nodes);
6594         return best_node;
6595 }
6596
6597 /**
6598  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6599  * @node: node whose cpumask we're constructing
6600  * @span: resulting cpumask
6601  *
6602  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6603  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6604  * out optimally.
6605  */
6606 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
6607 {
6608         nodemask_t used_nodes;
6609         int i;
6610
6611         cpumask_clear(span);
6612         nodes_clear(used_nodes);
6613
6614         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
6615         node_set(node, used_nodes);
6616
6617         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6618                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6619
6620                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
6621         }
6622 }
6623 #endif /* CONFIG_NUMA */
6624
6625 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6626
6627 /*
6628  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
6629  *
6630  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
6631  *   and struct sched_domain. )
6632  */
6633 struct static_sched_group {
6634         struct sched_group sg;
6635         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
6636 };
6637
6638 struct static_sched_domain {
6639         struct sched_domain sd;
6640         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
6641 };
6642
6643 struct s_data {
6644 #ifdef CONFIG_NUMA
6645         int                     sd_allnodes;
6646         cpumask_var_t           domainspan;
6647         cpumask_var_t           covered;
6648         cpumask_var_t           notcovered;
6649 #endif
6650         cpumask_var_t           nodemask;
6651         cpumask_var_t           this_sibling_map;
6652         cpumask_var_t           this_core_map;
6653         cpumask_var_t           this_book_map;
6654         cpumask_var_t           send_covered;
6655         cpumask_var_t           tmpmask;
6656         struct sched_group      **sched_group_nodes;
6657         struct root_domain      *rd;
6658 };
6659
6660 enum s_alloc {
6661         sa_sched_groups = 0,
6662         sa_rootdomain,
6663         sa_tmpmask,
6664         sa_send_covered,
6665         sa_this_book_map,
6666         sa_this_core_map,
6667         sa_this_sibling_map,
6668         sa_nodemask,
6669         sa_sched_group_nodes,
6670 #ifdef CONFIG_NUMA
6671         sa_notcovered,
6672         sa_covered,
6673         sa_domainspan,
6674 #endif
6675         sa_none,
6676 };
6677
6678 /*
6679  * SMT sched-domains:
6680  */
6681 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6682 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
6683 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_groups);
6684
6685 static int
6686 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6687                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
6688 {
6689         if (sg)
6690                 *sg = &per_cpu(sched_groups, cpu).sg;
6691         return cpu;
6692 }
6693 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
6694
6695 /*
6696  * multi-core sched-domains:
6697  */
6698 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6699 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
6700 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
6701
6702 static int
6703 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6704                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6705 {
6706         int group;
6707 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6708         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6709         group = cpumask_first(mask);
6710 #else
6711         group = cpu;
6712 #endif
6713         if (sg)
6714                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
6715         return group;
6716 }
6717 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
6718
6719 /*
6720  * book sched-domains:
6721  */
6722 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6723 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, book_domains);
6724 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_book);
6725
6726 static int
6727 cpu_to_book_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6728                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6729 {
6730         int group = cpu;
6731 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6732         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
6733         group = cpumask_first(mask);
6734 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6735         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6736         group = cpumask_first(mask);
6737 #endif
6738         if (sg)
6739                 *sg = &per_cpu(sched_group_book, group).sg;
6740         return group;
6741 }
6742 #endif /* CONFIG_SCHED_BOOK */
6743
6744 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
6745 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
6746
6747 static int
6748 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6749                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6750 {
6751         int group;
6752 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6753         cpumask_and(mask, cpu_book_mask(cpu), cpu_map);
6754         group = cpumask_first(mask);
6755 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6756         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
6757         group = cpumask_first(mask);
6758 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6759         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6760         group = cpumask_first(mask);
6761 #else
6762         group = cpu;
6763 #endif
6764         if (sg)
6765                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
6766         return group;
6767 }
6768
6769 #ifdef CONFIG_NUMA
6770 /*
6771  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6772  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6773  * gets dynamically allocated.
6774  */
6775 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
6776 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
6777
6778 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
6779 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
6780
6781 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6782                                  struct sched_group **sg,
6783                                  struct cpumask *nodemask)
6784 {
6785         int group;
6786
6787         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
6788         group = cpumask_first(nodemask);
6789
6790         if (sg)
6791                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
6792         return group;
6793 }
6794
6795 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6796 {
6797         struct sched_group *sg = group_head;
6798         int j;
6799
6800         if (!sg)
6801                 return;
6802         do {
6803                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
6804                         struct sched_domain *sd;
6805
6806                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
6807                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
6808                                 /*
6809                                  * Only add "power" once for each
6810                                  * physical package.
6811                                  */
6812                                 continue;
6813                         }
6814
6815                         sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
6816                 }
6817                 sg = sg->next;
6818         } while (sg != group_head);
6819 }
6820
6821 static int build_numa_sched_groups(struct s_data *d,
6822                                    const struct cpumask *cpu_map, int num)
6823 {
6824         struct sched_domain *sd;
6825         struct sched_group *sg, *prev;
6826         int n, j;
6827
6828         cpumask_clear(d->covered);
6829         cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(num), cpu_map);
6830         if (cpumask_empty(d->nodemask)) {
6831                 d->sched_group_nodes[num] = NULL;
6832                 goto out;
6833         }
6834
6835         sched_domain_node_span(num, d->domainspan);
6836         cpumask_and(d->domainspan, d->domainspan, cpu_map);
6837
6838         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6839                           GFP_KERNEL, num);
6840         if (!sg) {
6841                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for node %d\n",
6842                        num);
6843                 return -ENOMEM;
6844         }
6845         d->sched_group_nodes[num] = sg;
6846
6847         for_each_cpu(j, d->nodemask) {
6848                 sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
6849                 sd->groups = sg;
6850         }
6851
6852         sg->cpu_power = 0;
6853         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->nodemask);
6854         sg->next = sg;
6855         cpumask_or(d->covered, d->covered, d->nodemask);
6856
6857         prev = sg;
6858         for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6859                 n = (num + j) % nr_node_ids;
6860                 cpumask_complement(d->notcovered, d->covered);
6861                 cpumask_and(d->tmpmask, d->notcovered, cpu_map);
6862                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, d->domainspan);
6863                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
6864                         break;
6865                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, cpumask_of_node(n));
6866                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
6867                         continue;
6868                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6869                                   GFP_KERNEL, num);
6870                 if (!sg) {
6871                         printk(KERN_WARNING
6872                                "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6873                         return -ENOMEM;
6874                 }
6875                 sg->cpu_power = 0;
6876                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->tmpmask);
6877                 sg->next = prev->next;
6878                 cpumask_or(d->covered, d->covered, d->tmpmask);
6879                 prev->next = sg;
6880                 prev = sg;
6881         }
6882 out:
6883         return 0;
6884 }
6885 #endif /* CONFIG_NUMA */
6886
6887 #ifdef CONFIG_NUMA
6888 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6889 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
6890                               struct cpumask *nodemask)
6891 {
6892         int cpu, i;
6893
6894         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
6895                 struct sched_group **sched_group_nodes
6896                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6897
6898                 if (!sched_group_nodes)
6899                         continue;
6900
6901                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6902                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6903
6904                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
6905                         if (cpumask_empty(nodemask))
6906                                 continue;
6907
6908                         if (sg == NULL)
6909                                 continue;
6910                         sg = sg->next;
6911 next_sg:
6912                         oldsg = sg;
6913                         sg = sg->next;
6914                         kfree(oldsg);
6915                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6916                                 goto next_sg;
6917                 }
6918                 kfree(sched_group_nodes);
6919                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6920         }
6921 }
6922 #else /* !CONFIG_NUMA */
6923 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
6924                               struct cpumask *nodemask)
6925 {
6926 }
6927 #endif /* CONFIG_NUMA */
6928
6929 /*
6930  * Initialize sched groups cpu_power.
6931  *
6932  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6933  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6934  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6935  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6936  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6937  * less cpu_power.
6938  */
6939 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6940 {
6941         struct sched_domain *child;
6942         struct sched_group *group;
6943         long power;
6944         int weight;
6945
6946         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6947
6948         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
6949                 return;
6950
6951         sd->groups->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sd->groups));
6952
6953         child = sd->child;
6954
6955         sd->groups->cpu_power = 0;
6956
6957         if (!child) {
6958                 power = SCHED_LOAD_SCALE;
6959                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6960                 /*
6961                  * SMT siblings share the power of a single core.
6962                  * Usually multiple threads get a better yield out of
6963                  * that one core than a single thread would have,
6964                  * reflect that in sd->smt_gain.
6965                  */
6966                 if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
6967                         power *= sd->smt_gain;
6968                         power /= weight;
6969                         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
6970                 }
6971                 sd->groups->cpu_power += power;
6972                 return;
6973         }
6974
6975         /*
6976          * Add cpu_power of each child group to this groups cpu_power.
6977          */
6978         group = child->groups;
6979         do {
6980                 sd->groups->cpu_power += group->cpu_power;
6981                 group = group->next;
6982         } while (group != child->groups);
6983 }
6984
6985 /*
6986  * Initializers for schedule domains
6987  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6988  */
6989
6990 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6991 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
6992 #else
6993 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
6994 #endif
6995
6996 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
6997
6998 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
6999 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
7000 {                                                               \
7001         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
7002         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
7003         sd->level = SD_LV_##type;                               \
7004         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
7005 }
7006
7007 SD_INIT_FUNC(CPU)
7008 #ifdef CONFIG_NUMA
7009  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7010  SD_INIT_FUNC(NODE)
7011 #endif
7012 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7013  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7014 #endif
7015 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7016  SD_INIT_FUNC(MC)
7017 #endif
7018 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7019  SD_INIT_FUNC(BOOK)
7020 #endif
7021
7022 static int default_relax_domain_level = -1;
7023
7024 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7025 {
7026         unsigned long val;
7027
7028         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
7029         if (val < SD_LV_MAX)
7030                 default_relax_domain_level = val;
7031
7032         return 1;
7033 }
7034 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7035
7036 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7037                                  struct sched_domain_attr *attr)
7038 {
7039         int request;
7040
7041         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7042                 if (default_relax_domain_level < 0)
7043                         return;
7044                 else
7045                         request = default_relax_domain_level;
7046         } else
7047                 request = attr->relax_domain_level;
7048         if (request < sd->level) {
7049                 /* turn off idle balance on this domain */
7050                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7051         } else {
7052                 /* turn on idle balance on this domain */
7053                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7054         }
7055 }
7056
7057 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
7058                                  const struct cpumask *cpu_map)
7059 {
7060         switch (what) {
7061         case sa_sched_groups:
7062                 free_sched_groups(cpu_map, d->tmpmask); /* fall through */
7063                 d->sched_group_nodes = NULL;
7064         case sa_rootdomain:
7065                 free_rootdomain(d->rd); /* fall through */
7066         case sa_tmpmask:
7067                 free_cpumask_var(d->tmpmask); /* fall through */
7068         case sa_send_covered:
7069                 free_cpumask_var(d->send_covered); /* fall through */
7070         case sa_this_book_map:
7071                 free_cpumask_var(d->this_book_map); /* fall through */
7072         case sa_this_core_map:
7073                 free_cpumask_var(d->this_core_map); /* fall through */
7074         case sa_this_sibling_map:
7075                 free_cpumask_var(d->this_sibling_map); /* fall through */
7076         case sa_nodemask:
7077                 free_cpumask_var(d->nodemask); /* fall through */
7078         case sa_sched_group_nodes:
7079 #ifdef CONFIG_NUMA
7080                 kfree(d->sched_group_nodes); /* fall through */
7081         case sa_notcovered:
7082                 free_cpumask_var(d->notcovered); /* fall through */
7083         case sa_covered:
7084                 free_cpumask_var(d->covered); /* fall through */
7085         case sa_domainspan:
7086                 free_cpumask_var(d->domainspan); /* fall through */
7087 #endif
7088         case sa_none:
7089                 break;
7090         }
7091 }
7092
7093 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
7094                                                    const struct cpumask *cpu_map)
7095 {
7096 #ifdef CONFIG_NUMA
7097         if (!alloc_cpumask_var(&d->domainspan, GFP_KERNEL))
7098                 return sa_none;
7099         if (!alloc_cpumask_var(&d->covered, GFP_KERNEL))
7100                 return sa_domainspan;
7101         if (!alloc_cpumask_var(&d->notcovered, GFP_KERNEL))
7102                 return sa_covered;
7103         /* Allocate the per-node list of sched groups */
7104         d->sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids,
7105                                       sizeof(struct sched_group *), GFP_KERNEL);
7106         if (!d->sched_group_nodes) {
7107                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
7108                 return sa_notcovered;
7109         }
7110         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = d->sched_group_nodes;
7111 #endif
7112         if (!alloc_cpumask_var(&d->nodemask, GFP_KERNEL))
7113                 return sa_sched_group_nodes;
7114         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_sibling_map, GFP_KERNEL))
7115                 return sa_nodemask;
7116         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_core_map, GFP_KERNEL))
7117                 return sa_this_sibling_map;
7118         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_book_map, GFP_KERNEL))
7119                 return sa_this_core_map;
7120         if (!alloc_cpumask_var(&d->send_covered, GFP_KERNEL))
7121                 return sa_this_book_map;
7122         if (!alloc_cpumask_var(&d->tmpmask, GFP_KERNEL))
7123                 return sa_send_covered;
7124         d->rd = alloc_rootdomain();
7125         if (!d->rd) {
7126                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
7127                 return sa_tmpmask;
7128         }
7129         return sa_rootdomain;
7130 }
7131
7132 static struct sched_domain *__build_numa_sched_domains(struct s_data *d,
7133         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr, int i)
7134 {
7135         struct sched_domain *sd = NULL;
7136 #ifdef CONFIG_NUMA
7137         struct sched_domain *parent;
7138
7139         d->sd_allnodes = 0;
7140         if (cpumask_weight(cpu_map) >
7141             SD_NODES_PER_DOMAIN * cpumask_weight(d->nodemask)) {
7142                 sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
7143                 SD_INIT(sd, ALLNODES);
7144                 set_domain_attribute(sd, attr);
7145                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
7146                 cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7147                 d->sd_allnodes = 1;
7148         }
7149         parent = sd;
7150
7151         sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
7152         SD_INIT(sd, NODE);
7153         set_domain_attribute(sd, attr);
7154         sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
7155         sd->parent = parent;
7156         if (parent)
7157                 parent->child = sd;
7158         cpumask_and(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(sd), cpu_map);
7159 #endif
7160         return sd;
7161 }
7162
7163 static struct sched_domain *__build_cpu_sched_domain(struct s_data *d,
7164         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7165         struct sched_domain *parent, int i)
7166 {
7167         struct sched_domain *sd;
7168         sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7169         SD_INIT(sd, CPU);
7170         set_domain_attribute(sd, attr);
7171         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), d->nodemask);
7172         sd->parent = parent;
7173         if (parent)
7174                 parent->child = sd;
7175         cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7176         return sd;
7177 }
7178
7179 static struct sched_domain *__build_book_sched_domain(struct s_data *d,
7180         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7181         struct sched_domain *parent, int i)
7182 {
7183         struct sched_domain *sd = parent;
7184 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7185         sd = &per_cpu(book_domains, i).sd;
7186         SD_INIT(sd, BOOK);
7187         set_domain_attribute(sd, attr);
7188         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_book_mask(i));
7189         sd->parent = parent;
7190         parent->child = sd;
7191         cpu_to_book_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7192 #endif
7193         return sd;
7194 }
7195
7196 static struct sched_domain *__build_mc_sched_domain(struct s_data *d,
7197         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7198         struct sched_domain *parent, int i)
7199 {
7200         struct sched_domain *sd = parent;
7201 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7202         sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7203         SD_INIT(sd, MC);
7204         set_domain_attribute(sd, attr);
7205         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_coregroup_mask(i));
7206         sd->parent = parent;
7207         parent->child = sd;
7208         cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7209 #endif
7210         return sd;
7211 }
7212
7213 static struct sched_domain *__build_smt_sched_domain(struct s_data *d,
7214         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7215         struct sched_domain *parent, int i)
7216 {
7217         struct sched_domain *sd = parent;
7218 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7219         sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7220         SD_INIT(sd, SIBLING);
7221         set_domain_attribute(sd, attr);
7222         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, topology_thread_cpumask(i));
7223         sd->parent = parent;
7224         parent->child = sd;
7225         cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7226 #endif
7227         return sd;
7228 }
7229
7230 static void build_sched_groups(struct s_data *d, enum sched_domain_level l,
7231                                const struct cpumask *cpu_map, int cpu)
7232 {
7233         switch (l) {
7234 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7235         case SD_LV_SIBLING: /* set up CPU (sibling) groups */
7236                 cpumask_and(d->this_sibling_map, cpu_map,
7237                             topology_thread_cpumask(cpu));
7238                 if (cpu == cpumask_first(d->this_sibling_map))
7239                         init_sched_build_groups(d->this_sibling_map, cpu_map,
7240                                                 &cpu_to_cpu_group,
7241                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7242                 break;
7243 #endif
7244 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7245         case SD_LV_MC: /* set up multi-core groups */
7246                 cpumask_and(d->this_core_map, cpu_map, cpu_coregroup_mask(cpu));
7247                 if (cpu == cpumask_first(d->this_core_map))
7248                         init_sched_build_groups(d->this_core_map, cpu_map,
7249                                                 &cpu_to_core_group,
7250                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7251                 break;
7252 #endif
7253 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7254         case SD_LV_BOOK: /* set up book groups */
7255                 cpumask_and(d->this_book_map, cpu_map, cpu_book_mask(cpu));
7256                 if (cpu == cpumask_first(d->this_book_map))
7257                         init_sched_build_groups(d->this_book_map, cpu_map,
7258                                                 &cpu_to_book_group,
7259                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7260                 break;
7261 #endif
7262         case SD_LV_CPU: /* set up physical groups */
7263                 cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(cpu), cpu_map);
7264                 if (!cpumask_empty(d->nodemask))
7265                         init_sched_build_groups(d->nodemask, cpu_map,
7266                                                 &cpu_to_phys_group,
7267                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7268                 break;
7269 #ifdef CONFIG_NUMA
7270         case SD_LV_ALLNODES:
7271                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group,
7272                                         d->send_covered, d->tmpmask);
7273                 break;
7274 #endif
7275         default:
7276                 break;
7277         }
7278 }
7279
7280 /*
7281  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7282  * to the individual cpus
7283  */
7284 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7285                                  struct sched_domain_attr *attr)
7286 {
7287         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
7288         struct s_data d;
7289         struct sched_domain *sd;
7290         int i;
7291 #ifdef CONFIG_NUMA
7292         d.sd_allnodes = 0;
7293 #endif
7294
7295         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
7296         if (alloc_state != sa_rootdomain)
7297                 goto error;
7298         alloc_state = sa_sched_groups;
7299
7300         /*
7301          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
7302          */
7303         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7304                 cpumask_and(d.nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)),
7305                             cpu_map);
7306
7307                 sd = __build_numa_sched_domains(&d, cpu_map, attr, i);
7308                 sd = __build_cpu_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7309                 sd = __build_book_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7310                 sd = __build_mc_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7311                 sd = __build_smt_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7312         }
7313
7314         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7315                 build_sched_groups(&d, SD_LV_SIBLING, cpu_map, i);
7316                 build_sched_groups(&d, SD_LV_BOOK, cpu_map, i);
7317                 build_sched_groups(&d, SD_LV_MC, cpu_map, i);
7318         }
7319
7320         /* Set up physical groups */
7321         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7322                 build_sched_groups(&d, SD_LV_CPU, cpu_map, i);
7323
7324 #ifdef CONFIG_NUMA
7325         /* Set up node groups */
7326         if (d.sd_allnodes)
7327                 build_sched_groups(&d, SD_LV_ALLNODES, cpu_map, 0);
7328
7329         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7330                 if (build_numa_sched_groups(&d, cpu_map, i))
7331                         goto error;
7332 #endif
7333
7334         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7335 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7336         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7337                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7338                 init_sched_groups_power(i, sd);
7339         }
7340 #endif
7341 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7342         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7343                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7344                 init_sched_groups_power(i, sd);
7345         }
7346 #endif
7347 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7348         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7349                 sd = &per_cpu(book_domains, i).sd;
7350                 init_sched_groups_power(i, sd);
7351         }
7352 #endif
7353
7354         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7355                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7356                 init_sched_groups_power(i, sd);
7357         }
7358
7359 #ifdef CONFIG_NUMA
7360         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7361                 init_numa_sched_groups_power(d.sched_group_nodes[i]);
7362
7363         if (d.sd_allnodes) {
7364                 struct sched_group *sg;
7365
7366                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
7367                                                                 d.tmpmask);
7368                 init_numa_sched_groups_power(sg);
7369         }
7370 #endif
7371
7372         /* Attach the domains */
7373         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7374 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7375                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7376 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7377                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7378 #elif defined(CONFIG_SCHED_BOOK)
7379                 sd = &per_cpu(book_domains, i).sd;
7380 #else
7381                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7382 #endif
7383                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7384         }
7385
7386         d.sched_group_nodes = NULL; /* don't free this we still need it */
7387         __free_domain_allocs(&d, sa_tmpmask, cpu_map);
7388         return 0;
7389
7390 error:
7391         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7392         return -ENOMEM;
7393 }
7394
7395 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7396 {
7397         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
7398 }
7399
7400 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7401 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7402 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7403                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7404
7405 /*
7406  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7407  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7408  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7409  */
7410 static cpumask_var_t fallback_doms;
7411
7412 /*
7413  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7414  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7415  * or 0 if it stayed the same.
7416  */
7417 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7418 {
7419         return 0;
7420 }
7421
7422 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7423 {
7424         int i;
7425         cpumask_var_t *doms;
7426
7427         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7428         if (!doms)
7429                 return NULL;
7430         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7431                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7432                         free_sched_domains(doms, i);
7433                         return NULL;
7434                 }
7435         }
7436         return doms;
7437 }
7438
7439 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7440 {
7441         unsigned int i;
7442         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7443                 free_cpumask_var(doms[i]);
7444         kfree(doms);
7445 }
7446
7447 /*
7448  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7449  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7450  * exclude other special cases in the future.
7451  */
7452 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7453 {
7454         int err;
7455
7456         arch_update_cpu_topology();
7457         ndoms_cur = 1;
7458         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7459         if (!doms_cur)
7460                 doms_cur = &fallback_doms;
7461         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7462         dattr_cur = NULL;
7463         err = build_sched_domains(doms_cur[0]);
7464         register_sched_domain_sysctl();
7465
7466         return err;
7467 }
7468
7469 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7470                                        struct cpumask *tmpmask)
7471 {
7472         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7473 }
7474
7475 /*
7476  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7477  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7478  */
7479 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7480 {
7481         /* Save because hotplug lock held. */
7482         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
7483         int i;
7484
7485         for_each_cpu(i, cpu_map)
7486                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7487         synchronize_sched();
7488         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
7489 }
7490
7491 /* handle null as "default" */
7492 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7493                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7494 {
7495         struct sched_domain_attr tmp;
7496
7497         /* fast path */
7498         if (!new && !cur)
7499                 return 1;
7500
7501         tmp = SD_ATTR_INIT;
7502         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7503                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7504                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7505 }
7506
7507 /*
7508  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7509  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7510  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7511  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7512  *
7513  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7514  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7515  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7516  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7517  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7518  * it as it is.
7519  *
7520  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7521  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7522  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7523  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7524  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7525  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7526  *
7527  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7528  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7529  * and it will not create the default domain.
7530  *
7531  * Call with hotplug lock held
7532  */
7533 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7534                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7535 {
7536         int i, j, n;
7537         int new_topology;
7538
7539         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7540
7541         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7542         unregister_sched_domain_sysctl();
7543
7544         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7545         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7546
7547         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7548
7549         /* Destroy deleted domains */
7550         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7551                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7552                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7553                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7554                                 goto match1;
7555                 }
7556                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7557                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7558 match1:
7559                 ;
7560         }
7561
7562         if (doms_new == NULL) {
7563                 ndoms_cur = 0;
7564                 doms_new = &fallback_doms;
7565                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7566                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7567         }
7568
7569         /* Build new domains */
7570         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7571                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
7572                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7573                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7574                                 goto match2;
7575                 }
7576                 /* no match - add a new doms_new */
7577                 __build_sched_domains(doms_new[i],
7578                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7579 match2:
7580                 ;
7581         }
7582
7583         /* Remember the new sched domains */
7584         if (doms_cur != &fallback_doms)
7585                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7586         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7587         doms_cur = doms_new;
7588         dattr_cur = dattr_new;
7589         ndoms_cur = ndoms_new;
7590
7591         register_sched_domain_sysctl();
7592
7593         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7594 }
7595
7596 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7597 static void arch_reinit_sched_domains(void)
7598 {
7599         get_online_cpus();
7600
7601         /* Destroy domains first to force the rebuild */
7602         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
7603
7604         rebuild_sched_domains();
7605         put_online_cpus();
7606 }
7607
7608 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7609 {
7610         unsigned int level = 0;
7611
7612         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
7613                 return -EINVAL;
7614
7615         /*
7616          * level is always be positive so don't check for
7617          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
7618          * What happens on 0 or 1 byte write,
7619          * need to check for count as well?
7620          */
7621
7622         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
7623                 return -EINVAL;
7624
7625         if (smt)
7626                 sched_smt_power_savings = level;
7627         else
7628                 sched_mc_power_savings = level;
7629
7630         arch_reinit_sched_domains();
7631
7632         return count;
7633 }
7634
7635 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7636 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
7637                                            struct sysdev_class_attribute *attr,
7638                                            char *page)
7639 {
7640         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7641 }
7642 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
7643                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7644                                             const char *buf, size_t count)
7645 {
7646         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7647 }
7648 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
7649                          sched_mc_power_savings_show,
7650                          sched_mc_power_savings_store);
7651 #endif
7652
7653 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7654 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
7655                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7656                                             char *page)
7657 {
7658         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7659 }
7660 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
7661                                              struct sysdev_class_attribute *attr,
7662                                              const char *buf, size_t count)
7663 {
7664         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7665 }
7666 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
7667                    sched_smt_power_savings_show,
7668                    sched_smt_power_savings_store);
7669 #endif
7670
7671 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7672 {
7673         int err = 0;
7674
7675 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7676         if (smt_capable())
7677                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7678                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7679 #endif
7680 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7681         if (!err && mc_capable())
7682                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7683                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7684 #endif
7685         return err;
7686 }
7687 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
7688
7689 /*
7690  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7691  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7692  * around partition_sched_domains().
7693  */
7694 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7695                              void *hcpu)
7696 {
7697         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
7698         case CPU_ONLINE:
7699         case CPU_DOWN_FAILED:
7700                 cpuset_update_active_cpus();
7701                 return NOTIFY_OK;
7702         default:
7703                 return NOTIFY_DONE;
7704         }
7705 }
7706
7707 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7708                                void *hcpu)
7709 {
7710         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
7711         case CPU_DOWN_PREPARE:
7712                 cpuset_update_active_cpus();
7713                 return NOTIFY_OK;
7714         default:
7715                 return NOTIFY_DONE;
7716         }
7717 }
7718
7719 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
7720                                 unsigned long action, void *hcpu)
7721 {
7722         int cpu = (int)(long)hcpu;
7723
7724         switch (action) {
7725         case CPU_DOWN_PREPARE:
7726         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7727                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
7728                 return NOTIFY_OK;
7729
7730         case CPU_DOWN_FAILED:
7731         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7732         case CPU_ONLINE:
7733         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7734                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
7735                 return NOTIFY_OK;
7736
7737         default:
7738                 return NOTIFY_DONE;
7739         }
7740 }
7741
7742 void __init sched_init_smp(void)
7743 {
7744         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7745
7746         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7747         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7748
7749 #if defined(CONFIG_NUMA)
7750         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
7751                                                                 GFP_KERNEL);
7752         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
7753 #endif
7754         get_online_cpus();
7755         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7756         arch_init_sched_domains(cpu_active_mask);
7757         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7758         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7759                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7760         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7761         put_online_cpus();
7762
7763         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7764         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7765
7766         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
7767         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
7768
7769         init_hrtick();
7770
7771         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7772         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7773                 BUG();
7774         sched_init_granularity();
7775         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7776
7777         init_sched_rt_class();
7778 }
7779 #else
7780 void __init sched_init_smp(void)
7781 {
7782         sched_init_granularity();
7783 }
7784 #endif /* CONFIG_SMP */
7785
7786 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
7787
7788 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7789 {
7790         return in_lock_functions(addr) ||
7791                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7792                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7793 }
7794
7795 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
7796 {
7797         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7798         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
7799 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7800         cfs_rq->rq = rq;
7801 #endif
7802         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7803 }
7804
7805 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
7806 {
7807         struct rt_prio_array *array;
7808         int i;
7809
7810         array = &rt_rq->active;
7811         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
7812                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
7813                 __clear_bit(i, array->bitmap);
7814         }
7815         /* delimiter for bitsearch: */
7816         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
7817
7818 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7819         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
7820 #ifdef CONFIG_SMP
7821         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
7822 #endif
7823 #endif
7824 #ifdef CONFIG_SMP
7825         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
7826         rt_rq->overloaded = 0;
7827         plist_head_init_raw(&rt_rq->pushable_tasks, &rq->lock);
7828 #endif
7829
7830         rt_rq->rt_time = 0;
7831         rt_rq->rt_throttled = 0;
7832         rt_rq->rt_runtime = 0;
7833         raw_spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7834
7835 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7836         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
7837         rt_rq->rq = rq;
7838 #endif
7839 }
7840
7841 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7842 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
7843                                 struct sched_entity *se, int cpu,
7844                                 struct sched_entity *parent)
7845 {
7846         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7847         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
7848         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
7849         cfs_rq->tg = tg;
7850
7851         tg->se[cpu] = se;
7852         /* se could be NULL for root_task_group */
7853         if (!se)
7854                 return;
7855
7856         if (!parent)
7857                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
7858         else
7859                 se->cfs_rq = parent->my_q;
7860
7861         se->my_q = cfs_rq;
7862         update_load_set(&se->load, 0);
7863         se->parent = parent;
7864 }
7865 #endif
7866
7867 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7868 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
7869                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
7870                 struct sched_rt_entity *parent)
7871 {
7872         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7873
7874         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
7875         init_rt_rq(rt_rq, rq);
7876         rt_rq->tg = tg;
7877         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7878
7879         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
7880         if (!rt_se)
7881                 return;
7882
7883         if (!parent)
7884                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
7885         else
7886                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
7887
7888         rt_se->my_q = rt_rq;
7889         rt_se->parent = parent;
7890         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
7891 }
7892 #endif
7893
7894 void __init sched_init(void)
7895 {
7896         int i, j;
7897         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7898
7899 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7900         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7901 #endif
7902 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7903         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7904 #endif
7905 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7906         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
7907 #endif
7908         if (alloc_size) {
7909                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7910
7911 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7912                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7913                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7914
7915                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7916                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7917
7918 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7919 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7920                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7921                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7922
7923                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7924                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7925
7926 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7927 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7928                 for_each_possible_cpu(i) {
7929                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
7930                         ptr += cpumask_size();
7931                 }
7932 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7933         }
7934
7935 #ifdef CONFIG_SMP
7936         init_defrootdomain();
7937 #endif
7938
7939         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7940                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7941
7942 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7943         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7944                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7945 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7946
7947 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7948         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7949         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7950         autogroup_init(&init_task);
7951 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7952
7953         for_each_possible_cpu(i) {
7954                 struct rq *rq;
7955
7956                 rq = cpu_rq(i);
7957                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7958                 rq->nr_running = 0;
7959                 rq->calc_load_active = 0;
7960                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7961                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
7962                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
7963 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7964                 root_task_group.shares = root_task_group_load;
7965                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7966                 /*
7967                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7968                  *
7969                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7970                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7971                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7972                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7973                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7974                  * (se->load.weight).
7975                  *
7976                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7977                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7978                  * then A0's share of the cpu resource is:
7979                  *
7980                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7981                  *
7982                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7983                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7984                  */
7985                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7986 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7987
7988                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7989 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7990                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
7991                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7992 #endif
7993
7994                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7995                         rq->cpu_load[j] = 0;
7996
7997                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7998
7999 #ifdef CONFIG_SMP
8000                 rq->sd = NULL;
8001                 rq->rd = NULL;
8002                 rq->cpu_power = SCHED_LOAD_SCALE;
8003                 rq->post_schedule = 0;
8004                 rq->active_balance = 0;
8005                 rq->next_balance = jiffies;
8006                 rq->push_cpu = 0;
8007                 rq->cpu = i;
8008                 rq->online = 0;
8009                 rq->idle_stamp = 0;
8010                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
8011                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8012 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8013                 rq->nohz_balance_kick = 0;
8014                 init_sched_softirq_csd(&per_cpu(remote_sched_softirq_cb, i));
8015 #endif
8016 #endif
8017                 init_rq_hrtick(rq);
8018                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8019         }
8020
8021         set_load_weight(&init_task);
8022
8023 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
8024         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
8025 #endif
8026
8027 #ifdef CONFIG_SMP
8028         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
8029 #endif
8030
8031 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
8032         plist_head_init_raw(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
8033 #endif
8034
8035         /*
8036          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8037          */
8038         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
8039         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8040
8041         /*
8042          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8043          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8044          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8045          * when this runqueue becomes "idle".
8046          */
8047         init_idle(current, smp_processor_id());
8048
8049         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
8050
8051         /*
8052          * During early bootup we pretend to be a normal task:
8053          */
8054         current->sched_class = &fair_sched_class;
8055
8056         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8057         zalloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
8058 #ifdef CONFIG_SMP
8059 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8060         zalloc_cpumask_var(&nohz.idle_cpus_mask, GFP_NOWAIT);
8061         alloc_cpumask_var(&nohz.grp_idle_mask, GFP_NOWAIT);
8062         atomic_set(&nohz.load_balancer, nr_cpu_ids);
8063         atomic_set(&nohz.first_pick_cpu, nr_cpu_ids);
8064         atomic_set(&nohz.second_pick_cpu, nr_cpu_ids);
8065 #endif
8066         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
8067         if (cpu_isolated_map == NULL)
8068                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
8069 #endif /* SMP */
8070
8071         scheduler_running = 1;
8072 }
8073
8074 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
8075 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
8076 {
8077         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
8078
8079         return (nested == PREEMPT_INATOMIC_BASE + preempt_offset);
8080 }
8081
8082 static int __might_sleep_init_called;
8083 int __init __might_sleep_init(void)
8084 {
8085         __might_sleep_init_called = 1;
8086         return 0;
8087 }
8088 early_initcall(__might_sleep_init);
8089
8090 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
8091 {
8092 #ifdef in_atomic
8093         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8094
8095         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
8096             oops_in_progress)
8097                 return;
8098         if (system_state != SYSTEM_RUNNING &&
8099             (!__might_sleep_init_called || system_state != SYSTEM_BOOTING))
8100                 return;
8101         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8102                 return;
8103         prev_jiffy = jiffies;
8104
8105         printk(KERN_ERR
8106                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
8107                         file, line);
8108         printk(KERN_ERR
8109                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
8110                         in_atomic(), irqs_disabled(),
8111                         current->pid, current->comm);
8112
8113         debug_show_held_locks(current);
8114         if (irqs_disabled())
8115                 print_irqtrace_events(current);
8116         dump_stack();
8117 #endif
8118 }
8119 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8120 #endif
8121
8122 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8123 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8124 {
8125         int on_rq;
8126
8127         on_rq = p->se.on_rq;
8128         if (on_rq)
8129                 deactivate_task(rq, p, 0);
8130         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8131         if (on_rq) {
8132                 activate_task(rq, p, 0);
8133                 resched_task(rq->curr);
8134         }
8135 }
8136
8137 void normalize_rt_tasks(void)
8138 {
8139         struct task_struct *g, *p;
8140         unsigned long flags;
8141         struct rq *rq;
8142
8143         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8144         do_each_thread(g, p) {
8145                 /*
8146                  * Only normalize user tasks:
8147                  */
8148                 if (!p->mm)
8149                         continue;
8150
8151                 p->se.exec_start                = 0;
8152 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8153                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
8154                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
8155                 p->se.statistics.block_start    = 0;
8156 #endif
8157
8158                 if (!rt_task(p)) {
8159                         /*
8160                          * Renice negative nice level userspace
8161                          * tasks back to 0:
8162                          */
8163                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8164                                 set_user_nice(p, 0);
8165                         continue;
8166                 }
8167
8168                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
8169                 rq = __task_rq_lock(p);
8170
8171                 normalize_task(rq, p);
8172
8173                 __task_rq_unlock(rq);
8174                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
8175         } while_each_thread(g, p);
8176
8177         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8178 }
8179
8180 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8181
8182 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
8183 /*
8184  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
8185  *
8186  * They can only be called when the whole system has been
8187  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8188  * activity can take place. Using them for anything else would
8189  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8190  * under any other configuration.
8191  */
8192
8193 /**
8194  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8195  * @cpu: the processor in question.
8196  *
8197  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8198  */
8199 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8200 {
8201         return cpu_curr(cpu);
8202 }
8203
8204 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
8205
8206 #ifdef CONFIG_IA64
8207 /**
8208  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8209  * @cpu: the processor in question.
8210  * @p: the task pointer to set.
8211  *
8212  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8213  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8214  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8215  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8216  * and caller must save the original value of the current task (see
8217  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8218  * re-starting the system.
8219  *
8220  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8221  */
8222 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8223 {
8224         cpu_curr(cpu) = p;
8225 }
8226
8227 #endif
8228
8229 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8230 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8231 {
8232         int i;
8233
8234         for_each_possible_cpu(i) {
8235                 if (tg->cfs_rq)
8236                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8237                 if (tg->se)
8238                         kfree(tg->se[i]);
8239         }
8240
8241         kfree(tg->cfs_rq);
8242         kfree(tg->se);
8243 }
8244
8245 static
8246 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8247 {
8248         struct cfs_rq *cfs_rq;
8249         struct sched_entity *se;
8250         struct rq *rq;
8251         int i;
8252
8253         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8254         if (!tg->cfs_rq)
8255                 goto err;
8256         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8257         if (!tg->se)
8258                 goto err;
8259
8260         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8261
8262         for_each_possible_cpu(i) {
8263                 rq = cpu_rq(i);
8264
8265                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8266                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8267                 if (!cfs_rq)
8268                         goto err;
8269
8270                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8271                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8272                 if (!se)
8273                         goto err_free_rq;
8274
8275                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, parent->se[i]);
8276         }
8277
8278         return 1;
8279
8280 err_free_rq:
8281         kfree(cfs_rq);
8282 err:
8283         return 0;
8284 }
8285
8286 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8287 {
8288         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8289         unsigned long flags;
8290
8291         /*
8292         * Only empty task groups can be destroyed; so we can speculatively
8293         * check on_list without danger of it being re-added.
8294         */
8295         if (!tg->cfs_rq[cpu]->on_list)
8296                 return;
8297
8298         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8299         list_del_leaf_cfs_rq(tg->cfs_rq[cpu]);
8300         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8301 }
8302 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
8303 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8304 {
8305 }
8306
8307 static inline
8308 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8309 {
8310         return 1;
8311 }
8312
8313 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8314 {
8315 }
8316 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8317
8318 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8319 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8320 {
8321         int i;
8322
8323         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8324
8325         for_each_possible_cpu(i) {
8326                 if (tg->rt_rq)
8327                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8328                 if (tg->rt_se)
8329                         kfree(tg->rt_se[i]);
8330         }
8331
8332         kfree(tg->rt_rq);
8333         kfree(tg->rt_se);
8334 }
8335
8336 static
8337 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8338 {
8339         struct rt_rq *rt_rq;
8340         struct sched_rt_entity *rt_se;
8341         struct rq *rq;
8342         int i;
8343
8344         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8345         if (!tg->rt_rq)
8346                 goto err;
8347         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8348         if (!tg->rt_se)
8349                 goto err;
8350
8351         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8352                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8353
8354         for_each_possible_cpu(i) {
8355                 rq = cpu_rq(i);
8356
8357                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8358                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8359                 if (!rt_rq)
8360                         goto err;
8361
8362                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8363                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8364                 if (!rt_se)
8365                         goto err_free_rq;
8366
8367                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, parent->rt_se[i]);
8368         }
8369
8370         return 1;
8371
8372 err_free_rq:
8373         kfree(rt_rq);
8374 err:
8375         return 0;
8376 }
8377 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8378 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8379 {
8380 }
8381
8382 static inline
8383 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8384 {
8385         return 1;
8386 }
8387 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8388
8389 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8390 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8391 {
8392         free_fair_sched_group(tg);
8393         free_rt_sched_group(tg);
8394         autogroup_free(tg);
8395         kfree(tg);
8396 }
8397
8398 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8399 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8400 {
8401         struct task_group *tg;
8402         unsigned long flags;
8403
8404         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8405         if (!tg)
8406                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8407
8408         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8409                 goto err;
8410
8411         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8412                 goto err;
8413
8414         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8415         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8416
8417         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8418
8419         tg->parent = parent;
8420         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8421         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8422         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8423
8424         return tg;
8425
8426 err:
8427         free_sched_group(tg);
8428         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8429 }
8430
8431 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8432 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8433 {
8434         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8435         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8436 }
8437
8438 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8439 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8440 {
8441         unsigned long flags;
8442         int i;
8443
8444         /* end participation in shares distribution */
8445         for_each_possible_cpu(i)
8446                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8447
8448         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8449         list_del_rcu(&tg->list);
8450         list_del_rcu(&tg->siblings);
8451         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8452
8453         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8454         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8455 }
8456
8457 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8458  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8459  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8460  *      reflect its new group.
8461  */
8462 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8463 {
8464         int on_rq, running;
8465         unsigned long flags;
8466         struct rq *rq;
8467
8468         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8469
8470         running = task_current(rq, tsk);
8471         on_rq = tsk->se.on_rq;
8472
8473         if (on_rq)
8474                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8475         if (unlikely(running))
8476                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8477
8478 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8479         if (tsk->sched_class->task_move_group)
8480                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
8481         else
8482 #endif
8483                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8484
8485         if (unlikely(running))
8486                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8487         if (on_rq)
8488                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8489
8490         task_rq_unlock(rq, &flags);
8491 }
8492 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8493
8494 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8495 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8496
8497 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8498 {
8499         int i;
8500         unsigned long flags;
8501
8502         /*
8503          * We can't change the weight of the root cgroup.
8504          */
8505         if (!tg->se[0])
8506                 return -EINVAL;
8507
8508         if (shares < MIN_SHARES)
8509                 shares = MIN_SHARES;
8510         else if (shares > MAX_SHARES)
8511                 shares = MAX_SHARES;
8512
8513         mutex_lock(&shares_mutex);
8514         if (tg->shares == shares)
8515                 goto done;
8516
8517         tg->shares = shares;
8518         for_each_possible_cpu(i) {
8519                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
8520                 struct sched_entity *se;
8521
8522                 se = tg->se[i];
8523                 /* Propagate contribution to hierarchy */
8524                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8525                 for_each_sched_entity(se)
8526                         update_cfs_shares(group_cfs_rq(se), 0);
8527                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8528         }
8529
8530 done:
8531         mutex_unlock(&shares_mutex);
8532         return 0;
8533 }
8534
8535 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8536 {
8537         return tg->shares;
8538 }
8539 #endif
8540
8541 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8542 /*
8543  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8544  */
8545 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8546
8547 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8548 {
8549         if (runtime == RUNTIME_INF)
8550                 return 1ULL << 20;
8551
8552         return div64_u64(runtime << 20, period);
8553 }
8554
8555 /* Must be called with tasklist_lock held */
8556 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8557 {
8558         struct task_struct *g, *p;
8559
8560         do_each_thread(g, p) {
8561                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8562                         return 1;
8563         } while_each_thread(g, p);
8564
8565         return 0;
8566 }
8567
8568 struct rt_schedulable_data {
8569         struct task_group *tg;
8570         u64 rt_period;
8571         u64 rt_runtime;
8572 };
8573
8574 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
8575 {
8576         struct rt_schedulable_data *d = data;
8577         struct task_group *child;
8578         unsigned long total, sum = 0;
8579         u64 period, runtime;
8580
8581         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8582         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8583
8584         if (tg == d->tg) {
8585                 period = d->rt_period;
8586                 runtime = d->rt_runtime;
8587         }
8588
8589         /*
8590          * Cannot have more runtime than the period.
8591          */
8592         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8593                 return -EINVAL;
8594
8595         /*
8596          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
8597          */
8598         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
8599                 return -EBUSY;
8600
8601         total = to_ratio(period, runtime);
8602
8603         /*
8604          * Nobody can have more than the global setting allows.
8605          */
8606         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
8607                 return -EINVAL;
8608
8609         /*
8610          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
8611          */
8612         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
8613                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
8614                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
8615
8616                 if (child == d->tg) {
8617                         period = d->rt_period;
8618                         runtime = d->rt_runtime;
8619                 }
8620
8621                 sum += to_ratio(period, runtime);
8622         }
8623
8624         if (sum > total)
8625                 return -EINVAL;
8626
8627         return 0;
8628 }
8629
8630 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8631 {
8632         struct rt_schedulable_data data = {
8633                 .tg = tg,
8634                 .rt_period = period,
8635                 .rt_runtime = runtime,
8636         };
8637
8638         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
8639 }
8640
8641 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
8642                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8643 {
8644         int i, err = 0;
8645
8646         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8647         read_lock(&tasklist_lock);
8648         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
8649         if (err)
8650                 goto unlock;
8651
8652         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8653         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8654         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8655
8656         for_each_possible_cpu(i) {
8657                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8658
8659                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8660                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8661                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8662         }
8663         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8664 unlock:
8665         read_unlock(&tasklist_lock);
8666         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8667
8668         return err;
8669 }
8670
8671 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8672 {
8673         u64 rt_runtime, rt_period;
8674
8675         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8676         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8677         if (rt_runtime_us < 0)
8678                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8679
8680         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8681 }
8682
8683 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8684 {
8685         u64 rt_runtime_us;
8686
8687         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8688                 return -1;
8689
8690         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8691         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8692         return rt_runtime_us;
8693 }
8694
8695 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8696 {
8697         u64 rt_runtime, rt_period;
8698
8699         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8700         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8701
8702         if (rt_period == 0)
8703                 return -EINVAL;
8704
8705         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8706 }
8707
8708 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8709 {
8710         u64 rt_period_us;
8711
8712         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8713         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8714         return rt_period_us;
8715 }
8716
8717 static int sched_rt_global_constraints(void)
8718 {
8719         u64 runtime, period;
8720         int ret = 0;
8721
8722         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8723                 return -EINVAL;
8724
8725         runtime = global_rt_runtime();
8726         period = global_rt_period();
8727
8728         /*
8729          * Sanity check on the sysctl variables.
8730          */
8731         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8732                 return -EINVAL;
8733
8734         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8735         read_lock(&tasklist_lock);
8736         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8737         read_unlock(&tasklist_lock);
8738         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8739
8740         return ret;
8741 }
8742
8743 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
8744 {
8745         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8746         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8747                 return 0;
8748
8749         return 1;
8750 }
8751
8752 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8753 static int sched_rt_global_constraints(void)
8754 {
8755         unsigned long flags;
8756         int i;
8757
8758         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8759                 return -EINVAL;
8760
8761         /*
8762          * There's always some RT tasks in the root group
8763          * -- migration, kstopmachine etc..
8764          */
8765         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
8766                 return -EBUSY;
8767
8768         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8769         for_each_possible_cpu(i) {
8770                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8771
8772                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8773                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8774                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8775         }
8776         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8777
8778         return 0;
8779 }
8780 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8781
8782 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8783                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8784                 loff_t *ppos)
8785 {
8786         int ret;
8787         int old_period, old_runtime;
8788         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8789
8790         mutex_lock(&mutex);
8791         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8792         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8793
8794         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8795
8796         if (!ret && write) {
8797                 ret = sched_rt_global_constraints();
8798                 if (ret) {
8799                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
8800                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8801                 } else {
8802                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8803                         def_rt_bandwidth.rt_period =
8804                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
8805                 }
8806         }
8807         mutex_unlock(&mutex);
8808
8809         return ret;
8810 }
8811
8812 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8813
8814 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
8815 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
8816 {
8817         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
8818                             struct task_group, css);
8819 }
8820
8821 static struct cgroup_subsys_state *
8822 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8823 {
8824         struct task_group *tg, *parent;
8825
8826         if (!cgrp->parent) {
8827                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8828                 return &root_task_group.css;
8829         }
8830
8831         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
8832         tg = sched_create_group(parent);
8833         if (IS_ERR(tg))
8834                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8835
8836         return &tg->css;
8837 }
8838
8839 static void
8840 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8841 {
8842         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8843
8844         sched_destroy_group(tg);
8845 }
8846
8847 static int
8848 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
8849 {
8850         if ((current != tsk) && (!capable(CAP_SYS_NICE))) {
8851                 const struct cred *cred = current_cred(), *tcred;
8852
8853                 tcred = __task_cred(tsk);
8854
8855                 if (cred->euid != tcred->uid && cred->euid != tcred->suid)
8856                         return -EPERM;
8857         }
8858
8859 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8860         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
8861                 return -EINVAL;
8862 #else
8863         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8864         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
8865                 return -EINVAL;
8866 #endif
8867         return 0;
8868 }
8869
8870 static int
8871 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8872                       struct task_struct *tsk, bool threadgroup)
8873 {
8874         int retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, tsk);
8875         if (retval)
8876                 return retval;
8877         if (threadgroup) {
8878                 struct task_struct *c;
8879                 rcu_read_lock();
8880                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
8881                         retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, c);
8882                         if (retval) {
8883                                 rcu_read_unlock();
8884                                 return retval;
8885                         }
8886                 }
8887                 rcu_read_unlock();
8888         }
8889         return 0;
8890 }
8891
8892 static void
8893 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8894                   struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk,
8895                   bool threadgroup)
8896 {
8897         sched_move_task(tsk);
8898         if (threadgroup) {
8899                 struct task_struct *c;
8900                 rcu_read_lock();
8901                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
8902                         sched_move_task(c);
8903                 }
8904                 rcu_read_unlock();
8905         }
8906 }
8907
8908 static void
8909 cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys *ss, struct task_struct *task)
8910 {
8911         /*
8912          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
8913          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
8914          * trying to poke a half freed task state from generic code.
8915          */
8916         if (!(task->flags & PF_EXITING))
8917                 return;
8918
8919         sched_move_task(task);
8920 }
8921
8922 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8923 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8924                                 u64 shareval)
8925 {
8926         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
8927 }
8928
8929 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8930 {
8931         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8932
8933         return (u64) tg->shares;
8934 }
8935 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8936
8937 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8938 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8939                                 s64 val)
8940 {
8941         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
8942 }
8943
8944 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8945 {
8946         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
8947 }
8948
8949 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8950                 u64 rt_period_us)
8951 {
8952         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
8953 }
8954
8955 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8956 {
8957         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
8958 }
8959 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8960
8961 static struct cftype cpu_files[] = {
8962 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8963         {
8964                 .name = "shares",
8965                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8966                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8967         },
8968 #endif
8969 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8970         {
8971                 .name = "rt_runtime_us",
8972                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8973                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8974         },
8975         {
8976                 .name = "rt_period_us",
8977                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8978                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8979         },
8980 #endif
8981 };
8982
8983 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
8984 {
8985         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
8986 }
8987
8988 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
8989         .name           = "cpu",
8990         .create         = cpu_cgroup_create,
8991         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
8992         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8993         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8994         .exit           = cpu_cgroup_exit,
8995         .populate       = cpu_cgroup_populate,
8996         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
8997         .early_init     = 1,
8998 };
8999
9000 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9001
9002 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
9003
9004 /*
9005  * CPU accounting code for task groups.
9006  *
9007  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
9008  * (balbir@in.ibm.com).
9009  */
9010
9011 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
9012 struct cpuacct {
9013         struct cgroup_subsys_state css;
9014         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
9015         u64 __percpu *cpuusage;
9016         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
9017         struct cpuacct *parent;
9018         struct cpuacct_charge_calls *cpufreq_fn;
9019         void *cpuacct_data;
9020 };
9021
9022 static struct cpuacct *cpuacct_root;
9023
9024 /* Default calls for cpufreq accounting */
9025 static struct cpuacct_charge_calls *cpuacct_cpufreq;
9026 int cpuacct_register_cpufreq(struct cpuacct_charge_calls *fn)
9027 {
9028         cpuacct_cpufreq = fn;
9029
9030         /*
9031          * Root node is created before platform can register callbacks,
9032          * initalize here.
9033          */
9034         if (cpuacct_root && fn) {
9035                 cpuacct_root->cpufreq_fn = fn;
9036                 if (fn->init)
9037                         fn->init(&cpuacct_root->cpuacct_data);
9038         }
9039         return 0;
9040 }
9041
9042 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
9043
9044 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
9045 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
9046 {
9047         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
9048                             struct cpuacct, css);
9049 }
9050
9051 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
9052 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
9053 {
9054         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
9055                             struct cpuacct, css);
9056 }
9057
9058 /* create a new cpu accounting group */
9059 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
9060         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9061 {
9062         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
9063         int i;
9064
9065         if (!ca)
9066                 goto out;
9067
9068         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
9069         if (!ca->cpuusage)
9070                 goto out_free_ca;
9071
9072         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
9073                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
9074                         goto out_free_counters;
9075
9076         ca->cpufreq_fn = cpuacct_cpufreq;
9077
9078         /* If available, have platform code initalize cpu frequency table */
9079         if (ca->cpufreq_fn && ca->cpufreq_fn->init)
9080                 ca->cpufreq_fn->init(&ca->cpuacct_data);
9081
9082         if (cgrp->parent)
9083                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
9084         else
9085                 cpuacct_root = ca;
9086
9087         return &ca->css;
9088
9089 out_free_counters:
9090         while (--i >= 0)
9091                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
9092         free_percpu(ca->cpuusage);
9093 out_free_ca:
9094         kfree(ca);
9095 out:
9096         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9097 }
9098
9099 /* destroy an existing cpu accounting group */
9100 static void
9101 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9102 {
9103         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9104         int i;
9105
9106         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
9107                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
9108         free_percpu(ca->cpuusage);
9109         kfree(ca);
9110 }
9111
9112 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
9113 {
9114         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9115         u64 data;
9116
9117 #ifndef CONFIG_64BIT
9118         /*
9119          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
9120          */
9121         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9122         data = *cpuusage;
9123         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9124 #else
9125         data = *cpuusage;
9126 #endif
9127
9128         return data;
9129 }
9130
9131 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
9132 {
9133         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9134
9135 #ifndef CONFIG_64BIT
9136         /*
9137          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
9138          */
9139         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9140         *cpuusage = val;
9141         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9142 #else
9143         *cpuusage = val;
9144 #endif
9145 }
9146
9147 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9148 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9149 {
9150         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9151         u64 totalcpuusage = 0;
9152         int i;
9153
9154         for_each_present_cpu(i)
9155                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9156
9157         return totalcpuusage;
9158 }
9159
9160 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9161                                                                 u64 reset)
9162 {
9163         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9164         int err = 0;
9165         int i;
9166
9167         if (reset) {
9168                 err = -EINVAL;
9169                 goto out;
9170         }
9171
9172         for_each_present_cpu(i)
9173                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
9174
9175 out:
9176         return err;
9177 }
9178
9179 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
9180                                    struct seq_file *m)
9181 {
9182         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
9183         u64 percpu;
9184         int i;
9185
9186         for_each_present_cpu(i) {
9187                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9188                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
9189         }
9190         seq_printf(m, "\n");
9191         return 0;
9192 }
9193
9194 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
9195         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
9196         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
9197 };
9198
9199 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9200                 struct cgroup_map_cb *cb)
9201 {
9202         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9203         int i;
9204
9205         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
9206                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
9207                 val = cputime64_to_clock_t(val);
9208                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
9209         }
9210         return 0;
9211 }
9212
9213 static int cpuacct_cpufreq_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9214                 struct cgroup_map_cb *cb)
9215 {
9216         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9217         if (ca->cpufreq_fn && ca->cpufreq_fn->cpufreq_show)
9218                 ca->cpufreq_fn->cpufreq_show(ca->cpuacct_data, cb);
9219
9220         return 0;
9221 }
9222
9223 /* return total cpu power usage (milliWatt second) of a group */
9224 static u64 cpuacct_powerusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9225 {
9226         int i;
9227         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9228         u64 totalpower = 0;
9229
9230         if (ca->cpufreq_fn && ca->cpufreq_fn->power_usage)
9231                 for_each_present_cpu(i) {
9232                         totalpower += ca->cpufreq_fn->power_usage(
9233                                         ca->cpuacct_data);
9234                 }
9235
9236         return totalpower;
9237 }
9238
9239 static struct cftype files[] = {
9240         {
9241                 .name = "usage",
9242                 .read_u64 = cpuusage_read,
9243                 .write_u64 = cpuusage_write,
9244         },
9245         {
9246                 .name = "usage_percpu",
9247                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
9248         },
9249         {
9250                 .name = "stat",
9251                 .read_map = cpuacct_stats_show,
9252         },
9253         {
9254                 .name =  "cpufreq",
9255                 .read_map = cpuacct_cpufreq_show,
9256         },
9257         {
9258                 .name = "power",
9259                 .read_u64 = cpuacct_powerusage_read
9260         },
9261 };
9262
9263 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9264 {
9265         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9266 }
9267
9268 /*
9269  * charge this task's execution time to its accounting group.
9270  *
9271  * called with rq->lock held.
9272  */
9273 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9274 {
9275         struct cpuacct *ca;
9276         int cpu;
9277
9278         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9279                 return;
9280
9281         cpu = task_cpu(tsk);
9282
9283         rcu_read_lock();
9284
9285         ca = task_ca(tsk);
9286
9287         for (; ca; ca = ca->parent) {
9288                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9289                 *cpuusage += cputime;
9290
9291                 /* Call back into platform code to account for CPU speeds */
9292                 if (ca->cpufreq_fn && ca->cpufreq_fn->charge)
9293                         ca->cpufreq_fn->charge(ca->cpuacct_data, cputime, cpu);
9294         }
9295
9296         rcu_read_unlock();
9297 }
9298
9299 /*
9300  * When CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING is enabled one jiffy can be very large
9301  * in cputime_t units. As a result, cpuacct_update_stats calls
9302  * percpu_counter_add with values large enough to always overflow the
9303  * per cpu batch limit causing bad SMP scalability.
9304  *
9305  * To fix this we scale percpu_counter_batch by cputime_one_jiffy so we
9306  * batch the same amount of time with CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING disabled
9307  * and enabled. We cap it at INT_MAX which is the largest allowed batch value.
9308  */
9309 #ifdef CONFIG_SMP
9310 #define CPUACCT_BATCH   \
9311         min_t(long, percpu_counter_batch * cputime_one_jiffy, INT_MAX)
9312 #else
9313 #define CPUACCT_BATCH   0
9314 #endif
9315
9316 /*
9317  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
9318  */
9319 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
9320                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
9321 {
9322         struct cpuacct *ca;
9323         int batch = CPUACCT_BATCH;
9324
9325         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9326                 return;
9327
9328         rcu_read_lock();
9329         ca = task_ca(tsk);
9330
9331         do {
9332                 __percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val, batch);
9333                 ca = ca->parent;
9334         } while (ca);
9335         rcu_read_unlock();
9336 }
9337
9338 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9339         .name = "cpuacct",
9340         .create = cpuacct_create,
9341         .destroy = cpuacct_destroy,
9342         .populate = cpuacct_populate,
9343         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9344 };
9345 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */
9346