sched: Fix TASK_WAKING & loadaverage breakage
[pandora-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_counter.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/kthread.h>
59 #include <linux/proc_fs.h>
60 #include <linux/seq_file.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
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77
78 #include "sched_cpupri.h"
79
80 #define CREATE_TRACE_POINTS
81 #include <trace/events/sched.h>
82
83 /*
84  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
85  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
86  * and back.
87  */
88 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
89 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
90 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
91
92 /*
93  * 'User priority' is the nice value converted to something we
94  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
95  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
96  */
97 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
98 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
99 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
100
101 /*
102  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
103  */
104 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
105
106 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
107 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
108
109 /*
110  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
111  *
112  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
113  * Timeslices get refilled after they expire.
114  */
115 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
116
117 /*
118  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
119  */
120 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
121
122 static inline int rt_policy(int policy)
123 {
124         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
125                 return 1;
126         return 0;
127 }
128
129 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
130 {
131         return rt_policy(p->policy);
132 }
133
134 /*
135  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
136  */
137 struct rt_prio_array {
138         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
139         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
140 };
141
142 struct rt_bandwidth {
143         /* nests inside the rq lock: */
144         spinlock_t              rt_runtime_lock;
145         ktime_t                 rt_period;
146         u64                     rt_runtime;
147         struct hrtimer          rt_period_timer;
148 };
149
150 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
151
152 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
153
154 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
155 {
156         struct rt_bandwidth *rt_b =
157                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
158         ktime_t now;
159         int overrun;
160         int idle = 0;
161
162         for (;;) {
163                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
164                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
165
166                 if (!overrun)
167                         break;
168
169                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
170         }
171
172         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
173 }
174
175 static
176 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
177 {
178         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
179         rt_b->rt_runtime = runtime;
180
181         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
182
183         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
184                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
185         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
186 }
187
188 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
189 {
190         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
191 }
192
193 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
194 {
195         ktime_t now;
196
197         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
198                 return;
199
200         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
201                 return;
202
203         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
204         for (;;) {
205                 unsigned long delta;
206                 ktime_t soft, hard;
207
208                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
209                         break;
210
211                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
212                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
213
214                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
215                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
216                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
217                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
218                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
219         }
220         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
221 }
222
223 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
224 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
225 {
226         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
227 }
228 #endif
229
230 /*
231  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
232  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
233  */
234 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
235
236 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
237
238 #include <linux/cgroup.h>
239
240 struct cfs_rq;
241
242 static LIST_HEAD(task_groups);
243
244 /* task group related information */
245 struct task_group {
246 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
247         struct cgroup_subsys_state css;
248 #endif
249
250 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
251         uid_t uid;
252 #endif
253
254 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
255         /* schedulable entities of this group on each cpu */
256         struct sched_entity **se;
257         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
258         struct cfs_rq **cfs_rq;
259         unsigned long shares;
260 #endif
261
262 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
263         struct sched_rt_entity **rt_se;
264         struct rt_rq **rt_rq;
265
266         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
267 #endif
268
269         struct rcu_head rcu;
270         struct list_head list;
271
272         struct task_group *parent;
273         struct list_head siblings;
274         struct list_head children;
275 };
276
277 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
278
279 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
280 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
281 {
282         user->tg->uid = user->uid;
283 }
284
285 /*
286  * Root task group.
287  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
288  *      be a child to this group.
289  */
290 struct task_group root_task_group;
291
292 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
293 /* Default task group's sched entity on each cpu */
294 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
295 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
296 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_tg_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
297 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
298
299 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
300 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
301 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
302 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
303 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
304 #define root_task_group init_task_group
305 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
306
307 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
308  * a task group's cpu shares.
309  */
310 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
311
312 #ifdef CONFIG_SMP
313 static int root_task_group_empty(void)
314 {
315         return list_empty(&root_task_group.children);
316 }
317 #endif
318
319 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
320 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
321 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
322 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
323 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
324 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
325
326 /*
327  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
328  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
329  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
330  * too large, so as the shares value of a task group.
331  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
332  *  limitation from this.)
333  */
334 #define MIN_SHARES      2
335 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
336
337 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
338 #endif
339
340 /* Default task group.
341  *      Every task in system belong to this group at bootup.
342  */
343 struct task_group init_task_group;
344
345 /* return group to which a task belongs */
346 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
347 {
348         struct task_group *tg;
349
350 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
351         rcu_read_lock();
352         tg = __task_cred(p)->user->tg;
353         rcu_read_unlock();
354 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
355         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
356                                 struct task_group, css);
357 #else
358         tg = &init_task_group;
359 #endif
360         return tg;
361 }
362
363 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
364 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
365 {
366 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
367         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
368         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
369 #endif
370
371 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
372         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
373         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
374 #endif
375 }
376
377 #else
378
379 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
380 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
381 {
382         return NULL;
383 }
384
385 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
386
387 /* CFS-related fields in a runqueue */
388 struct cfs_rq {
389         struct load_weight load;
390         unsigned long nr_running;
391
392         u64 exec_clock;
393         u64 min_vruntime;
394
395         struct rb_root tasks_timeline;
396         struct rb_node *rb_leftmost;
397
398         struct list_head tasks;
399         struct list_head *balance_iterator;
400
401         /*
402          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
403          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
404          */
405         struct sched_entity *curr, *next, *last;
406
407         unsigned int nr_spread_over;
408
409 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
410         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
411
412         /*
413          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
414          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
415          * (like users, containers etc.)
416          *
417          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
418          * list is used during load balance.
419          */
420         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
421         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
422
423 #ifdef CONFIG_SMP
424         /*
425          * the part of load.weight contributed by tasks
426          */
427         unsigned long task_weight;
428
429         /*
430          *   h_load = weight * f(tg)
431          *
432          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
433          * this group.
434          */
435         unsigned long h_load;
436
437         /*
438          * this cpu's part of tg->shares
439          */
440         unsigned long shares;
441
442         /*
443          * load.weight at the time we set shares
444          */
445         unsigned long rq_weight;
446 #endif
447 #endif
448 };
449
450 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
451 struct rt_rq {
452         struct rt_prio_array active;
453         unsigned long rt_nr_running;
454 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
455         struct {
456                 int curr; /* highest queued rt task prio */
457 #ifdef CONFIG_SMP
458                 int next; /* next highest */
459 #endif
460         } highest_prio;
461 #endif
462 #ifdef CONFIG_SMP
463         unsigned long rt_nr_migratory;
464         unsigned long rt_nr_total;
465         int overloaded;
466         struct plist_head pushable_tasks;
467 #endif
468         int rt_throttled;
469         u64 rt_time;
470         u64 rt_runtime;
471         /* Nests inside the rq lock: */
472         spinlock_t rt_runtime_lock;
473
474 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
475         unsigned long rt_nr_boosted;
476
477         struct rq *rq;
478         struct list_head leaf_rt_rq_list;
479         struct task_group *tg;
480         struct sched_rt_entity *rt_se;
481 #endif
482 };
483
484 #ifdef CONFIG_SMP
485
486 /*
487  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
488  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
489  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
490  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
491  * object.
492  *
493  */
494 struct root_domain {
495         atomic_t refcount;
496         cpumask_var_t span;
497         cpumask_var_t online;
498
499         /*
500          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
501          * one runnable RT task.
502          */
503         cpumask_var_t rto_mask;
504         atomic_t rto_count;
505 #ifdef CONFIG_SMP
506         struct cpupri cpupri;
507 #endif
508 };
509
510 /*
511  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
512  * members (mimicking the global state we have today).
513  */
514 static struct root_domain def_root_domain;
515
516 #endif
517
518 /*
519  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
520  *
521  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
522  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
523  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
524  */
525 struct rq {
526         /* runqueue lock: */
527         spinlock_t lock;
528
529         /*
530          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
531          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
532          */
533         unsigned long nr_running;
534         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
535         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
536 #ifdef CONFIG_NO_HZ
537         unsigned long last_tick_seen;
538         unsigned char in_nohz_recently;
539 #endif
540         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
541         struct load_weight load;
542         unsigned long nr_load_updates;
543         u64 nr_switches;
544         u64 nr_migrations_in;
545
546         struct cfs_rq cfs;
547         struct rt_rq rt;
548
549 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
550         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
551         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
552 #endif
553 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
554         struct list_head leaf_rt_rq_list;
555 #endif
556
557         /*
558          * This is part of a global counter where only the total sum
559          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
560          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
561          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
562          */
563         unsigned long nr_uninterruptible;
564
565         struct task_struct *curr, *idle;
566         unsigned long next_balance;
567         struct mm_struct *prev_mm;
568
569         u64 clock;
570
571         atomic_t nr_iowait;
572
573 #ifdef CONFIG_SMP
574         struct root_domain *rd;
575         struct sched_domain *sd;
576
577         unsigned char idle_at_tick;
578         /* For active balancing */
579         int post_schedule;
580         int active_balance;
581         int push_cpu;
582         /* cpu of this runqueue: */
583         int cpu;
584         int online;
585
586         unsigned long avg_load_per_task;
587
588         struct task_struct *migration_thread;
589         struct list_head migration_queue;
590
591         u64 rt_avg;
592         u64 age_stamp;
593 #endif
594
595         /* calc_load related fields */
596         unsigned long calc_load_update;
597         long calc_load_active;
598
599 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
600 #ifdef CONFIG_SMP
601         int hrtick_csd_pending;
602         struct call_single_data hrtick_csd;
603 #endif
604         struct hrtimer hrtick_timer;
605 #endif
606
607 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
608         /* latency stats */
609         struct sched_info rq_sched_info;
610         unsigned long long rq_cpu_time;
611         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
612
613         /* sys_sched_yield() stats */
614         unsigned int yld_count;
615
616         /* schedule() stats */
617         unsigned int sched_switch;
618         unsigned int sched_count;
619         unsigned int sched_goidle;
620
621         /* try_to_wake_up() stats */
622         unsigned int ttwu_count;
623         unsigned int ttwu_local;
624
625         /* BKL stats */
626         unsigned int bkl_count;
627 #endif
628 };
629
630 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
631
632 static inline
633 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
634 {
635         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
636 }
637
638 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
639 {
640 #ifdef CONFIG_SMP
641         return rq->cpu;
642 #else
643         return 0;
644 #endif
645 }
646
647 /*
648  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
649  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
650  *
651  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
652  * preempt-disabled sections.
653  */
654 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
655         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
656
657 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
658 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
659 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
660 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
661 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
662
663 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
664 {
665         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
666 }
667
668 /*
669  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
670  */
671 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
672 # define const_debug __read_mostly
673 #else
674 # define const_debug static const
675 #endif
676
677 /**
678  * runqueue_is_locked
679  *
680  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
681  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
682  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
683  */
684 int runqueue_is_locked(void)
685 {
686         int cpu = get_cpu();
687         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
688         int ret;
689
690         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
691         put_cpu();
692         return ret;
693 }
694
695 /*
696  * Debugging: various feature bits
697  */
698
699 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
700         __SCHED_FEAT_##name ,
701
702 enum {
703 #include "sched_features.h"
704 };
705
706 #undef SCHED_FEAT
707
708 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
709         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
710
711 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
712 #include "sched_features.h"
713         0;
714
715 #undef SCHED_FEAT
716
717 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
718 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
719         #name ,
720
721 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
722 #include "sched_features.h"
723         NULL
724 };
725
726 #undef SCHED_FEAT
727
728 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
729 {
730         int i;
731
732         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
733                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
734                         seq_puts(m, "NO_");
735                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
736         }
737         seq_puts(m, "\n");
738
739         return 0;
740 }
741
742 static ssize_t
743 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
744                 size_t cnt, loff_t *ppos)
745 {
746         char buf[64];
747         char *cmp = buf;
748         int neg = 0;
749         int i;
750
751         if (cnt > 63)
752                 cnt = 63;
753
754         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
755                 return -EFAULT;
756
757         buf[cnt] = 0;
758
759         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
760                 neg = 1;
761                 cmp += 3;
762         }
763
764         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
765                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
766
767                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
768                         if (neg)
769                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
770                         else
771                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
772                         break;
773                 }
774         }
775
776         if (!sched_feat_names[i])
777                 return -EINVAL;
778
779         filp->f_pos += cnt;
780
781         return cnt;
782 }
783
784 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
785 {
786         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
787 }
788
789 static struct file_operations sched_feat_fops = {
790         .open           = sched_feat_open,
791         .write          = sched_feat_write,
792         .read           = seq_read,
793         .llseek         = seq_lseek,
794         .release        = single_release,
795 };
796
797 static __init int sched_init_debug(void)
798 {
799         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
800                         &sched_feat_fops);
801
802         return 0;
803 }
804 late_initcall(sched_init_debug);
805
806 #endif
807
808 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
809
810 /*
811  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
812  * Limited because this is done with IRQs disabled.
813  */
814 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
815
816 /*
817  * ratelimit for updating the group shares.
818  * default: 0.25ms
819  */
820 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
821
822 /*
823  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
824  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
825  * default: 4
826  */
827 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
828
829 /*
830  * period over which we average the RT time consumption, measured
831  * in ms.
832  *
833  * default: 1s
834  */
835 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
836
837 /*
838  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
839  * default: 1s
840  */
841 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
842
843 static __read_mostly int scheduler_running;
844
845 /*
846  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
847  * default: 0.95s
848  */
849 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
850
851 static inline u64 global_rt_period(void)
852 {
853         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
854 }
855
856 static inline u64 global_rt_runtime(void)
857 {
858         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
859                 return RUNTIME_INF;
860
861         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
862 }
863
864 #ifndef prepare_arch_switch
865 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
866 #endif
867 #ifndef finish_arch_switch
868 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
869 #endif
870
871 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
872 {
873         return rq->curr == p;
874 }
875
876 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
877 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
878 {
879         return task_current(rq, p);
880 }
881
882 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
883 {
884 }
885
886 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
887 {
888 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
889         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
890         rq->lock.owner = current;
891 #endif
892         /*
893          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
894          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
895          * prev into current:
896          */
897         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
898
899         spin_unlock_irq(&rq->lock);
900 }
901
902 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
903 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
904 {
905 #ifdef CONFIG_SMP
906         return p->oncpu;
907 #else
908         return task_current(rq, p);
909 #endif
910 }
911
912 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
913 {
914 #ifdef CONFIG_SMP
915         /*
916          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
917          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
918          * here.
919          */
920         next->oncpu = 1;
921 #endif
922 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
923         spin_unlock_irq(&rq->lock);
924 #else
925         spin_unlock(&rq->lock);
926 #endif
927 }
928
929 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
930 {
931 #ifdef CONFIG_SMP
932         /*
933          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
934          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
935          * finished.
936          */
937         smp_wmb();
938         prev->oncpu = 0;
939 #endif
940 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
941         local_irq_enable();
942 #endif
943 }
944 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
945
946 /*
947  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
948  * Must be called interrupts disabled.
949  */
950 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
951         __acquires(rq->lock)
952 {
953         for (;;) {
954                 struct rq *rq = task_rq(p);
955                 spin_lock(&rq->lock);
956                 if (likely(rq == task_rq(p)))
957                         return rq;
958                 spin_unlock(&rq->lock);
959         }
960 }
961
962 /*
963  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
964  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
965  * explicitly disabling preemption.
966  */
967 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
968         __acquires(rq->lock)
969 {
970         struct rq *rq;
971
972         for (;;) {
973                 local_irq_save(*flags);
974                 rq = task_rq(p);
975                 spin_lock(&rq->lock);
976                 if (likely(rq == task_rq(p)))
977                         return rq;
978                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
979         }
980 }
981
982 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
983 {
984         struct rq *rq = task_rq(p);
985
986         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
987         spin_unlock_wait(&rq->lock);
988 }
989
990 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
991         __releases(rq->lock)
992 {
993         spin_unlock(&rq->lock);
994 }
995
996 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
997         __releases(rq->lock)
998 {
999         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1000 }
1001
1002 /*
1003  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1004  */
1005 static struct rq *this_rq_lock(void)
1006         __acquires(rq->lock)
1007 {
1008         struct rq *rq;
1009
1010         local_irq_disable();
1011         rq = this_rq();
1012         spin_lock(&rq->lock);
1013
1014         return rq;
1015 }
1016
1017 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1018 /*
1019  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1020  *
1021  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1022  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1023  * reschedule event.
1024  *
1025  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1026  * rq->lock.
1027  */
1028
1029 /*
1030  * Use hrtick when:
1031  *  - enabled by features
1032  *  - hrtimer is actually high res
1033  */
1034 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1035 {
1036         if (!sched_feat(HRTICK))
1037                 return 0;
1038         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1039                 return 0;
1040         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1041 }
1042
1043 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1044 {
1045         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1046                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1047 }
1048
1049 /*
1050  * High-resolution timer tick.
1051  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1052  */
1053 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1054 {
1055         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1056
1057         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1058
1059         spin_lock(&rq->lock);
1060         update_rq_clock(rq);
1061         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1062         spin_unlock(&rq->lock);
1063
1064         return HRTIMER_NORESTART;
1065 }
1066
1067 #ifdef CONFIG_SMP
1068 /*
1069  * called from hardirq (IPI) context
1070  */
1071 static void __hrtick_start(void *arg)
1072 {
1073         struct rq *rq = arg;
1074
1075         spin_lock(&rq->lock);
1076         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1077         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1078         spin_unlock(&rq->lock);
1079 }
1080
1081 /*
1082  * Called to set the hrtick timer state.
1083  *
1084  * called with rq->lock held and irqs disabled
1085  */
1086 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1087 {
1088         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1089         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1090
1091         hrtimer_set_expires(timer, time);
1092
1093         if (rq == this_rq()) {
1094                 hrtimer_restart(timer);
1095         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1096                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1097                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1098         }
1099 }
1100
1101 static int
1102 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1103 {
1104         int cpu = (int)(long)hcpu;
1105
1106         switch (action) {
1107         case CPU_UP_CANCELED:
1108         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1109         case CPU_DOWN_PREPARE:
1110         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1111         case CPU_DEAD:
1112         case CPU_DEAD_FROZEN:
1113                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1114                 return NOTIFY_OK;
1115         }
1116
1117         return NOTIFY_DONE;
1118 }
1119
1120 static __init void init_hrtick(void)
1121 {
1122         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1123 }
1124 #else
1125 /*
1126  * Called to set the hrtick timer state.
1127  *
1128  * called with rq->lock held and irqs disabled
1129  */
1130 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1131 {
1132         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1133                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1134 }
1135
1136 static inline void init_hrtick(void)
1137 {
1138 }
1139 #endif /* CONFIG_SMP */
1140
1141 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1142 {
1143 #ifdef CONFIG_SMP
1144         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1145
1146         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1147         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1148         rq->hrtick_csd.info = rq;
1149 #endif
1150
1151         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1152         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1153 }
1154 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1155 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1156 {
1157 }
1158
1159 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1160 {
1161 }
1162
1163 static inline void init_hrtick(void)
1164 {
1165 }
1166 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1167
1168 /*
1169  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1170  *
1171  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1172  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1173  * the target CPU.
1174  */
1175 #ifdef CONFIG_SMP
1176
1177 #ifndef tsk_is_polling
1178 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1179 #endif
1180
1181 static void resched_task(struct task_struct *p)
1182 {
1183         int cpu;
1184
1185         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1186
1187         if (test_tsk_need_resched(p))
1188                 return;
1189
1190         set_tsk_need_resched(p);
1191
1192         cpu = task_cpu(p);
1193         if (cpu == smp_processor_id())
1194                 return;
1195
1196         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1197         smp_mb();
1198         if (!tsk_is_polling(p))
1199                 smp_send_reschedule(cpu);
1200 }
1201
1202 static void resched_cpu(int cpu)
1203 {
1204         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1205         unsigned long flags;
1206
1207         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1208                 return;
1209         resched_task(cpu_curr(cpu));
1210         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1211 }
1212
1213 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1214 /*
1215  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1216  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1217  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1218  * idle system the next event might even be infinite time into the
1219  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1220  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1221  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1222  * wheel for the next timer event.
1223  */
1224 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1225 {
1226         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1227
1228         if (cpu == smp_processor_id())
1229                 return;
1230
1231         /*
1232          * This is safe, as this function is called with the timer
1233          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1234          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1235          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1236          * timer into account automatically.
1237          */
1238         if (rq->curr != rq->idle)
1239                 return;
1240
1241         /*
1242          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1243          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1244          * idle task through an additional NOOP schedule()
1245          */
1246         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1247
1248         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1249         smp_mb();
1250         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1251                 smp_send_reschedule(cpu);
1252 }
1253 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1254
1255 static u64 sched_avg_period(void)
1256 {
1257         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1258 }
1259
1260 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1261 {
1262         s64 period = sched_avg_period();
1263
1264         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1265                 rq->age_stamp += period;
1266                 rq->rt_avg /= 2;
1267         }
1268 }
1269
1270 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1271 {
1272         rq->rt_avg += rt_delta;
1273         sched_avg_update(rq);
1274 }
1275
1276 #else /* !CONFIG_SMP */
1277 static void resched_task(struct task_struct *p)
1278 {
1279         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1280         set_tsk_need_resched(p);
1281 }
1282
1283 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1284 {
1285 }
1286 #endif /* CONFIG_SMP */
1287
1288 #if BITS_PER_LONG == 32
1289 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1290 #else
1291 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1292 #endif
1293
1294 #define WMULT_SHIFT     32
1295
1296 /*
1297  * Shift right and round:
1298  */
1299 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1300
1301 /*
1302  * delta *= weight / lw
1303  */
1304 static unsigned long
1305 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1306                 struct load_weight *lw)
1307 {
1308         u64 tmp;
1309
1310         if (!lw->inv_weight) {
1311                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1312                         lw->inv_weight = 1;
1313                 else
1314                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1315                                 / (lw->weight+1);
1316         }
1317
1318         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1319         /*
1320          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1321          */
1322         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1323                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1324                         WMULT_SHIFT/2);
1325         else
1326                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1327
1328         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1329 }
1330
1331 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1332 {
1333         lw->weight += inc;
1334         lw->inv_weight = 0;
1335 }
1336
1337 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1338 {
1339         lw->weight -= dec;
1340         lw->inv_weight = 0;
1341 }
1342
1343 /*
1344  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1345  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1346  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1347  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1348  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1349  * slice expiry etc.
1350  */
1351
1352 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1353 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1354
1355 /*
1356  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1357  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1358  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1359  * that remained on nice 0.
1360  *
1361  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1362  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1363  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1364  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1365  * the relative distance between them is ~25%.)
1366  */
1367 static const int prio_to_weight[40] = {
1368  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1369  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1370  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1371  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1372  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1373  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1374  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1375  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1376 };
1377
1378 /*
1379  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1380  *
1381  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1382  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1383  * into multiplications:
1384  */
1385 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1386  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1387  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1388  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1389  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1390  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1391  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1392  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1393  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1394 };
1395
1396 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1397
1398 /*
1399  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1400  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1401  * structures to the load-balancing proper:
1402  */
1403 struct rq_iterator {
1404         void *arg;
1405         struct task_struct *(*start)(void *);
1406         struct task_struct *(*next)(void *);
1407 };
1408
1409 #ifdef CONFIG_SMP
1410 static unsigned long
1411 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1412               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1413               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1414               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1415
1416 static int
1417 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1418                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1419                    struct rq_iterator *iterator);
1420 #endif
1421
1422 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1423 enum cpuacct_stat_index {
1424         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1425         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1426
1427         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1428 };
1429
1430 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1431 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1432 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1433                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1434 #else
1435 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1436 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1437                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1438 #endif
1439
1440 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1441 {
1442         update_load_add(&rq->load, load);
1443 }
1444
1445 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1446 {
1447         update_load_sub(&rq->load, load);
1448 }
1449
1450 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1451 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1452
1453 /*
1454  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1455  * leaving it for the final time.
1456  */
1457 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1458 {
1459         struct task_group *parent, *child;
1460         int ret;
1461
1462         rcu_read_lock();
1463         parent = &root_task_group;
1464 down:
1465         ret = (*down)(parent, data);
1466         if (ret)
1467                 goto out_unlock;
1468         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1469                 parent = child;
1470                 goto down;
1471
1472 up:
1473                 continue;
1474         }
1475         ret = (*up)(parent, data);
1476         if (ret)
1477                 goto out_unlock;
1478
1479         child = parent;
1480         parent = parent->parent;
1481         if (parent)
1482                 goto up;
1483 out_unlock:
1484         rcu_read_unlock();
1485
1486         return ret;
1487 }
1488
1489 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1490 {
1491         return 0;
1492 }
1493 #endif
1494
1495 #ifdef CONFIG_SMP
1496 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1497 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1498 {
1499         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1500 }
1501
1502 /*
1503  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1504  * according to the scheduling class and "nice" value.
1505  *
1506  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1507  * balance conservatively.
1508  */
1509 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1510 {
1511         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1512         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1513
1514         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1515                 return total;
1516
1517         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1518 }
1519
1520 /*
1521  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1522  * according to the scheduling class and "nice" value.
1523  */
1524 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1525 {
1526         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1527         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1528
1529         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1530                 return total;
1531
1532         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1533 }
1534
1535 static struct sched_group *group_of(int cpu)
1536 {
1537         struct sched_domain *sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
1538
1539         if (!sd)
1540                 return NULL;
1541
1542         return sd->groups;
1543 }
1544
1545 static unsigned long power_of(int cpu)
1546 {
1547         struct sched_group *group = group_of(cpu);
1548
1549         if (!group)
1550                 return SCHED_LOAD_SCALE;
1551
1552         return group->cpu_power;
1553 }
1554
1555 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1556
1557 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1558 {
1559         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1560         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1561
1562         if (nr_running)
1563                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1564         else
1565                 rq->avg_load_per_task = 0;
1566
1567         return rq->avg_load_per_task;
1568 }
1569
1570 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1571
1572 struct update_shares_data {
1573         unsigned long rq_weight[NR_CPUS];
1574 };
1575
1576 static DEFINE_PER_CPU(struct update_shares_data, update_shares_data);
1577
1578 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1579
1580 /*
1581  * Calculate and set the cpu's group shares.
1582  */
1583 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1584                                     unsigned long sd_shares,
1585                                     unsigned long sd_rq_weight,
1586                                     struct update_shares_data *usd)
1587 {
1588         unsigned long shares, rq_weight;
1589         int boost = 0;
1590
1591         rq_weight = usd->rq_weight[cpu];
1592         if (!rq_weight) {
1593                 boost = 1;
1594                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1595         }
1596
1597         /*
1598          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1599          * shares_i =  -----------------------------
1600          *                  \Sum_j rq_weight_j
1601          */
1602         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1603         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1604
1605         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1606                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1607                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1608                 unsigned long flags;
1609
1610                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1611                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1612                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1613                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1614                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1615         }
1616 }
1617
1618 /*
1619  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1620  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1621  * parent group depends on the shares of its child groups.
1622  */
1623 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1624 {
1625         unsigned long weight, rq_weight = 0, shares = 0;
1626         struct update_shares_data *usd;
1627         struct sched_domain *sd = data;
1628         unsigned long flags;
1629         int i;
1630
1631         if (!tg->se[0])
1632                 return 0;
1633
1634         local_irq_save(flags);
1635         usd = &__get_cpu_var(update_shares_data);
1636
1637         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1638                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1639                 usd->rq_weight[i] = weight;
1640
1641                 /*
1642                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1643                  * is one of average load so that when a new task gets to
1644                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1645                  */
1646                 if (!weight)
1647                         weight = NICE_0_LOAD;
1648
1649                 rq_weight += weight;
1650                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1651         }
1652
1653         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1654                 shares = tg->shares;
1655
1656         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1657                 shares = tg->shares;
1658
1659         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1660                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd);
1661
1662         local_irq_restore(flags);
1663
1664         return 0;
1665 }
1666
1667 /*
1668  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1669  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1670  * group is a fraction of its parents load.
1671  */
1672 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1673 {
1674         unsigned long load;
1675         long cpu = (long)data;
1676
1677         if (!tg->parent) {
1678                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1679         } else {
1680                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1681                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1682                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1683         }
1684
1685         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1686
1687         return 0;
1688 }
1689
1690 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1691 {
1692         s64 elapsed;
1693         u64 now;
1694
1695         if (root_task_group_empty())
1696                 return;
1697
1698         now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1699         elapsed = now - sd->last_update;
1700
1701         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1702                 sd->last_update = now;
1703                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1704         }
1705 }
1706
1707 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1708 {
1709         if (root_task_group_empty())
1710                 return;
1711
1712         spin_unlock(&rq->lock);
1713         update_shares(sd);
1714         spin_lock(&rq->lock);
1715 }
1716
1717 static void update_h_load(long cpu)
1718 {
1719         if (root_task_group_empty())
1720                 return;
1721
1722         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1723 }
1724
1725 #else
1726
1727 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1728 {
1729 }
1730
1731 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1732 {
1733 }
1734
1735 #endif
1736
1737 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1738
1739 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1740
1741 /*
1742  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1743  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1744  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1745  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1746  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1747  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1748  */
1749 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1750         __releases(this_rq->lock)
1751         __acquires(busiest->lock)
1752         __acquires(this_rq->lock)
1753 {
1754         spin_unlock(&this_rq->lock);
1755         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1756
1757         return 1;
1758 }
1759
1760 #else
1761 /*
1762  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1763  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1764  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1765  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1766  * regardless of entry order into the function.
1767  */
1768 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1769         __releases(this_rq->lock)
1770         __acquires(busiest->lock)
1771         __acquires(this_rq->lock)
1772 {
1773         int ret = 0;
1774
1775         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1776                 if (busiest < this_rq) {
1777                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1778                         spin_lock(&busiest->lock);
1779                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1780                         ret = 1;
1781                 } else
1782                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1783         }
1784         return ret;
1785 }
1786
1787 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1788
1789 /*
1790  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1791  */
1792 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1793 {
1794         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1795                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1796                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1797                 BUG_ON(1);
1798         }
1799
1800         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1801 }
1802
1803 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1804         __releases(busiest->lock)
1805 {
1806         spin_unlock(&busiest->lock);
1807         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1808 }
1809 #endif
1810
1811 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1812 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1813 {
1814 #ifdef CONFIG_SMP
1815         cfs_rq->shares = shares;
1816 #endif
1817 }
1818 #endif
1819
1820 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1821
1822 #include "sched_stats.h"
1823 #include "sched_idletask.c"
1824 #include "sched_fair.c"
1825 #include "sched_rt.c"
1826 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1827 # include "sched_debug.c"
1828 #endif
1829
1830 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1831 #define for_each_class(class) \
1832    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1833
1834 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1835 {
1836         rq->nr_running++;
1837 }
1838
1839 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1840 {
1841         rq->nr_running--;
1842 }
1843
1844 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1845 {
1846         if (task_has_rt_policy(p)) {
1847                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1848                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1849                 return;
1850         }
1851
1852         /*
1853          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1854          */
1855         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1856                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1857                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1858                 return;
1859         }
1860
1861         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1862         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1863 }
1864
1865 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1866 {
1867         s64 diff = sample - *avg;
1868         *avg += diff >> 3;
1869 }
1870
1871 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1872 {
1873         if (wakeup)
1874                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1875
1876         sched_info_queued(p);
1877         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1878         p->se.on_rq = 1;
1879 }
1880
1881 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1882 {
1883         if (sleep) {
1884                 if (p->se.last_wakeup) {
1885                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1886                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1887                         p->se.last_wakeup = 0;
1888                 } else {
1889                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1890                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1891                 }
1892         }
1893
1894         sched_info_dequeued(p);
1895         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1896         p->se.on_rq = 0;
1897 }
1898
1899 /*
1900  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1901  */
1902 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1903 {
1904         return p->static_prio;
1905 }
1906
1907 /*
1908  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1909  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1910  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1911  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1912  * estimator recalculates.
1913  */
1914 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1915 {
1916         int prio;
1917
1918         if (task_has_rt_policy(p))
1919                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1920         else
1921                 prio = __normal_prio(p);
1922         return prio;
1923 }
1924
1925 /*
1926  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1927  * taken into account by the scheduler. This value might
1928  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1929  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1930  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1931  */
1932 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1933 {
1934         p->normal_prio = normal_prio(p);
1935         /*
1936          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1937          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1938          * to the normal priority:
1939          */
1940         if (!rt_prio(p->prio))
1941                 return p->normal_prio;
1942         return p->prio;
1943 }
1944
1945 /*
1946  * activate_task - move a task to the runqueue.
1947  */
1948 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1949 {
1950         if (task_contributes_to_load(p))
1951                 rq->nr_uninterruptible--;
1952
1953         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1954         inc_nr_running(rq);
1955 }
1956
1957 /*
1958  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1959  */
1960 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1961 {
1962         if (task_contributes_to_load(p))
1963                 rq->nr_uninterruptible++;
1964
1965         dequeue_task(rq, p, sleep);
1966         dec_nr_running(rq);
1967 }
1968
1969 /**
1970  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1971  * @p: the task in question.
1972  */
1973 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1974 {
1975         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1976 }
1977
1978 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1979 {
1980         set_task_rq(p, cpu);
1981 #ifdef CONFIG_SMP
1982         /*
1983          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1984          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1985          * per-task data have been completed by this moment.
1986          */
1987         smp_wmb();
1988         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1989 #endif
1990 }
1991
1992 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1993                                        const struct sched_class *prev_class,
1994                                        int oldprio, int running)
1995 {
1996         if (prev_class != p->sched_class) {
1997                 if (prev_class->switched_from)
1998                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1999                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
2000         } else
2001                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
2002 }
2003
2004 #ifdef CONFIG_SMP
2005 /*
2006  * Is this task likely cache-hot:
2007  */
2008 static int
2009 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2010 {
2011         s64 delta;
2012
2013         /*
2014          * Buddy candidates are cache hot:
2015          */
2016         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
2017                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2018                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2019                 return 1;
2020
2021         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2022                 return 0;
2023
2024         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2025                 return 1;
2026         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2027                 return 0;
2028
2029         delta = now - p->se.exec_start;
2030
2031         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2032 }
2033
2034
2035 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2036 {
2037         int old_cpu = task_cpu(p);
2038         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
2039         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
2040                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
2041         u64 clock_offset;
2042
2043         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
2044
2045         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2046
2047 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2048         if (p->se.wait_start)
2049                 p->se.wait_start -= clock_offset;
2050         if (p->se.sleep_start)
2051                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
2052         if (p->se.block_start)
2053                 p->se.block_start -= clock_offset;
2054 #endif
2055         if (old_cpu != new_cpu) {
2056                 p->se.nr_migrations++;
2057                 new_rq->nr_migrations_in++;
2058 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2059                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
2060                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
2061 #endif
2062                 perf_swcounter_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS,
2063                                      1, 1, NULL, 0);
2064         }
2065         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
2066                                          new_cfsrq->min_vruntime;
2067
2068         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2069 }
2070
2071 struct migration_req {
2072         struct list_head list;
2073
2074         struct task_struct *task;
2075         int dest_cpu;
2076
2077         struct completion done;
2078 };
2079
2080 /*
2081  * The task's runqueue lock must be held.
2082  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2083  */
2084 static int
2085 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2086 {
2087         struct rq *rq = task_rq(p);
2088
2089         /*
2090          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2091          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
2092          */
2093         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
2094                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
2095                 return 0;
2096         }
2097
2098         init_completion(&req->done);
2099         req->task = p;
2100         req->dest_cpu = dest_cpu;
2101         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2102
2103         return 1;
2104 }
2105
2106 /*
2107  * wait_task_context_switch -   wait for a thread to complete at least one
2108  *                              context switch.
2109  *
2110  * @p must not be current.
2111  */
2112 void wait_task_context_switch(struct task_struct *p)
2113 {
2114         unsigned long nvcsw, nivcsw, flags;
2115         int running;
2116         struct rq *rq;
2117
2118         nvcsw   = p->nvcsw;
2119         nivcsw  = p->nivcsw;
2120         for (;;) {
2121                 /*
2122                  * The runqueue is assigned before the actual context
2123                  * switch. We need to take the runqueue lock.
2124                  *
2125                  * We could check initially without the lock but it is
2126                  * very likely that we need to take the lock in every
2127                  * iteration.
2128                  */
2129                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2130                 running = task_running(rq, p);
2131                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2132
2133                 if (likely(!running))
2134                         break;
2135                 /*
2136                  * The switch count is incremented before the actual
2137                  * context switch. We thus wait for two switches to be
2138                  * sure at least one completed.
2139                  */
2140                 if ((p->nvcsw - nvcsw) > 1)
2141                         break;
2142                 if ((p->nivcsw - nivcsw) > 1)
2143                         break;
2144
2145                 cpu_relax();
2146         }
2147 }
2148
2149 /*
2150  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2151  *
2152  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2153  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2154  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2155  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2156  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2157  * @p has remained unscheduled the whole time.
2158  *
2159  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2160  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2161  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2162  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2163  * waiting to become inactive.
2164  */
2165 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2166 {
2167         unsigned long flags;
2168         int running, on_rq;
2169         unsigned long ncsw;
2170         struct rq *rq;
2171
2172         for (;;) {
2173                 /*
2174                  * We do the initial early heuristics without holding
2175                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2176                  * the runqueue lock when things look like they will
2177                  * work out!
2178                  */
2179                 rq = task_rq(p);
2180
2181                 /*
2182                  * If the task is actively running on another CPU
2183                  * still, just relax and busy-wait without holding
2184                  * any locks.
2185                  *
2186                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2187                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2188                  * But we don't care, since "task_running()" will
2189                  * return false if the runqueue has changed and p
2190                  * is actually now running somewhere else!
2191                  */
2192                 while (task_running(rq, p)) {
2193                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2194                                 return 0;
2195                         cpu_relax();
2196                 }
2197
2198                 /*
2199                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2200                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2201                  * just go back and repeat.
2202                  */
2203                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2204                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2205                 running = task_running(rq, p);
2206                 on_rq = p->se.on_rq;
2207                 ncsw = 0;
2208                 if (!match_state || p->state == match_state)
2209                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2210                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2211
2212                 /*
2213                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2214                  */
2215                 if (unlikely(!ncsw))
2216                         break;
2217
2218                 /*
2219                  * Was it really running after all now that we
2220                  * checked with the proper locks actually held?
2221                  *
2222                  * Oops. Go back and try again..
2223                  */
2224                 if (unlikely(running)) {
2225                         cpu_relax();
2226                         continue;
2227                 }
2228
2229                 /*
2230                  * It's not enough that it's not actively running,
2231                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2232                  * preempted!
2233                  *
2234                  * So if it was still runnable (but just not actively
2235                  * running right now), it's preempted, and we should
2236                  * yield - it could be a while.
2237                  */
2238                 if (unlikely(on_rq)) {
2239                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2240                         continue;
2241                 }
2242
2243                 /*
2244                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2245                  * runnable, which means that it will never become
2246                  * running in the future either. We're all done!
2247                  */
2248                 break;
2249         }
2250
2251         return ncsw;
2252 }
2253
2254 /***
2255  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2256  * @p: the to-be-kicked thread
2257  *
2258  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2259  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2260  *
2261  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2262  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2263  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2264  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2265  * achieved as well.
2266  */
2267 void kick_process(struct task_struct *p)
2268 {
2269         int cpu;
2270
2271         preempt_disable();
2272         cpu = task_cpu(p);
2273         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2274                 smp_send_reschedule(cpu);
2275         preempt_enable();
2276 }
2277 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2278 #endif /* CONFIG_SMP */
2279
2280 /**
2281  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2282  * @p:          the task to evaluate
2283  * @func:       the function to be called
2284  * @info:       the function call argument
2285  *
2286  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2287  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2288  */
2289 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2290                               void (*func) (void *info), void *info)
2291 {
2292         int cpu;
2293
2294         preempt_disable();
2295         cpu = task_cpu(p);
2296         if (task_curr(p))
2297                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2298         preempt_enable();
2299 }
2300
2301 /***
2302  * try_to_wake_up - wake up a thread
2303  * @p: the to-be-woken-up thread
2304  * @state: the mask of task states that can be woken
2305  * @sync: do a synchronous wakeup?
2306  *
2307  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2308  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2309  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2310  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2311  * runnable without the overhead of this.
2312  *
2313  * returns failure only if the task is already active.
2314  */
2315 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2316                           int wake_flags)
2317 {
2318         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2319         unsigned long flags;
2320         struct rq *rq;
2321
2322         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2323                 wake_flags &= ~WF_SYNC;
2324
2325         this_cpu = get_cpu();
2326
2327         smp_wmb();
2328         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2329         update_rq_clock(rq);
2330         if (!(p->state & state))
2331                 goto out;
2332
2333         if (p->se.on_rq)
2334                 goto out_running;
2335
2336         cpu = task_cpu(p);
2337         orig_cpu = cpu;
2338
2339 #ifdef CONFIG_SMP
2340         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2341                 goto out_activate;
2342
2343         /*
2344          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2345          * we put the task in TASK_WAKING state.
2346          *
2347          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2348          */
2349         if (task_contributes_to_load(p))
2350                 rq->nr_uninterruptible--;
2351         p->state = TASK_WAKING;
2352         task_rq_unlock(rq, &flags);
2353
2354         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2355         if (cpu != orig_cpu)
2356                 set_task_cpu(p, cpu);
2357
2358         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2359         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2360         cpu = task_cpu(p);
2361
2362 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2363         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2364         if (cpu == this_cpu)
2365                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2366         else {
2367                 struct sched_domain *sd;
2368                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2369                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2370                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2371                                 break;
2372                         }
2373                 }
2374         }
2375 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2376
2377 out_activate:
2378 #endif /* CONFIG_SMP */
2379         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2380         if (wake_flags & WF_SYNC)
2381                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2382         if (orig_cpu != cpu)
2383                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2384         if (cpu == this_cpu)
2385                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2386         else
2387                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2388         activate_task(rq, p, 1);
2389         success = 1;
2390
2391         /*
2392          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2393          */
2394         if (!in_interrupt()) {
2395                 struct sched_entity *se = &current->se;
2396                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2397
2398                 if (se->last_wakeup)
2399                         sample -= se->last_wakeup;
2400                 else
2401                         sample -= se->start_runtime;
2402                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2403
2404                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2405         }
2406
2407 out_running:
2408         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2409         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2410
2411         p->state = TASK_RUNNING;
2412 #ifdef CONFIG_SMP
2413         if (p->sched_class->task_wake_up)
2414                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2415 #endif
2416 out:
2417         task_rq_unlock(rq, &flags);
2418         put_cpu();
2419
2420         return success;
2421 }
2422
2423 /**
2424  * wake_up_process - Wake up a specific process
2425  * @p: The process to be woken up.
2426  *
2427  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2428  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2429  * running.
2430  *
2431  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2432  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2433  */
2434 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2435 {
2436         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2437 }
2438 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2439
2440 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2441 {
2442         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2443 }
2444
2445 /*
2446  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2447  * p is forked by current.
2448  *
2449  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2450  */
2451 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2452 {
2453         p->se.exec_start                = 0;
2454         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2455         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2456         p->se.nr_migrations             = 0;
2457         p->se.last_wakeup               = 0;
2458         p->se.avg_overlap               = 0;
2459         p->se.start_runtime             = 0;
2460         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2461
2462 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2463         p->se.wait_start                        = 0;
2464         p->se.wait_max                          = 0;
2465         p->se.wait_count                        = 0;
2466         p->se.wait_sum                          = 0;
2467
2468         p->se.sleep_start                       = 0;
2469         p->se.sleep_max                         = 0;
2470         p->se.sum_sleep_runtime                 = 0;
2471
2472         p->se.block_start                       = 0;
2473         p->se.block_max                         = 0;
2474         p->se.exec_max                          = 0;
2475         p->se.slice_max                         = 0;
2476
2477         p->se.nr_migrations_cold                = 0;
2478         p->se.nr_failed_migrations_affine       = 0;
2479         p->se.nr_failed_migrations_running      = 0;
2480         p->se.nr_failed_migrations_hot          = 0;
2481         p->se.nr_forced_migrations              = 0;
2482         p->se.nr_forced2_migrations             = 0;
2483
2484         p->se.nr_wakeups                        = 0;
2485         p->se.nr_wakeups_sync                   = 0;
2486         p->se.nr_wakeups_migrate                = 0;
2487         p->se.nr_wakeups_local                  = 0;
2488         p->se.nr_wakeups_remote                 = 0;
2489         p->se.nr_wakeups_affine                 = 0;
2490         p->se.nr_wakeups_affine_attempts        = 0;
2491         p->se.nr_wakeups_passive                = 0;
2492         p->se.nr_wakeups_idle                   = 0;
2493
2494 #endif
2495
2496         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2497         p->se.on_rq = 0;
2498         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2499
2500 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2501         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2502 #endif
2503
2504         /*
2505          * We mark the process as running here, but have not actually
2506          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2507          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2508          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2509          */
2510         p->state = TASK_RUNNING;
2511 }
2512
2513 /*
2514  * fork()/clone()-time setup:
2515  */
2516 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2517 {
2518         int cpu = get_cpu();
2519
2520         __sched_fork(p);
2521
2522         /*
2523          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2524          */
2525         p->prio = current->normal_prio;
2526
2527         /*
2528          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2529          */
2530         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2531                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR)
2532                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2533
2534                 if (p->normal_prio < DEFAULT_PRIO)
2535                         p->prio = DEFAULT_PRIO;
2536
2537                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2538                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2539                         set_load_weight(p);
2540                 }
2541
2542                 /*
2543                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2544                  * fulfilled its duty:
2545                  */
2546                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2547         }
2548
2549         if (!rt_prio(p->prio))
2550                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2551
2552 #ifdef CONFIG_SMP
2553         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2554 #endif
2555         set_task_cpu(p, cpu);
2556
2557 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2558         if (likely(sched_info_on()))
2559                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2560 #endif
2561 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2562         p->oncpu = 0;
2563 #endif
2564 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2565         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2566         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2567 #endif
2568         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2569
2570         put_cpu();
2571 }
2572
2573 /*
2574  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2575  *
2576  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2577  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2578  * on the runqueue and wakes it.
2579  */
2580 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2581 {
2582         unsigned long flags;
2583         struct rq *rq;
2584
2585         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2586         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2587         update_rq_clock(rq);
2588
2589         p->prio = effective_prio(p);
2590
2591         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2592                 activate_task(rq, p, 0);
2593         } else {
2594                 /*
2595                  * Let the scheduling class do new task startup
2596                  * management (if any):
2597                  */
2598                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2599                 inc_nr_running(rq);
2600         }
2601         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2602         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2603 #ifdef CONFIG_SMP
2604         if (p->sched_class->task_wake_up)
2605                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2606 #endif
2607         task_rq_unlock(rq, &flags);
2608 }
2609
2610 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2611
2612 /**
2613  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2614  * @notifier: notifier struct to register
2615  */
2616 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2617 {
2618         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2619 }
2620 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2621
2622 /**
2623  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2624  * @notifier: notifier struct to unregister
2625  *
2626  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2627  */
2628 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2629 {
2630         hlist_del(&notifier->link);
2631 }
2632 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2633
2634 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2635 {
2636         struct preempt_notifier *notifier;
2637         struct hlist_node *node;
2638
2639         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2640                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2641 }
2642
2643 static void
2644 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2645                                  struct task_struct *next)
2646 {
2647         struct preempt_notifier *notifier;
2648         struct hlist_node *node;
2649
2650         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2651                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2652 }
2653
2654 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2655
2656 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2657 {
2658 }
2659
2660 static void
2661 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2662                                  struct task_struct *next)
2663 {
2664 }
2665
2666 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2667
2668 /**
2669  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2670  * @rq: the runqueue preparing to switch
2671  * @prev: the current task that is being switched out
2672  * @next: the task we are going to switch to.
2673  *
2674  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2675  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2676  * switch.
2677  *
2678  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2679  * hooks.
2680  */
2681 static inline void
2682 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2683                     struct task_struct *next)
2684 {
2685         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2686         prepare_lock_switch(rq, next);
2687         prepare_arch_switch(next);
2688 }
2689
2690 /**
2691  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2692  * @rq: runqueue associated with task-switch
2693  * @prev: the thread we just switched away from.
2694  *
2695  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2696  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2697  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2698  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2699  *
2700  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2701  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2702  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2703  * details.)
2704  */
2705 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2706         __releases(rq->lock)
2707 {
2708         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2709         long prev_state;
2710
2711         rq->prev_mm = NULL;
2712
2713         /*
2714          * A task struct has one reference for the use as "current".
2715          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2716          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2717          * the scheduled task must drop that reference.
2718          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2719          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2720          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2721          * be dropped twice.
2722          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2723          */
2724         prev_state = prev->state;
2725         finish_arch_switch(prev);
2726         perf_counter_task_sched_in(current, cpu_of(rq));
2727         finish_lock_switch(rq, prev);
2728
2729         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2730         if (mm)
2731                 mmdrop(mm);
2732         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2733                 /*
2734                  * Remove function-return probe instances associated with this
2735                  * task and put them back on the free list.
2736                  */
2737                 kprobe_flush_task(prev);
2738                 put_task_struct(prev);
2739         }
2740 }
2741
2742 #ifdef CONFIG_SMP
2743
2744 /* assumes rq->lock is held */
2745 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2746 {
2747         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2748                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2749 }
2750
2751 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2752 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2753 {
2754         if (rq->post_schedule) {
2755                 unsigned long flags;
2756
2757                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2758                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2759                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2760                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2761
2762                 rq->post_schedule = 0;
2763         }
2764 }
2765
2766 #else
2767
2768 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2769 {
2770 }
2771
2772 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2773 {
2774 }
2775
2776 #endif
2777
2778 /**
2779  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2780  * @prev: the thread we just switched away from.
2781  */
2782 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2783         __releases(rq->lock)
2784 {
2785         struct rq *rq = this_rq();
2786
2787         finish_task_switch(rq, prev);
2788
2789         /*
2790          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2791          * task_switch?
2792          */
2793         post_schedule(rq);
2794
2795 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2796         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2797         preempt_enable();
2798 #endif
2799         if (current->set_child_tid)
2800                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2801 }
2802
2803 /*
2804  * context_switch - switch to the new MM and the new
2805  * thread's register state.
2806  */
2807 static inline void
2808 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2809                struct task_struct *next)
2810 {
2811         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2812
2813         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2814         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2815         mm = next->mm;
2816         oldmm = prev->active_mm;
2817         /*
2818          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2819          * combine the page table reload and the switch backend into
2820          * one hypercall.
2821          */
2822         arch_start_context_switch(prev);
2823
2824         if (unlikely(!mm)) {
2825                 next->active_mm = oldmm;
2826                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2827                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2828         } else
2829                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2830
2831         if (unlikely(!prev->mm)) {
2832                 prev->active_mm = NULL;
2833                 rq->prev_mm = oldmm;
2834         }
2835         /*
2836          * Since the runqueue lock will be released by the next
2837          * task (which is an invalid locking op but in the case
2838          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2839          * do an early lockdep release here:
2840          */
2841 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2842         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2843 #endif
2844
2845         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2846         switch_to(prev, next, prev);
2847
2848         barrier();
2849         /*
2850          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2851          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2852          * frame will be invalid.
2853          */
2854         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2855 }
2856
2857 /*
2858  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2859  *
2860  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2861  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2862  * number of context switches performed since bootup.
2863  */
2864 unsigned long nr_running(void)
2865 {
2866         unsigned long i, sum = 0;
2867
2868         for_each_online_cpu(i)
2869                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2870
2871         return sum;
2872 }
2873
2874 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2875 {
2876         unsigned long i, sum = 0;
2877
2878         for_each_possible_cpu(i)
2879                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2880
2881         /*
2882          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2883          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2884          */
2885         if (unlikely((long)sum < 0))
2886                 sum = 0;
2887
2888         return sum;
2889 }
2890
2891 unsigned long long nr_context_switches(void)
2892 {
2893         int i;
2894         unsigned long long sum = 0;
2895
2896         for_each_possible_cpu(i)
2897                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2898
2899         return sum;
2900 }
2901
2902 unsigned long nr_iowait(void)
2903 {
2904         unsigned long i, sum = 0;
2905
2906         for_each_possible_cpu(i)
2907                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2908
2909         return sum;
2910 }
2911
2912 /* Variables and functions for calc_load */
2913 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2914 static unsigned long calc_load_update;
2915 unsigned long avenrun[3];
2916 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2917
2918 /**
2919  * get_avenrun - get the load average array
2920  * @loads:      pointer to dest load array
2921  * @offset:     offset to add
2922  * @shift:      shift count to shift the result left
2923  *
2924  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2925  */
2926 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2927 {
2928         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2929         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2930         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2931 }
2932
2933 static unsigned long
2934 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2935 {
2936         load *= exp;
2937         load += active * (FIXED_1 - exp);
2938         return load >> FSHIFT;
2939 }
2940
2941 /*
2942  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2943  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2944  */
2945 void calc_global_load(void)
2946 {
2947         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
2948         long active;
2949
2950         if (time_before(jiffies, upd))
2951                 return;
2952
2953         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2954         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2955
2956         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2957         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2958         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2959
2960         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2961 }
2962
2963 /*
2964  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
2965  */
2966 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
2967 {
2968         long nr_active, delta;
2969
2970         nr_active = this_rq->nr_running;
2971         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2972
2973         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2974                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2975                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2976                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2977         }
2978 }
2979
2980 /*
2981  * Externally visible per-cpu scheduler statistics:
2982  * cpu_nr_migrations(cpu) - number of migrations into that cpu
2983  */
2984 u64 cpu_nr_migrations(int cpu)
2985 {
2986         return cpu_rq(cpu)->nr_migrations_in;
2987 }
2988
2989 /*
2990  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2991  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2992  */
2993 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2994 {
2995         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2996         int i, scale;
2997
2998         this_rq->nr_load_updates++;
2999
3000         /* Update our load: */
3001         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3002                 unsigned long old_load, new_load;
3003
3004                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3005
3006                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3007                 new_load = this_load;
3008                 /*
3009                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3010                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3011                  * example.
3012                  */
3013                 if (new_load > old_load)
3014                         new_load += scale-1;
3015                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3016         }
3017
3018         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3019                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3020                 calc_load_account_active(this_rq);
3021         }
3022 }
3023
3024 #ifdef CONFIG_SMP
3025
3026 /*
3027  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
3028  *
3029  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
3030  * you need to do so manually before calling.
3031  */
3032 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3033         __acquires(rq1->lock)
3034         __acquires(rq2->lock)
3035 {
3036         BUG_ON(!irqs_disabled());
3037         if (rq1 == rq2) {
3038                 spin_lock(&rq1->lock);
3039                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
3040         } else {
3041                 if (rq1 < rq2) {
3042                         spin_lock(&rq1->lock);
3043                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3044                 } else {
3045                         spin_lock(&rq2->lock);
3046                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3047                 }
3048         }
3049         update_rq_clock(rq1);
3050         update_rq_clock(rq2);
3051 }
3052
3053 /*
3054  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3055  *
3056  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3057  * you need to do so manually after calling.
3058  */
3059 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3060         __releases(rq1->lock)
3061         __releases(rq2->lock)
3062 {
3063         spin_unlock(&rq1->lock);
3064         if (rq1 != rq2)
3065                 spin_unlock(&rq2->lock);
3066         else
3067                 __release(rq2->lock);
3068 }
3069
3070 /*
3071  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
3072  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
3073  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
3074  * the cpu_allowed mask is restored.
3075  */
3076 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
3077 {
3078         struct migration_req req;
3079         unsigned long flags;
3080         struct rq *rq;
3081
3082         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3083         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
3084             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
3085                 goto out;
3086
3087         /* force the process onto the specified CPU */
3088         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3089                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3090                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3091
3092                 get_task_struct(mt);
3093                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3094                 wake_up_process(mt);
3095                 put_task_struct(mt);
3096                 wait_for_completion(&req.done);
3097
3098                 return;
3099         }
3100 out:
3101         task_rq_unlock(rq, &flags);
3102 }
3103
3104 /*
3105  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3106  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3107  */
3108 void sched_exec(void)
3109 {
3110         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
3111         new_cpu = current->sched_class->select_task_rq(current, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3112         put_cpu();
3113         if (new_cpu != this_cpu)
3114                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
3115 }
3116
3117 /*
3118  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3119  * Both runqueues must be locked.
3120  */
3121 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3122                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3123 {
3124         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3125         set_task_cpu(p, this_cpu);
3126         activate_task(this_rq, p, 0);
3127         /*
3128          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
3129          * to be always true for them.
3130          */
3131         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3132 }
3133
3134 /*
3135  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3136  */
3137 static
3138 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3139                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3140                      int *all_pinned)
3141 {
3142         int tsk_cache_hot = 0;
3143         /*
3144          * We do not migrate tasks that are:
3145          * 1) running (obviously), or
3146          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3147          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3148          */
3149         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3150                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3151                 return 0;
3152         }
3153         *all_pinned = 0;
3154
3155         if (task_running(rq, p)) {
3156                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3157                 return 0;
3158         }
3159
3160         /*
3161          * Aggressive migration if:
3162          * 1) task is cache cold, or
3163          * 2) too many balance attempts have failed.
3164          */
3165
3166         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3167         if (!tsk_cache_hot ||
3168                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3169 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3170                 if (tsk_cache_hot) {
3171                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3172                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3173                 }
3174 #endif
3175                 return 1;
3176         }
3177
3178         if (tsk_cache_hot) {
3179                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3180                 return 0;
3181         }
3182         return 1;
3183 }
3184
3185 static unsigned long
3186 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3187               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3188               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3189               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3190 {
3191         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3192         struct task_struct *p;
3193         long rem_load_move = max_load_move;
3194
3195         if (max_load_move == 0)
3196                 goto out;
3197
3198         pinned = 1;
3199
3200         /*
3201          * Start the load-balancing iterator:
3202          */
3203         p = iterator->start(iterator->arg);
3204 next:
3205         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3206                 goto out;
3207
3208         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3209             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3210                 p = iterator->next(iterator->arg);
3211                 goto next;
3212         }
3213
3214         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3215         pulled++;
3216         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3217
3218 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3219         /*
3220          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3221          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3222          * section.
3223          */
3224         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3225                 goto out;
3226 #endif
3227
3228         /*
3229          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3230          */
3231         if (rem_load_move > 0) {
3232                 if (p->prio < *this_best_prio)
3233                         *this_best_prio = p->prio;
3234                 p = iterator->next(iterator->arg);
3235                 goto next;
3236         }
3237 out:
3238         /*
3239          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3240          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3241          * inside pull_task().
3242          */
3243         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3244
3245         if (all_pinned)
3246                 *all_pinned = pinned;
3247
3248         return max_load_move - rem_load_move;
3249 }
3250
3251 /*
3252  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3253  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3254  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3255  *
3256  * Called with both runqueues locked.
3257  */
3258 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3259                       unsigned long max_load_move,
3260                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3261                       int *all_pinned)
3262 {
3263         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3264         unsigned long total_load_moved = 0;
3265         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3266
3267         do {
3268                 total_load_moved +=
3269                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3270                                 max_load_move - total_load_moved,
3271                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3272                 class = class->next;
3273
3274 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3275                 /*
3276                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3277                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3278                  * the critical section.
3279                  */
3280                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3281                         break;
3282 #endif
3283         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3284
3285         return total_load_moved > 0;
3286 }
3287
3288 static int
3289 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3290                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3291                    struct rq_iterator *iterator)
3292 {
3293         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3294         int pinned = 0;
3295
3296         while (p) {
3297                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3298                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3299                         /*
3300                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3301                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3302                          * stats here rather than inside pull_task().
3303                          */
3304                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3305
3306                         return 1;
3307                 }
3308                 p = iterator->next(iterator->arg);
3309         }
3310
3311         return 0;
3312 }
3313
3314 /*
3315  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3316  * part of active balancing operations within "domain".
3317  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3318  *
3319  * Called with both runqueues locked.
3320  */
3321 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3322                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3323 {
3324         const struct sched_class *class;
3325
3326         for_each_class(class) {
3327                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3328                         return 1;
3329         }
3330
3331         return 0;
3332 }
3333 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3334 /*
3335  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3336  *              during load balancing.
3337  */
3338 struct sd_lb_stats {
3339         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3340         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3341         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3342         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3343         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3344
3345         /** Statistics of this group */
3346         unsigned long this_load;
3347         unsigned long this_load_per_task;
3348         unsigned long this_nr_running;
3349
3350         /* Statistics of the busiest group */
3351         unsigned long max_load;
3352         unsigned long busiest_load_per_task;
3353         unsigned long busiest_nr_running;
3354
3355         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3356 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3357         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3358         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3359         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3360         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3361         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3362         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3363 #endif
3364 };
3365
3366 /*
3367  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3368  */
3369 struct sg_lb_stats {
3370         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3371         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3372         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3373         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3374         unsigned long group_capacity;
3375         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3376 };
3377
3378 /**
3379  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3380  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3381  */
3382 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3383 {
3384         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3385 }
3386
3387 /**
3388  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3389  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3390  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3391  */
3392 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3393                                         enum cpu_idle_type idle)
3394 {
3395         int load_idx;
3396
3397         switch (idle) {
3398         case CPU_NOT_IDLE:
3399                 load_idx = sd->busy_idx;
3400                 break;
3401
3402         case CPU_NEWLY_IDLE:
3403                 load_idx = sd->newidle_idx;
3404                 break;
3405         default:
3406                 load_idx = sd->idle_idx;
3407                 break;
3408         }
3409
3410         return load_idx;
3411 }
3412
3413
3414 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3415 /**
3416  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3417  * the given sched_domain, during load balancing.
3418  *
3419  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3420  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3421  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3422  */
3423 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3424         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3425 {
3426         /*
3427          * Busy processors will not participate in power savings
3428          * balance.
3429          */
3430         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3431                 sds->power_savings_balance = 0;
3432         else {
3433                 sds->power_savings_balance = 1;
3434                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3435                 sds->leader_nr_running = 0;
3436         }
3437 }
3438
3439 /**
3440  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3441  * sched_domain while performing load balancing.
3442  *
3443  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3444  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3445  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3446  *              load balancing ?
3447  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3448  */
3449 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3450         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3451 {
3452
3453         if (!sds->power_savings_balance)
3454                 return;
3455
3456         /*
3457          * If the local group is idle or completely loaded
3458          * no need to do power savings balance at this domain
3459          */
3460         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3461                                 !sds->this_nr_running))
3462                 sds->power_savings_balance = 0;
3463
3464         /*
3465          * If a group is already running at full capacity or idle,
3466          * don't include that group in power savings calculations
3467          */
3468         if (!sds->power_savings_balance ||
3469                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3470                 !sgs->sum_nr_running)
3471                 return;
3472
3473         /*
3474          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3475          * This is the group from where we need to pick up the load
3476          * for saving power
3477          */
3478         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3479             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3480              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3481                 sds->group_min = group;
3482                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3483                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3484                                                 sgs->sum_nr_running;
3485         }
3486
3487         /*
3488          * Calculate the group which is almost near its
3489          * capacity but still has some space to pick up some load
3490          * from other group and save more power
3491          */
3492         if (sgs->sum_nr_running + 1 > sgs->group_capacity)
3493                 return;
3494
3495         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3496             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3497              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3498                 sds->group_leader = group;
3499                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3500         }
3501 }
3502
3503 /**
3504  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3505  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3506  *      under consideration.
3507  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3508  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3509  *
3510  * Description:
3511  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3512  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3513  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3514  *
3515  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3516  * Else returns 0.
3517  */
3518 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3519                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3520 {
3521         if (!sds->power_savings_balance)
3522                 return 0;
3523
3524         if (sds->this != sds->group_leader ||
3525                         sds->group_leader == sds->group_min)
3526                 return 0;
3527
3528         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3529         sds->busiest = sds->group_min;
3530
3531         return 1;
3532
3533 }
3534 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3535 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3536         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3537 {
3538         return;
3539 }
3540
3541 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3542         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3543 {
3544         return;
3545 }
3546
3547 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3548                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3549 {
3550         return 0;
3551 }
3552 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3553
3554
3555 unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3556 {
3557         return SCHED_LOAD_SCALE;
3558 }
3559
3560 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3561 {
3562         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
3563 }
3564
3565 unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3566 {
3567         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3568         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
3569
3570         smt_gain /= weight;
3571
3572         return smt_gain;
3573 }
3574
3575 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3576 {
3577         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
3578 }
3579
3580 unsigned long scale_rt_power(int cpu)
3581 {
3582         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3583         u64 total, available;
3584
3585         sched_avg_update(rq);
3586
3587         total = sched_avg_period() + (rq->clock - rq->age_stamp);
3588         available = total - rq->rt_avg;
3589
3590         if (unlikely((s64)total < SCHED_LOAD_SCALE))
3591                 total = SCHED_LOAD_SCALE;
3592
3593         total >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3594
3595         return div_u64(available, total);
3596 }
3597
3598 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3599 {
3600         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3601         unsigned long power = SCHED_LOAD_SCALE;
3602         struct sched_group *sdg = sd->groups;
3603
3604         if (sched_feat(ARCH_POWER))
3605                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
3606         else
3607                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
3608
3609         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3610
3611         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
3612                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
3613                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
3614                 else
3615                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
3616
3617                 power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3618         }
3619
3620         power *= scale_rt_power(cpu);
3621         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3622
3623         if (!power)
3624                 power = 1;
3625
3626         sdg->cpu_power = power;
3627 }
3628
3629 static void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3630 {
3631         struct sched_domain *child = sd->child;
3632         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
3633         unsigned long power;
3634
3635         if (!child) {
3636                 update_cpu_power(sd, cpu);
3637                 return;
3638         }
3639
3640         power = 0;
3641
3642         group = child->groups;
3643         do {
3644                 power += group->cpu_power;
3645                 group = group->next;
3646         } while (group != child->groups);
3647
3648         sdg->cpu_power = power;
3649 }
3650
3651 /**
3652  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3653  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3654  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3655  * @idle: Idle status of this_cpu
3656  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3657  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3658  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3659  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3660  * @balance: Should we balance.
3661  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3662  */
3663 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_domain *sd,
3664                         struct sched_group *group, int this_cpu,
3665                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3666                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3667                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3668 {
3669         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3670         int i;
3671         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3672         unsigned long sum_avg_load_per_task;
3673         unsigned long avg_load_per_task;
3674
3675         if (local_group) {
3676                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3677                 if (balance_cpu == this_cpu)
3678                         update_group_power(sd, this_cpu);
3679         }
3680
3681         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3682         sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3683         max_cpu_load = 0;
3684         min_cpu_load = ~0UL;
3685
3686         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3687                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3688
3689                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3690                         *sd_idle = 0;
3691
3692                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3693                 if (local_group) {
3694                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3695                                 first_idle_cpu = 1;
3696                                 balance_cpu = i;
3697                         }
3698
3699                         load = target_load(i, load_idx);
3700                 } else {
3701                         load = source_load(i, load_idx);
3702                         if (load > max_cpu_load)
3703                                 max_cpu_load = load;
3704                         if (min_cpu_load > load)
3705                                 min_cpu_load = load;
3706                 }
3707
3708                 sgs->group_load += load;
3709                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3710                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3711
3712                 sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3713         }
3714
3715         /*
3716          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3717          * is eligible for doing load balancing at this and above
3718          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3719          * to do the newly idle load balance.
3720          */
3721         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3722             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3723                 *balance = 0;
3724                 return;
3725         }
3726
3727         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3728         sgs->avg_load = (sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
3729
3730
3731         /*
3732          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3733          * than the average weight of two tasks.
3734          *
3735          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3736          *      might not be a suitable number - should we keep a
3737          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3738          *      the hierarchy?
3739          */
3740         avg_load_per_task = (sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3741                 group->cpu_power;
3742
3743         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3744                 sgs->group_imb = 1;
3745
3746         sgs->group_capacity =
3747                 DIV_ROUND_CLOSEST(group->cpu_power, SCHED_LOAD_SCALE);
3748 }
3749
3750 /**
3751  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3752  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3753  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3754  * @idle: Idle status of this_cpu
3755  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3756  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3757  * @balance: Should we balance.
3758  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3759  */
3760 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3761                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3762                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3763                         struct sd_lb_stats *sds)
3764 {
3765         struct sched_domain *child = sd->child;
3766         struct sched_group *group = sd->groups;
3767         struct sg_lb_stats sgs;
3768         int load_idx, prefer_sibling = 0;
3769
3770         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
3771                 prefer_sibling = 1;
3772
3773         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3774         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3775
3776         do {
3777                 int local_group;
3778
3779                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3780                                                sched_group_cpus(group));
3781                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3782                 update_sg_lb_stats(sd, group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3783                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3784
3785                 if (local_group && balance && !(*balance))
3786                         return;
3787
3788                 sds->total_load += sgs.group_load;
3789                 sds->total_pwr += group->cpu_power;
3790
3791                 /*
3792                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
3793                  * first, lower the group capacity to one so that we'll try
3794                  * and move all the excess tasks away.
3795                  */
3796                 if (prefer_sibling)
3797                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
3798
3799                 if (local_group) {
3800                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3801                         sds->this = group;
3802                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3803                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3804                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3805                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3806                                 sgs.group_imb)) {
3807                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3808                         sds->busiest = group;
3809                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3810                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3811                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3812                 }
3813
3814                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
3815                 group = group->next;
3816         } while (group != sd->groups);
3817 }
3818
3819 /**
3820  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3821  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3822  *                      load balancing.
3823  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3824  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3825  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3826  */
3827 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3828                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3829 {
3830         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3831         unsigned int imbn = 2;
3832
3833         if (sds->this_nr_running) {
3834                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3835                 if (sds->busiest_load_per_task >
3836                                 sds->this_load_per_task)
3837                         imbn = 1;
3838         } else
3839                 sds->this_load_per_task =
3840                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3841
3842         if (sds->max_load - sds->this_load + sds->busiest_load_per_task >=
3843                         sds->busiest_load_per_task * imbn) {
3844                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3845                 return;
3846         }
3847
3848         /*
3849          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3850          * however we may be able to increase total CPU power used by
3851          * moving them.
3852          */
3853
3854         pwr_now += sds->busiest->cpu_power *
3855                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3856         pwr_now += sds->this->cpu_power *
3857                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3858         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3859
3860         /* Amount of load we'd subtract */
3861         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3862                 sds->busiest->cpu_power;
3863         if (sds->max_load > tmp)
3864                 pwr_move += sds->busiest->cpu_power *
3865                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
3866
3867         /* Amount of load we'd add */
3868         if (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power <
3869                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3870                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power) /
3871                         sds->this->cpu_power;
3872         else
3873                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3874                         sds->this->cpu_power;
3875         pwr_move += sds->this->cpu_power *
3876                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
3877         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3878
3879         /* Move if we gain throughput */
3880         if (pwr_move > pwr_now)
3881                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3882 }
3883
3884 /**
3885  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
3886  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
3887  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3888  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
3889  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
3890  */
3891 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
3892                 unsigned long *imbalance)
3893 {
3894         unsigned long max_pull;
3895         /*
3896          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3897          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3898          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3899          */
3900         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
3901                 *imbalance = 0;
3902                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3903         }
3904
3905         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3906         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load,
3907                         sds->max_load - sds->busiest_load_per_task);
3908
3909         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3910         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->cpu_power,
3911                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->cpu_power)
3912                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3913
3914         /*
3915          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3916          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3917          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3918          * moved
3919          */
3920         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
3921                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3922
3923 }
3924 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
3925
3926 /**
3927  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
3928  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
3929  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
3930  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
3931  * such a group exists.
3932  *
3933  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
3934  * to restore balance.
3935  *
3936  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
3937  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
3938  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
3939  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
3940  * @idle: The idle status of this_cpu.
3941  * @sd_idle: The idleness of sd
3942  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
3943  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
3944  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
3945  *
3946  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
3947  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
3948  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
3949  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
3950  */
3951 static struct sched_group *
3952 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3953                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3954                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
3955 {
3956         struct sd_lb_stats sds;
3957
3958         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
3959
3960         /*
3961          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
3962          * this level.
3963          */
3964         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
3965                                         balance, &sds);
3966
3967         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
3968         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
3969          *    at this level.
3970          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
3971          * 3) This group is the busiest group.
3972          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
3973          *    sched_domain.
3974          * 5) The imbalance is within the specified limit.
3975          * 6) Any rebalance would lead to ping-pong
3976          */
3977         if (balance && !(*balance))
3978                 goto ret;
3979
3980         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
3981                 goto out_balanced;
3982
3983         if (sds.this_load >= sds.max_load)
3984                 goto out_balanced;
3985
3986         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
3987
3988         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
3989                 goto out_balanced;
3990
3991         if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
3992                 goto out_balanced;
3993
3994         sds.busiest_load_per_task /= sds.busiest_nr_running;
3995         if (sds.group_imb)
3996                 sds.busiest_load_per_task =
3997                         min(sds.busiest_load_per_task, sds.avg_load);
3998
3999         /*
4000          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
4001          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
4002          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
4003          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
4004          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
4005          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
4006          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
4007          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
4008          * appear as very large values with unsigned longs.
4009          */
4010         if (sds.max_load <= sds.busiest_load_per_task)
4011                 goto out_balanced;
4012
4013         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
4014         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
4015         return sds.busiest;
4016
4017 out_balanced:
4018         /*
4019          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
4020          * to save power.
4021          */
4022         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
4023                 return sds.busiest;
4024 ret:
4025         *imbalance = 0;
4026         return NULL;
4027 }
4028
4029 /*
4030  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
4031  */
4032 static struct rq *
4033 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
4034                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
4035 {
4036         struct rq *busiest = NULL, *rq;
4037         unsigned long max_load = 0;
4038         int i;
4039
4040         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
4041                 unsigned long power = power_of(i);
4042                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_LOAD_SCALE);
4043                 unsigned long wl;
4044
4045                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
4046                         continue;
4047
4048                 rq = cpu_rq(i);
4049                 wl = weighted_cpuload(i) * SCHED_LOAD_SCALE;
4050                 wl /= power;
4051
4052                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
4053                         continue;
4054
4055                 if (wl > max_load) {
4056                         max_load = wl;
4057                         busiest = rq;
4058                 }
4059         }
4060
4061         return busiest;
4062 }
4063
4064 /*
4065  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
4066  * so long as it is large enough.
4067  */
4068 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
4069
4070 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
4071 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
4072
4073 /*
4074  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4075  * tasks if there is an imbalance.
4076  */
4077 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
4078                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
4079                         int *balance)
4080 {
4081         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
4082         struct sched_group *group;
4083         unsigned long imbalance;
4084         struct rq *busiest;
4085         unsigned long flags;
4086         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4087
4088         cpumask_setall(cpus);
4089
4090         /*
4091          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4092          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4093          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
4094          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4095          */
4096         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4097             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4098                 sd_idle = 1;
4099
4100         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
4101
4102 redo:
4103         update_shares(sd);
4104         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
4105                                    cpus, balance);
4106
4107         if (*balance == 0)
4108                 goto out_balanced;
4109
4110         if (!group) {
4111                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
4112                 goto out_balanced;
4113         }
4114
4115         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
4116         if (!busiest) {
4117                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
4118                 goto out_balanced;
4119         }
4120
4121         BUG_ON(busiest == this_rq);
4122
4123         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
4124
4125         ld_moved = 0;
4126         if (busiest->nr_running > 1) {
4127                 /*
4128                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
4129                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
4130                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
4131                  * correctly treated as an imbalance.
4132                  */
4133                 local_irq_save(flags);
4134                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
4135                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4136                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
4137                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
4138                 local_irq_restore(flags);
4139
4140                 /*
4141                  * some other cpu did the load balance for us.
4142                  */
4143                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
4144                         resched_cpu(this_cpu);
4145
4146                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
4147                 if (unlikely(all_pinned)) {
4148                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4149                         if (!cpumask_empty(cpus))
4150                                 goto redo;
4151                         goto out_balanced;
4152                 }
4153         }
4154
4155         if (!ld_moved) {
4156                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
4157                 sd->nr_balance_failed++;
4158
4159                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
4160
4161                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
4162
4163                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
4164                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4165                          */
4166                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
4167                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4168                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4169                                 all_pinned = 1;
4170                                 goto out_one_pinned;
4171                         }
4172
4173                         if (!busiest->active_balance) {
4174                                 busiest->active_balance = 1;
4175                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
4176                                 active_balance = 1;
4177                         }
4178                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4179                         if (active_balance)
4180                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
4181
4182                         /*
4183                          * We've kicked active balancing, reset the failure
4184                          * counter.
4185                          */
4186                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
4187                 }
4188         } else
4189                 sd->nr_balance_failed = 0;
4190
4191         if (likely(!active_balance)) {
4192                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
4193                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
4194         } else {
4195                 /*
4196                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
4197                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
4198                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
4199                  * move_tasks).
4200                  */
4201                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
4202                         sd->balance_interval *= 2;
4203         }
4204
4205         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4206             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4207                 ld_moved = -1;
4208
4209         goto out;
4210
4211 out_balanced:
4212         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4213
4214         sd->nr_balance_failed = 0;
4215
4216 out_one_pinned:
4217         /* tune up the balancing interval */
4218         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4219                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4220                 sd->balance_interval *= 2;
4221
4222         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4223             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4224                 ld_moved = -1;
4225         else
4226                 ld_moved = 0;
4227 out:
4228         if (ld_moved)
4229                 update_shares(sd);
4230         return ld_moved;
4231 }
4232
4233 /*
4234  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4235  * tasks if there is an imbalance.
4236  *
4237  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
4238  * this_rq is locked.
4239  */
4240 static int
4241 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
4242 {
4243         struct sched_group *group;
4244         struct rq *busiest = NULL;
4245         unsigned long imbalance;
4246         int ld_moved = 0;
4247         int sd_idle = 0;
4248         int all_pinned = 0;
4249         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4250
4251         cpumask_setall(cpus);
4252
4253         /*
4254          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4255          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4256          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
4257          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4258          */
4259         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4260             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4261                 sd_idle = 1;
4262
4263         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
4264 redo:
4265         update_shares_locked(this_rq, sd);
4266         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
4267                                    &sd_idle, cpus, NULL);
4268         if (!group) {
4269                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
4270                 goto out_balanced;
4271         }
4272
4273         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
4274         if (!busiest) {
4275                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
4276                 goto out_balanced;
4277         }
4278
4279         BUG_ON(busiest == this_rq);
4280
4281         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
4282
4283         ld_moved = 0;
4284         if (busiest->nr_running > 1) {
4285                 /* Attempt to move tasks */
4286                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4287                 /* this_rq->clock is already updated */
4288                 update_rq_clock(busiest);
4289                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4290                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
4291                                         &all_pinned);
4292                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4293
4294                 if (unlikely(all_pinned)) {
4295                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4296                         if (!cpumask_empty(cpus))
4297                                 goto redo;
4298                 }
4299         }
4300
4301         if (!ld_moved) {
4302                 int active_balance = 0;
4303
4304                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
4305                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4306                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4307                         return -1;
4308
4309                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4310                         return -1;
4311
4312                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
4313                         return -1;
4314
4315                 /*
4316                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4317                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4318                  * package. The same method used to move task in load_balance()
4319                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
4320                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
4321                  *
4322                  * The package power saving logic comes from
4323                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
4324                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
4325                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4326                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4327                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4328                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4329                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4330                  *
4331                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4332                  * will be more than one task in the source run queue and
4333                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4334                  * active balance code will not be triggered.
4335                  */
4336
4337                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
4338                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4339
4340                 /*
4341                  * don't kick the migration_thread, if the curr
4342                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4343                  */
4344                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4345                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4346                         all_pinned = 1;
4347                         return ld_moved;
4348                 }
4349
4350                 if (!busiest->active_balance) {
4351                         busiest->active_balance = 1;
4352                         busiest->push_cpu = this_cpu;
4353                         active_balance = 1;
4354                 }
4355
4356                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4357                 /*
4358                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
4359                  */
4360                 spin_unlock(&this_rq->lock);
4361                 if (active_balance)
4362                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
4363                 spin_lock(&this_rq->lock);
4364
4365         } else
4366                 sd->nr_balance_failed = 0;
4367
4368         update_shares_locked(this_rq, sd);
4369         return ld_moved;
4370
4371 out_balanced:
4372         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
4373         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4374             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4375                 return -1;
4376         sd->nr_balance_failed = 0;
4377
4378         return 0;
4379 }
4380
4381 /*
4382  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4383  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4384  */
4385 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4386 {
4387         struct sched_domain *sd;
4388         int pulled_task = 0;
4389         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4390
4391         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4392                 unsigned long interval;
4393
4394                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4395                         continue;
4396
4397                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4398                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4399                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4400                                                            sd);
4401
4402                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4403                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4404                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4405                 if (pulled_task)
4406                         break;
4407         }
4408         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4409                 /*
4410                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4411                  * a busy processor. So reset next_balance.
4412                  */
4413                 this_rq->next_balance = next_balance;
4414         }
4415 }
4416
4417 /*
4418  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4419  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4420  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4421  * logical imbalances.
4422  *
4423  * Called with busiest_rq locked.
4424  */
4425 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4426 {
4427         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4428         struct sched_domain *sd;
4429         struct rq *target_rq;
4430
4431         /* Is there any task to move? */
4432         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4433                 return;
4434
4435         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4436
4437         /*
4438          * This condition is "impossible", if it occurs
4439          * we need to fix it. Originally reported by
4440          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4441          */
4442         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4443
4444         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4445         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4446         update_rq_clock(busiest_rq);
4447         update_rq_clock(target_rq);
4448
4449         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4450         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4451                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4452                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4453                                 break;
4454         }
4455
4456         if (likely(sd)) {
4457                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4458
4459                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4460                                   sd, CPU_IDLE))
4461                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4462                 else
4463                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4464         }
4465         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4466 }
4467
4468 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4469 static struct {
4470         atomic_t load_balancer;
4471         cpumask_var_t cpu_mask;
4472         cpumask_var_t ilb_grp_nohz_mask;
4473 } nohz ____cacheline_aligned = {
4474         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4475 };
4476
4477 int get_nohz_load_balancer(void)
4478 {
4479         return atomic_read(&nohz.load_balancer);
4480 }
4481
4482 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
4483 /**
4484  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
4485  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
4486  *              be returned.
4487  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
4488  *              for the given cpu.
4489  *
4490  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
4491  */
4492 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
4493 {
4494         struct sched_domain *sd;
4495
4496         for_each_domain(cpu, sd)
4497                 if (sd && (sd->flags & flag))
4498                         break;
4499
4500         return sd;
4501 }
4502
4503 /**
4504  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
4505  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
4506  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
4507  *              for cpu.
4508  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
4509  *
4510  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
4511  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
4512  */
4513 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
4514         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
4515                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
4516
4517 /**
4518  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
4519  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
4520  *
4521  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
4522  *
4523  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
4524  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
4525  * sched_group is semi-idle or not.
4526  */
4527 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
4528 {
4529         cpumask_and(nohz.ilb_grp_nohz_mask, nohz.cpu_mask,
4530                                         sched_group_cpus(ilb_group));
4531
4532         /*
4533          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
4534          * and atleast one idle cpu.
4535          */
4536         if (cpumask_empty(nohz.ilb_grp_nohz_mask))
4537                 return 0;
4538
4539         if (cpumask_equal(nohz.ilb_grp_nohz_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
4540                 return 0;
4541
4542         return 1;
4543 }
4544 /**
4545  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
4546  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
4547  *
4548  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
4549  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
4550  *
4551  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
4552  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
4553  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
4554  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
4555  */
4556 static int find_new_ilb(int cpu)
4557 {
4558         struct sched_domain *sd;
4559         struct sched_group *ilb_group;
4560
4561         /*
4562          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
4563          * when power-aware load balancing is enabled
4564          */
4565         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
4566                 goto out_done;
4567
4568         /*
4569          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
4570          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
4571          */
4572         if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) < 2)
4573                 goto out_done;
4574
4575         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
4576                 ilb_group = sd->groups;
4577
4578                 do {
4579                         if (is_semi_idle_group(ilb_group))
4580                                 return cpumask_first(nohz.ilb_grp_nohz_mask);
4581
4582                         ilb_group = ilb_group->next;
4583
4584                 } while (ilb_group != sd->groups);
4585         }
4586
4587 out_done:
4588         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4589 }
4590 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
4591 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
4592 {
4593         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4594 }
4595 #endif
4596
4597 /*
4598  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4599  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4600  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4601  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4602  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4603  * arrives...
4604  *
4605  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4606  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4607  * nohz.cpu_mask..
4608  *
4609  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4610  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4611  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4612  * there is no need for ilb owner.
4613  *
4614  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4615  * next busy scheduler_tick()
4616  */
4617 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4618 {
4619         int cpu = smp_processor_id();
4620
4621         if (stop_tick) {
4622                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4623
4624                 if (!cpu_active(cpu)) {
4625                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4626                                 return 0;
4627
4628                         /*
4629                          * If we are going offline and still the leader,
4630                          * give up!
4631                          */
4632                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4633                                 BUG();
4634
4635                         return 0;
4636                 }
4637
4638                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4639
4640                 /* time for ilb owner also to sleep */
4641                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4642                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4643                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4644                         return 0;
4645                 }
4646
4647                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4648                         /* make me the ilb owner */
4649                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4650                                 return 1;
4651                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4652                         int new_ilb;
4653
4654                         if (!(sched_smt_power_savings ||
4655                                                 sched_mc_power_savings))
4656                                 return 1;
4657                         /*
4658                          * Check to see if there is a more power-efficient
4659                          * ilb.
4660                          */
4661                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
4662                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
4663                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4664                                 resched_cpu(new_ilb);
4665                                 return 0;
4666                         }
4667                         return 1;
4668                 }
4669         } else {
4670                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4671                         return 0;
4672
4673                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4674
4675                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4676                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4677                                 BUG();
4678         }
4679         return 0;
4680 }
4681 #endif
4682
4683 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4684
4685 /*
4686  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4687  * and initiates a balancing operation if so.
4688  *
4689  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4690  */
4691 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4692 {
4693         int balance = 1;
4694         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4695         unsigned long interval;
4696         struct sched_domain *sd;
4697         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4698         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4699         int update_next_balance = 0;
4700         int need_serialize;
4701
4702         for_each_domain(cpu, sd) {
4703                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4704                         continue;
4705
4706                 interval = sd->balance_interval;
4707                 if (idle != CPU_IDLE)
4708                         interval *= sd->busy_factor;
4709
4710                 /* scale ms to jiffies */
4711                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4712                 if (unlikely(!interval))
4713                         interval = 1;
4714                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4715                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4716
4717                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4718
4719                 if (need_serialize) {
4720                         if (!spin_trylock(&balancing))
4721                                 goto out;
4722                 }
4723
4724                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4725                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
4726                                 /*
4727                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4728                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4729                                  * not idle.
4730                                  */
4731                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4732                         }
4733                         sd->last_balance = jiffies;
4734                 }
4735                 if (need_serialize)
4736                         spin_unlock(&balancing);
4737 out:
4738                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4739                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4740                         update_next_balance = 1;
4741                 }
4742
4743                 /*
4744                  * Stop the load balance at this level. There is another
4745                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4746                  * actively.
4747                  */
4748                 if (!balance)
4749                         break;
4750         }
4751
4752         /*
4753          * next_balance will be updated only when there is a need.
4754          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4755          * updated.
4756          */
4757         if (likely(update_next_balance))
4758                 rq->next_balance = next_balance;
4759 }
4760
4761 /*
4762  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4763  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4764  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4765  */
4766 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4767 {
4768         int this_cpu = smp_processor_id();
4769         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4770         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4771                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4772
4773         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4774
4775 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4776         /*
4777          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4778          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4779          * stopped.
4780          */
4781         if (this_rq->idle_at_tick &&
4782             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4783                 struct rq *rq;
4784                 int balance_cpu;
4785
4786                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4787                         if (balance_cpu == this_cpu)
4788                                 continue;
4789
4790                         /*
4791                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4792                          * work being done for other cpus. Next load
4793                          * balancing owner will pick it up.
4794                          */
4795                         if (need_resched())
4796                                 break;
4797
4798                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4799
4800                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4801                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4802                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4803                 }
4804         }
4805 #endif
4806 }
4807
4808 static inline int on_null_domain(int cpu)
4809 {
4810         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4811 }
4812
4813 /*
4814  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4815  *
4816  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4817  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4818  * if the whole system is idle.
4819  */
4820 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4821 {
4822 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4823         /*
4824          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4825          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4826          * load balancer.
4827          */
4828         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4829                 rq->in_nohz_recently = 0;
4830
4831                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4832                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4833                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4834                 }
4835
4836                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4837                         int ilb = find_new_ilb(cpu);
4838
4839                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4840                                 resched_cpu(ilb);
4841                 }
4842         }
4843
4844         /*
4845          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4846          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4847          */
4848         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4849             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4850                 resched_cpu(cpu);
4851                 return;
4852         }
4853
4854         /*
4855          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4856          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4857          */
4858         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4859             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4860                 return;
4861 #endif
4862         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4863         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4864             likely(!on_null_domain(cpu)))
4865                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4866 }
4867
4868 #else   /* CONFIG_SMP */
4869
4870 /*
4871  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4872  */
4873 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4874 {
4875 }
4876
4877 #endif
4878
4879 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4880
4881 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4882
4883 /*
4884  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
4885  * @p in case that task is currently running.
4886  *
4887  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
4888  */
4889 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
4890 {
4891         u64 ns = 0;
4892
4893         if (task_current(rq, p)) {
4894                 update_rq_clock(rq);
4895                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
4896                 if ((s64)ns < 0)
4897                         ns = 0;
4898         }
4899
4900         return ns;
4901 }
4902
4903 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4904 {
4905         unsigned long flags;
4906         struct rq *rq;
4907         u64 ns = 0;
4908
4909         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4910         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
4911         task_rq_unlock(rq, &flags);
4912
4913         return ns;
4914 }
4915
4916 /*
4917  * Return accounted runtime for the task.
4918  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
4919  * pending runtime that have not been accounted yet.
4920  */
4921 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4922 {
4923         unsigned long flags;
4924         struct rq *rq;
4925         u64 ns = 0;
4926
4927         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4928         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4929         task_rq_unlock(rq, &flags);
4930
4931         return ns;
4932 }
4933
4934 /*
4935  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
4936  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
4937  * pending runtime that have not been accounted yet.
4938  *
4939  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
4940  * so the return value not includes other pending runtime that other
4941  * running tasks might have.
4942  */
4943 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
4944 {
4945         struct task_cputime totals;
4946         unsigned long flags;
4947         struct rq *rq;
4948         u64 ns;
4949
4950         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4951         thread_group_cputime(p, &totals);
4952         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4953         task_rq_unlock(rq, &flags);
4954
4955         return ns;
4956 }
4957
4958 /*
4959  * Account user cpu time to a process.
4960  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4961  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4962  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4963  */
4964 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4965                        cputime_t cputime_scaled)
4966 {
4967         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4968         cputime64_t tmp;
4969
4970         /* Add user time to process. */
4971         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4972         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4973         account_group_user_time(p, cputime);
4974
4975         /* Add user time to cpustat. */
4976         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4977         if (TASK_NICE(p) > 0)
4978                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4979         else
4980                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4981
4982         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
4983         /* Account for user time used */
4984         acct_update_integrals(p);
4985 }
4986
4987 /*
4988  * Account guest cpu time to a process.
4989  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4990  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4991  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4992  */
4993 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4994                                cputime_t cputime_scaled)
4995 {
4996         cputime64_t tmp;
4997         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4998
4999         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5000
5001         /* Add guest time to process. */
5002         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5003         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5004         account_group_user_time(p, cputime);
5005         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
5006
5007         /* Add guest time to cpustat. */
5008         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5009         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
5010 }
5011
5012 /*
5013  * Account system cpu time to a process.
5014  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5015  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
5016  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
5017  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5018  */
5019 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
5020                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
5021 {
5022         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5023         cputime64_t tmp;
5024
5025         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
5026                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
5027                 return;
5028         }
5029
5030         /* Add system time to process. */
5031         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
5032         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
5033         account_group_system_time(p, cputime);
5034
5035         /* Add system time to cpustat. */
5036         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5037         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
5038                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
5039         else if (softirq_count())
5040                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
5041         else
5042                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
5043
5044         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
5045
5046         /* Account for system time used */
5047         acct_update_integrals(p);
5048 }
5049
5050 /*
5051  * Account for involuntary wait time.
5052  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
5053  */
5054 void account_steal_time(cputime_t cputime)
5055 {
5056         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5057         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5058
5059         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
5060 }
5061
5062 /*
5063  * Account for idle time.
5064  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
5065  */
5066 void account_idle_time(cputime_t cputime)
5067 {
5068         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5069         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5070         struct rq *rq = this_rq();
5071
5072         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
5073                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
5074         else
5075                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
5076 }
5077
5078 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5079
5080 /*
5081  * Account a single tick of cpu time.
5082  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5083  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
5084  */
5085 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
5086 {
5087         cputime_t one_jiffy = jiffies_to_cputime(1);
5088         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(one_jiffy);
5089         struct rq *rq = this_rq();
5090
5091         if (user_tick)
5092                 account_user_time(p, one_jiffy, one_jiffy_scaled);
5093         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
5094                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, one_jiffy,
5095                                     one_jiffy_scaled);
5096         else
5097                 account_idle_time(one_jiffy);
5098 }
5099
5100 /*
5101  * Account multiple ticks of steal time.
5102  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
5103  * @ticks: number of stolen ticks
5104  */
5105 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
5106 {
5107         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5108 }
5109
5110 /*
5111  * Account multiple ticks of idle time.
5112  * @ticks: number of stolen ticks
5113  */
5114 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
5115 {
5116         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5117 }
5118
5119 #endif
5120
5121 /*
5122  * Use precise platform statistics if available:
5123  */
5124 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5125 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5126 {
5127         return p->utime;
5128 }
5129
5130 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5131 {
5132         return p->stime;
5133 }
5134 #else
5135 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5136 {
5137         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
5138                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
5139         u64 temp;
5140
5141         /*
5142          * Use CFS's precise accounting:
5143          */
5144         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
5145
5146         if (total) {
5147                 temp *= utime;
5148                 do_div(temp, total);
5149         }
5150         utime = (clock_t)temp;
5151
5152         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
5153         return p->prev_utime;
5154 }
5155
5156 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5157 {
5158         clock_t stime;
5159
5160         /*
5161          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
5162          * the total, to make sure the total observed by userspace
5163          * grows monotonically - apps rely on that):
5164          */
5165         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
5166                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
5167
5168         if (stime >= 0)
5169                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
5170
5171         return p->prev_stime;
5172 }
5173 #endif
5174
5175 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
5176 {
5177         return p->gtime;
5178 }
5179
5180 /*
5181  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5182  * We call it with interrupts disabled.
5183  *
5184  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
5185  * timeslices.
5186  */
5187 void scheduler_tick(void)
5188 {
5189         int cpu = smp_processor_id();
5190         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5191         struct task_struct *curr = rq->curr;
5192
5193         sched_clock_tick();
5194
5195         spin_lock(&rq->lock);
5196         update_rq_clock(rq);
5197         update_cpu_load(rq);
5198         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5199         spin_unlock(&rq->lock);
5200
5201         perf_counter_task_tick(curr, cpu);
5202
5203 #ifdef CONFIG_SMP
5204         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
5205         trigger_load_balance(rq, cpu);
5206 #endif
5207 }
5208
5209 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
5210 {
5211         if (in_lock_functions(addr)) {
5212                 addr = CALLER_ADDR2;
5213                 if (in_lock_functions(addr))
5214                         addr = CALLER_ADDR3;
5215         }
5216         return addr;
5217 }
5218
5219 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5220                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
5221
5222 void __kprobes add_preempt_count(int val)
5223 {
5224 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5225         /*
5226          * Underflow?
5227          */
5228         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5229                 return;
5230 #endif
5231         preempt_count() += val;
5232 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5233         /*
5234          * Spinlock count overflowing soon?
5235          */
5236         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5237                                 PREEMPT_MASK - 10);
5238 #endif
5239         if (preempt_count() == val)
5240                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5241 }
5242 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
5243
5244 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
5245 {
5246 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5247         /*
5248          * Underflow?
5249          */
5250         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5251                 return;
5252         /*
5253          * Is the spinlock portion underflowing?
5254          */
5255         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5256                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5257                 return;
5258 #endif
5259
5260         if (preempt_count() == val)
5261                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5262         preempt_count() -= val;
5263 }
5264 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
5265
5266 #endif
5267
5268 /*
5269  * Print scheduling while atomic bug:
5270  */
5271 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5272 {
5273         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5274
5275         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5276                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5277
5278         debug_show_held_locks(prev);
5279         print_modules();
5280         if (irqs_disabled())
5281                 print_irqtrace_events(prev);
5282
5283         if (regs)
5284                 show_regs(regs);
5285         else
5286                 dump_stack();
5287 }
5288
5289 /*
5290  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5291  */
5292 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
5293 {
5294         /*
5295          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
5296          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
5297          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
5298          */
5299         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
5300                 __schedule_bug(prev);
5301
5302         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5303
5304         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
5305 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
5306         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
5307                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
5308                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
5309         }
5310 #endif
5311 }
5312
5313 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5314 {
5315         if (prev->state == TASK_RUNNING) {
5316                 u64 runtime = prev->se.sum_exec_runtime;
5317
5318                 runtime -= prev->se.prev_sum_exec_runtime;
5319                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
5320
5321                 /*
5322                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
5323                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
5324                  * the avg_overlap on preemption.
5325                  *
5326                  * We use the average preemption runtime because that
5327                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
5328                  * build up.
5329                  */
5330                 update_avg(&prev->se.avg_overlap, runtime);
5331         }
5332         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
5333 }
5334
5335 /*
5336  * Pick up the highest-prio task:
5337  */
5338 static inline struct task_struct *
5339 pick_next_task(struct rq *rq)
5340 {
5341         const struct sched_class *class;
5342         struct task_struct *p;
5343
5344         /*
5345          * Optimization: we know that if all tasks are in
5346          * the fair class we can call that function directly:
5347          */
5348         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
5349                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
5350                 if (likely(p))
5351                         return p;
5352         }
5353
5354         class = sched_class_highest;
5355         for ( ; ; ) {
5356                 p = class->pick_next_task(rq);
5357                 if (p)
5358                         return p;
5359                 /*
5360                  * Will never be NULL as the idle class always
5361                  * returns a non-NULL p:
5362                  */
5363                 class = class->next;
5364         }
5365 }
5366
5367 /*
5368  * schedule() is the main scheduler function.
5369  */
5370 asmlinkage void __sched schedule(void)
5371 {
5372         struct task_struct *prev, *next;
5373         unsigned long *switch_count;
5374         struct rq *rq;
5375         int cpu;
5376
5377 need_resched:
5378         preempt_disable();
5379         cpu = smp_processor_id();
5380         rq = cpu_rq(cpu);
5381         rcu_sched_qs(cpu);
5382         prev = rq->curr;
5383         switch_count = &prev->nivcsw;
5384
5385         release_kernel_lock(prev);
5386 need_resched_nonpreemptible:
5387
5388         schedule_debug(prev);
5389
5390         if (sched_feat(HRTICK))
5391                 hrtick_clear(rq);
5392
5393         spin_lock_irq(&rq->lock);
5394         update_rq_clock(rq);
5395         clear_tsk_need_resched(prev);
5396
5397         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
5398                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
5399                         prev->state = TASK_RUNNING;
5400                 else
5401                         deactivate_task(rq, prev, 1);
5402                 switch_count = &prev->nvcsw;
5403         }
5404
5405         pre_schedule(rq, prev);
5406
5407         if (unlikely(!rq->nr_running))
5408                 idle_balance(cpu, rq);
5409
5410         put_prev_task(rq, prev);
5411         next = pick_next_task(rq);
5412
5413         if (likely(prev != next)) {
5414                 sched_info_switch(prev, next);
5415                 perf_counter_task_sched_out(prev, next, cpu);
5416
5417                 rq->nr_switches++;
5418                 rq->curr = next;
5419                 ++*switch_count;
5420
5421                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
5422                 /*
5423                  * the context switch might have flipped the stack from under
5424                  * us, hence refresh the local variables.
5425                  */
5426                 cpu = smp_processor_id();
5427                 rq = cpu_rq(cpu);
5428         } else
5429                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5430
5431         post_schedule(rq);
5432
5433         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
5434                 goto need_resched_nonpreemptible;
5435
5436         preempt_enable_no_resched();
5437         if (need_resched())
5438                 goto need_resched;
5439 }
5440 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5441
5442 #ifdef CONFIG_SMP
5443 /*
5444  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
5445  * access and not reliable.
5446  */
5447 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
5448 {
5449         unsigned int cpu;
5450         struct rq *rq;
5451
5452         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
5453                 return 0;
5454
5455 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
5456         /*
5457          * Need to access the cpu field knowing that
5458          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
5459          * the mutex owner just released it and exited.
5460          */
5461         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
5462                 goto out;
5463 #else
5464         cpu = owner->cpu;
5465 #endif
5466
5467         /*
5468          * Even if the access succeeded (likely case),
5469          * the cpu field may no longer be valid.
5470          */
5471         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
5472                 goto out;
5473
5474         /*
5475          * We need to validate that we can do a
5476          * get_cpu() and that we have the percpu area.
5477          */
5478         if (!cpu_online(cpu))
5479                 goto out;
5480
5481         rq = cpu_rq(cpu);
5482
5483         for (;;) {
5484                 /*
5485                  * Owner changed, break to re-assess state.
5486                  */
5487                 if (lock->owner != owner)
5488                         break;
5489
5490                 /*
5491                  * Is that owner really running on that cpu?
5492                  */
5493                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
5494                         return 0;
5495
5496                 cpu_relax();
5497         }
5498 out:
5499         return 1;
5500 }
5501 #endif
5502
5503 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5504 /*
5505  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5506  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
5507  * occur there and call schedule directly.
5508  */
5509 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
5510 {
5511         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5512
5513         /*
5514          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5515          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5516          */
5517         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
5518                 return;
5519
5520         do {
5521                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5522                 schedule();
5523                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5524
5525                 /*
5526                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5527                  * between schedule and now.
5528                  */
5529                 barrier();
5530         } while (need_resched());
5531 }
5532 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5533
5534 /*
5535  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
5536  * off of irq context.
5537  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5538  * protect us against recursive calling from irq.
5539  */
5540 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
5541 {
5542         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5543
5544         /* Catch callers which need to be fixed */
5545         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
5546
5547         do {
5548                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5549                 local_irq_enable();
5550                 schedule();
5551                 local_irq_disable();
5552                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5553
5554                 /*
5555                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5556                  * between schedule and now.
5557                  */
5558                 barrier();
5559         } while (need_resched());
5560 }
5561
5562 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
5563
5564 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
5565                           void *key)
5566 {
5567         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
5568 }
5569 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5570
5571 /*
5572  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
5573  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
5574  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
5575  *
5576  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
5577  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
5578  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
5579  */
5580 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5581                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
5582 {
5583         wait_queue_t *curr, *next;
5584
5585         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
5586                 unsigned flags = curr->flags;
5587
5588                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
5589                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
5590                         break;
5591         }
5592 }
5593
5594 /**
5595  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
5596  * @q: the waitqueue
5597  * @mode: which threads
5598  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5599  * @key: is directly passed to the wakeup function
5600  *
5601  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5602  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5603  */
5604 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5605                         int nr_exclusive, void *key)
5606 {
5607         unsigned long flags;
5608
5609         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5610         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5611         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5612 }
5613 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5614
5615 /*
5616  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5617  */
5618 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5619 {
5620         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5621 }
5622
5623 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
5624 {
5625         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
5626 }
5627
5628 /**
5629  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
5630  * @q: the waitqueue
5631  * @mode: which threads
5632  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5633  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
5634  *
5635  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5636  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5637  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5638  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5639  *
5640  * On UP it can prevent extra preemption.
5641  *
5642  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5643  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5644  */
5645 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5646                         int nr_exclusive, void *key)
5647 {
5648         unsigned long flags;
5649         int wake_flags = WF_SYNC;
5650
5651         if (unlikely(!q))
5652                 return;
5653
5654         if (unlikely(!nr_exclusive))
5655                 wake_flags = 0;
5656
5657         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5658         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
5659         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5660 }
5661 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
5662
5663 /*
5664  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
5665  */
5666 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5667 {
5668         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
5669 }
5670 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5671
5672 /**
5673  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5674  * @x:  holds the state of this particular completion
5675  *
5676  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5677  * awakened in the same order in which they were queued.
5678  *
5679  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
5680  *
5681  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5682  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5683  */
5684 void complete(struct completion *x)
5685 {
5686         unsigned long flags;
5687
5688         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5689         x->done++;
5690         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5691         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5692 }
5693 EXPORT_SYMBOL(complete);
5694
5695 /**
5696  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5697  * @x:  holds the state of this particular completion
5698  *
5699  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5700  *
5701  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5702  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5703  */
5704 void complete_all(struct completion *x)
5705 {
5706         unsigned long flags;
5707
5708         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5709         x->done += UINT_MAX/2;
5710         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5711         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5712 }
5713 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5714
5715 static inline long __sched
5716 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5717 {
5718         if (!x->done) {
5719                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5720
5721                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5722                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5723                 do {
5724                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5725                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5726                                 break;
5727                         }
5728                         __set_current_state(state);
5729                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5730                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5731                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5732                 } while (!x->done && timeout);
5733                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5734                 if (!x->done)
5735                         return timeout;
5736         }
5737         x->done--;
5738         return timeout ?: 1;
5739 }
5740
5741 static long __sched
5742 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5743 {
5744         might_sleep();
5745
5746         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5747         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5748         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5749         return timeout;
5750 }
5751
5752 /**
5753  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5754  * @x:  holds the state of this particular completion
5755  *
5756  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5757  * interruptible and there is no timeout.
5758  *
5759  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5760  * and interrupt capability. Also see complete().
5761  */
5762 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5763 {
5764         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5765 }
5766 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5767
5768 /**
5769  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5770  * @x:  holds the state of this particular completion
5771  * @timeout:  timeout value in jiffies
5772  *
5773  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5774  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5775  * interruptible.
5776  */
5777 unsigned long __sched
5778 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5779 {
5780         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5781 }
5782 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5783
5784 /**
5785  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5786  * @x:  holds the state of this particular completion
5787  *
5788  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5789  * interruptible.
5790  */
5791 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5792 {
5793         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5794         if (t == -ERESTARTSYS)
5795                 return t;
5796         return 0;
5797 }
5798 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5799
5800 /**
5801  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5802  * @x:  holds the state of this particular completion
5803  * @timeout:  timeout value in jiffies
5804  *
5805  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5806  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5807  */
5808 unsigned long __sched
5809 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5810                                           unsigned long timeout)
5811 {
5812         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5813 }
5814 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5815
5816 /**
5817  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5818  * @x:  holds the state of this particular completion
5819  *
5820  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5821  * interrupted by a kill signal.
5822  */
5823 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5824 {
5825         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5826         if (t == -ERESTARTSYS)
5827                 return t;
5828         return 0;
5829 }
5830 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5831
5832 /**
5833  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5834  *      @x:     completion structure
5835  *
5836  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5837  *               1 if a decrement succeeded.
5838  *
5839  *      If a completion is being used as a counting completion,
5840  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5841  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5842  *      is protecting is not available.
5843  */
5844 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5845 {
5846         int ret = 1;
5847
5848         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5849         if (!x->done)
5850                 ret = 0;
5851         else
5852                 x->done--;
5853         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5854         return ret;
5855 }
5856 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5857
5858 /**
5859  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5860  *      @x:     completion structure
5861  *
5862  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5863  *               1 if there are no waiters.
5864  *
5865  */
5866 bool completion_done(struct completion *x)
5867 {
5868         int ret = 1;
5869
5870         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5871         if (!x->done)
5872                 ret = 0;
5873         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5874         return ret;
5875 }
5876 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5877
5878 static long __sched
5879 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5880 {
5881         unsigned long flags;
5882         wait_queue_t wait;
5883
5884         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5885
5886         __set_current_state(state);
5887
5888         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5889         __add_wait_queue(q, &wait);
5890         spin_unlock(&q->lock);
5891         timeout = schedule_timeout(timeout);
5892         spin_lock_irq(&q->lock);
5893         __remove_wait_queue(q, &wait);
5894         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5895
5896         return timeout;
5897 }
5898
5899 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5900 {
5901         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5902 }
5903 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
5904
5905 long __sched
5906 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5907 {
5908         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
5909 }
5910 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
5911
5912 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5913 {
5914         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5915 }
5916 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5917
5918 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5919 {
5920         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5921 }
5922 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5923
5924 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5925
5926 /*
5927  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5928  * @p: task
5929  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5930  *
5931  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5932  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5933  *
5934  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
5935  */
5936 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5937 {
5938         unsigned long flags;
5939         int oldprio, on_rq, running;
5940         struct rq *rq;
5941         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5942
5943         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5944
5945         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5946         update_rq_clock(rq);
5947
5948         oldprio = p->prio;
5949         on_rq = p->se.on_rq;
5950         running = task_current(rq, p);
5951         if (on_rq)
5952                 dequeue_task(rq, p, 0);
5953         if (running)
5954                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5955
5956         if (rt_prio(prio))
5957                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5958         else
5959                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5960
5961         p->prio = prio;
5962
5963         if (running)
5964                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5965         if (on_rq) {
5966                 enqueue_task(rq, p, 0);
5967
5968                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5969         }
5970         task_rq_unlock(rq, &flags);
5971 }
5972
5973 #endif
5974
5975 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5976 {
5977         int old_prio, delta, on_rq;
5978         unsigned long flags;
5979         struct rq *rq;
5980
5981         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5982                 return;
5983         /*
5984          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5985          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5986          */
5987         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5988         update_rq_clock(rq);
5989         /*
5990          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5991          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5992          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5993          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5994          */
5995         if (task_has_rt_policy(p)) {
5996                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5997                 goto out_unlock;
5998         }
5999         on_rq = p->se.on_rq;
6000         if (on_rq)
6001                 dequeue_task(rq, p, 0);
6002
6003         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6004         set_load_weight(p);
6005         old_prio = p->prio;
6006         p->prio = effective_prio(p);
6007         delta = p->prio - old_prio;
6008
6009         if (on_rq) {
6010                 enqueue_task(rq, p, 0);
6011                 /*
6012                  * If the task increased its priority or is running and
6013                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
6014                  */
6015                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
6016                         resched_task(rq->curr);
6017         }
6018 out_unlock:
6019         task_rq_unlock(rq, &flags);
6020 }
6021 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
6022
6023 /*
6024  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
6025  * @p: task
6026  * @nice: nice value
6027  */
6028 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
6029 {
6030         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
6031         int nice_rlim = 20 - nice;
6032
6033         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
6034                 capable(CAP_SYS_NICE));
6035 }
6036
6037 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
6038
6039 /*
6040  * sys_nice - change the priority of the current process.
6041  * @increment: priority increment
6042  *
6043  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
6044  * does similar things.
6045  */
6046 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
6047 {
6048         long nice, retval;
6049
6050         /*
6051          * Setpriority might change our priority at the same moment.
6052          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
6053          * and we have a single winner.
6054          */
6055         if (increment < -40)
6056                 increment = -40;
6057         if (increment > 40)
6058                 increment = 40;
6059
6060         nice = TASK_NICE(current) + increment;
6061         if (nice < -20)
6062                 nice = -20;
6063         if (nice > 19)
6064                 nice = 19;
6065
6066         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
6067                 return -EPERM;
6068
6069         retval = security_task_setnice(current, nice);
6070         if (retval)
6071                 return retval;
6072
6073         set_user_nice(current, nice);
6074         return 0;
6075 }
6076
6077 #endif
6078
6079 /**
6080  * task_prio - return the priority value of a given task.
6081  * @p: the task in question.
6082  *
6083  * This is the priority value as seen by users in /proc.
6084  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
6085  * around 0, value goes from -16 to +15.
6086  */
6087 int task_prio(const struct task_struct *p)
6088 {
6089         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
6090 }
6091
6092 /**
6093  * task_nice - return the nice value of a given task.
6094  * @p: the task in question.
6095  */
6096 int task_nice(const struct task_struct *p)
6097 {
6098         return TASK_NICE(p);
6099 }
6100 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
6101
6102 /**
6103  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
6104  * @cpu: the processor in question.
6105  */
6106 int idle_cpu(int cpu)
6107 {
6108         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
6109 }
6110
6111 /**
6112  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
6113  * @cpu: the processor in question.
6114  */
6115 struct task_struct *idle_task(int cpu)
6116 {
6117         return cpu_rq(cpu)->idle;
6118 }
6119
6120 /**
6121  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
6122  * @pid: the pid in question.
6123  */
6124 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
6125 {
6126         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
6127 }
6128
6129 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
6130 static void
6131 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
6132 {
6133         BUG_ON(p->se.on_rq);
6134
6135         p->policy = policy;
6136         switch (p->policy) {
6137         case SCHED_NORMAL:
6138         case SCHED_BATCH:
6139         case SCHED_IDLE:
6140                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6141                 break;
6142         case SCHED_FIFO:
6143         case SCHED_RR:
6144                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6145                 break;
6146         }
6147
6148         p->rt_priority = prio;
6149         p->normal_prio = normal_prio(p);
6150         /* we are holding p->pi_lock already */
6151         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
6152         set_load_weight(p);
6153 }
6154
6155 /*
6156  * check the target process has a UID that matches the current process's
6157  */
6158 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
6159 {
6160         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
6161         bool match;
6162
6163         rcu_read_lock();
6164         pcred = __task_cred(p);
6165         match = (cred->euid == pcred->euid ||
6166                  cred->euid == pcred->uid);
6167         rcu_read_unlock();
6168         return match;
6169 }
6170
6171 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6172                                 struct sched_param *param, bool user)
6173 {
6174         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
6175         unsigned long flags;
6176         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6177         struct rq *rq;
6178         int reset_on_fork;
6179
6180         /* may grab non-irq protected spin_locks */
6181         BUG_ON(in_interrupt());
6182 recheck:
6183         /* double check policy once rq lock held */
6184         if (policy < 0) {
6185                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
6186                 policy = oldpolicy = p->policy;
6187         } else {
6188                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
6189                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
6190
6191                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
6192                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
6193                                 policy != SCHED_IDLE)
6194                         return -EINVAL;
6195         }
6196
6197         /*
6198          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
6199          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
6200          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
6201          */
6202         if (param->sched_priority < 0 ||
6203             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
6204             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
6205                 return -EINVAL;
6206         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
6207                 return -EINVAL;
6208
6209         /*
6210          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
6211          */
6212         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
6213                 if (rt_policy(policy)) {
6214                         unsigned long rlim_rtprio;
6215
6216                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
6217                                 return -ESRCH;
6218                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
6219                         unlock_task_sighand(p, &flags);
6220
6221                         /* can't set/change the rt policy */
6222                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
6223                                 return -EPERM;
6224
6225                         /* can't increase priority */
6226                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
6227                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
6228                                 return -EPERM;
6229                 }
6230                 /*
6231                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
6232                  * move out of SCHED_IDLE either:
6233                  */
6234                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
6235                         return -EPERM;
6236
6237                 /* can't change other user's priorities */
6238                 if (!check_same_owner(p))
6239                         return -EPERM;
6240
6241                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
6242                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
6243                         return -EPERM;
6244         }
6245
6246         if (user) {
6247 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6248                 /*
6249                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
6250                  * assigned.
6251                  */
6252                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
6253                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
6254                         return -EPERM;
6255 #endif
6256
6257                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
6258                 if (retval)
6259                         return retval;
6260         }
6261
6262         /*
6263          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
6264          * changing the priority of the task:
6265          */
6266         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6267         /*
6268          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
6269          * runqueue lock must be held.
6270          */
6271         rq = __task_rq_lock(p);
6272         /* recheck policy now with rq lock held */
6273         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
6274                 policy = oldpolicy = -1;
6275                 __task_rq_unlock(rq);
6276                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6277                 goto recheck;
6278         }
6279         update_rq_clock(rq);
6280         on_rq = p->se.on_rq;
6281         running = task_current(rq, p);
6282         if (on_rq)
6283                 deactivate_task(rq, p, 0);
6284         if (running)
6285                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6286
6287         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
6288
6289         oldprio = p->prio;
6290         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
6291
6292         if (running)
6293                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6294         if (on_rq) {
6295                 activate_task(rq, p, 0);
6296
6297                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6298         }
6299         __task_rq_unlock(rq);
6300         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6301
6302         rt_mutex_adjust_pi(p);
6303
6304         return 0;
6305 }
6306
6307 /**
6308  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
6309  * @p: the task in question.
6310  * @policy: new policy.
6311  * @param: structure containing the new RT priority.
6312  *
6313  * NOTE that the task may be already dead.
6314  */
6315 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6316                        struct sched_param *param)
6317 {
6318         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
6319 }
6320 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
6321
6322 /**
6323  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
6324  * @p: the task in question.
6325  * @policy: new policy.
6326  * @param: structure containing the new RT priority.
6327  *
6328  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
6329  * current context has permission.  For example, this is needed in
6330  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
6331  * but our caller might not have that capability.
6332  */
6333 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
6334                                struct sched_param *param)
6335 {
6336         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
6337 }
6338
6339 static int
6340 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
6341 {
6342         struct sched_param lparam;
6343         struct task_struct *p;
6344         int retval;
6345
6346         if (!param || pid < 0)
6347                 return -EINVAL;
6348         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
6349                 return -EFAULT;
6350
6351         rcu_read_lock();
6352         retval = -ESRCH;
6353         p = find_process_by_pid(pid);
6354         if (p != NULL)
6355                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
6356         rcu_read_unlock();
6357
6358         return retval;
6359 }
6360
6361 /**
6362  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
6363  * @pid: the pid in question.
6364  * @policy: new policy.
6365  * @param: structure containing the new RT priority.
6366  */
6367 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
6368                 struct sched_param __user *, param)
6369 {
6370         /* negative values for policy are not valid */
6371         if (policy < 0)
6372                 return -EINVAL;
6373
6374         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
6375 }
6376
6377 /**
6378  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
6379  * @pid: the pid in question.
6380  * @param: structure containing the new RT priority.
6381  */
6382 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6383 {
6384         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
6385 }
6386
6387 /**
6388  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
6389  * @pid: the pid in question.
6390  */
6391 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
6392 {
6393         struct task_struct *p;
6394         int retval;
6395
6396         if (pid < 0)
6397                 return -EINVAL;
6398
6399         retval = -ESRCH;
6400         read_lock(&tasklist_lock);
6401         p = find_process_by_pid(pid);
6402         if (p) {
6403                 retval = security_task_getscheduler(p);
6404                 if (!retval)
6405                         retval = p->policy
6406                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
6407         }
6408         read_unlock(&tasklist_lock);
6409         return retval;
6410 }
6411
6412 /**
6413  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
6414  * @pid: the pid in question.
6415  * @param: structure containing the RT priority.
6416  */
6417 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6418 {
6419         struct sched_param lp;
6420         struct task_struct *p;
6421         int retval;
6422
6423         if (!param || pid < 0)
6424                 return -EINVAL;
6425
6426         read_lock(&tasklist_lock);
6427         p = find_process_by_pid(pid);
6428         retval = -ESRCH;
6429         if (!p)
6430                 goto out_unlock;
6431
6432         retval = security_task_getscheduler(p);
6433         if (retval)
6434                 goto out_unlock;
6435
6436         lp.sched_priority = p->rt_priority;
6437         read_unlock(&tasklist_lock);
6438
6439         /*
6440          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
6441          */
6442         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
6443
6444         return retval;
6445
6446 out_unlock:
6447         read_unlock(&tasklist_lock);
6448         return retval;
6449 }
6450
6451 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
6452 {
6453         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
6454         struct task_struct *p;
6455         int retval;
6456
6457         get_online_cpus();
6458         read_lock(&tasklist_lock);
6459
6460         p = find_process_by_pid(pid);
6461         if (!p) {
6462                 read_unlock(&tasklist_lock);
6463                 put_online_cpus();
6464                 return -ESRCH;
6465         }
6466
6467         /*
6468          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
6469          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
6470          * usage count and then drop tasklist_lock.
6471          */
6472         get_task_struct(p);
6473         read_unlock(&tasklist_lock);
6474
6475         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6476                 retval = -ENOMEM;
6477                 goto out_put_task;
6478         }
6479         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6480                 retval = -ENOMEM;
6481                 goto out_free_cpus_allowed;
6482         }
6483         retval = -EPERM;
6484         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
6485                 goto out_unlock;
6486
6487         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
6488         if (retval)
6489                 goto out_unlock;
6490
6491         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6492         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6493  again:
6494         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
6495
6496         if (!retval) {
6497                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6498                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6499                         /*
6500                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6501                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6502                          * cpuset's cpus_allowed
6503                          */
6504                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6505                         goto again;
6506                 }
6507         }
6508 out_unlock:
6509         free_cpumask_var(new_mask);
6510 out_free_cpus_allowed:
6511         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6512 out_put_task:
6513         put_task_struct(p);
6514         put_online_cpus();
6515         return retval;
6516 }
6517
6518 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6519                              struct cpumask *new_mask)
6520 {
6521         if (len < cpumask_size())
6522                 cpumask_clear(new_mask);
6523         else if (len > cpumask_size())
6524                 len = cpumask_size();
6525
6526         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6527 }
6528
6529 /**
6530  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
6531  * @pid: pid of the process
6532  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6533  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
6534  */
6535 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6536                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6537 {
6538         cpumask_var_t new_mask;
6539         int retval;
6540
6541         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6542                 return -ENOMEM;
6543
6544         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6545         if (retval == 0)
6546                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6547         free_cpumask_var(new_mask);
6548         return retval;
6549 }
6550
6551 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6552 {
6553         struct task_struct *p;
6554         int retval;
6555
6556         get_online_cpus();
6557         read_lock(&tasklist_lock);
6558
6559         retval = -ESRCH;
6560         p = find_process_by_pid(pid);
6561         if (!p)
6562                 goto out_unlock;
6563
6564         retval = security_task_getscheduler(p);
6565         if (retval)
6566                 goto out_unlock;
6567
6568         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6569
6570 out_unlock:
6571         read_unlock(&tasklist_lock);
6572         put_online_cpus();
6573
6574         return retval;
6575 }
6576
6577 /**
6578  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
6579  * @pid: pid of the process
6580  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6581  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
6582  */
6583 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6584                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6585 {
6586         int ret;
6587         cpumask_var_t mask;
6588
6589         if (len < cpumask_size())
6590                 return -EINVAL;
6591
6592         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6593                 return -ENOMEM;
6594
6595         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6596         if (ret == 0) {
6597                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
6598                         ret = -EFAULT;
6599                 else
6600                         ret = cpumask_size();
6601         }
6602         free_cpumask_var(mask);
6603
6604         return ret;
6605 }
6606
6607 /**
6608  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6609  *
6610  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6611  * other threads running on this CPU then this function will return.
6612  */
6613 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6614 {
6615         struct rq *rq = this_rq_lock();
6616
6617         schedstat_inc(rq, yld_count);
6618         current->sched_class->yield_task(rq);
6619
6620         /*
6621          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
6622          * no need to preempt or enable interrupts:
6623          */
6624         __release(rq->lock);
6625         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
6626         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
6627         preempt_enable_no_resched();
6628
6629         schedule();
6630
6631         return 0;
6632 }
6633
6634 static inline int should_resched(void)
6635 {
6636         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
6637 }
6638
6639 static void __cond_resched(void)
6640 {
6641         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6642         schedule();
6643         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6644 }
6645
6646 int __sched _cond_resched(void)
6647 {
6648         if (should_resched()) {
6649                 __cond_resched();
6650                 return 1;
6651         }
6652         return 0;
6653 }
6654 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6655
6656 /*
6657  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6658  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6659  *
6660  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6661  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6662  * spin_unlock(), once by hand).
6663  */
6664 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6665 {
6666         int resched = should_resched();
6667         int ret = 0;
6668
6669         lockdep_assert_held(lock);
6670
6671         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6672                 spin_unlock(lock);
6673                 if (resched)
6674                         __cond_resched();
6675                 else
6676                         cpu_relax();
6677                 ret = 1;
6678                 spin_lock(lock);
6679         }
6680         return ret;
6681 }
6682 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
6683
6684 int __sched __cond_resched_softirq(void)
6685 {
6686         BUG_ON(!in_softirq());
6687
6688         if (should_resched()) {
6689                 local_bh_enable();
6690                 __cond_resched();
6691                 local_bh_disable();
6692                 return 1;
6693         }
6694         return 0;
6695 }
6696 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
6697
6698 /**
6699  * yield - yield the current processor to other threads.
6700  *
6701  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6702  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6703  */
6704 void __sched yield(void)
6705 {
6706         set_current_state(TASK_RUNNING);
6707         sys_sched_yield();
6708 }
6709 EXPORT_SYMBOL(yield);
6710
6711 /*
6712  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6713  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6714  *
6715  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
6716  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
6717  */
6718 void __sched io_schedule(void)
6719 {
6720         struct rq *rq = raw_rq();
6721
6722         delayacct_blkio_start();
6723         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6724         current->in_iowait = 1;
6725         schedule();
6726         current->in_iowait = 0;
6727         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6728         delayacct_blkio_end();
6729 }
6730 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6731
6732 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6733 {
6734         struct rq *rq = raw_rq();
6735         long ret;
6736
6737         delayacct_blkio_start();
6738         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6739         current->in_iowait = 1;
6740         ret = schedule_timeout(timeout);
6741         current->in_iowait = 0;
6742         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6743         delayacct_blkio_end();
6744         return ret;
6745 }
6746
6747 /**
6748  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6749  * @policy: scheduling class.
6750  *
6751  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6752  * by a given scheduling class.
6753  */
6754 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6755 {
6756         int ret = -EINVAL;
6757
6758         switch (policy) {
6759         case SCHED_FIFO:
6760         case SCHED_RR:
6761                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6762                 break;
6763         case SCHED_NORMAL:
6764         case SCHED_BATCH:
6765         case SCHED_IDLE:
6766                 ret = 0;
6767                 break;
6768         }
6769         return ret;
6770 }
6771
6772 /**
6773  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6774  * @policy: scheduling class.
6775  *
6776  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6777  * by a given scheduling class.
6778  */
6779 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6780 {
6781         int ret = -EINVAL;
6782
6783         switch (policy) {
6784         case SCHED_FIFO:
6785         case SCHED_RR:
6786                 ret = 1;
6787                 break;
6788         case SCHED_NORMAL:
6789         case SCHED_BATCH:
6790         case SCHED_IDLE:
6791                 ret = 0;
6792         }
6793         return ret;
6794 }
6795
6796 /**
6797  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6798  * @pid: pid of the process.
6799  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6800  *
6801  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6802  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6803  */
6804 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6805                 struct timespec __user *, interval)
6806 {
6807         struct task_struct *p;
6808         unsigned int time_slice;
6809         int retval;
6810         struct timespec t;
6811
6812         if (pid < 0)
6813                 return -EINVAL;
6814
6815         retval = -ESRCH;
6816         read_lock(&tasklist_lock);
6817         p = find_process_by_pid(pid);
6818         if (!p)
6819                 goto out_unlock;
6820
6821         retval = security_task_getscheduler(p);
6822         if (retval)
6823                 goto out_unlock;
6824
6825         /*
6826          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
6827          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
6828          */
6829         time_slice = 0;
6830         if (p->policy == SCHED_RR) {
6831                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
6832         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
6833                 struct sched_entity *se = &p->se;
6834                 unsigned long flags;
6835                 struct rq *rq;
6836
6837                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6838                 if (rq->cfs.load.weight)
6839                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
6840                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6841         }
6842         read_unlock(&tasklist_lock);
6843         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6844         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6845         return retval;
6846
6847 out_unlock:
6848         read_unlock(&tasklist_lock);
6849         return retval;
6850 }
6851
6852 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6853
6854 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6855 {
6856         unsigned long free = 0;
6857         unsigned state;
6858
6859         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6860         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
6861                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6862 #if BITS_PER_LONG == 32
6863         if (state == TASK_RUNNING)
6864                 printk(KERN_CONT " running  ");
6865         else
6866                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
6867 #else
6868         if (state == TASK_RUNNING)
6869                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
6870         else
6871                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
6872 #endif
6873 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6874         free = stack_not_used(p);
6875 #endif
6876         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
6877                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
6878                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
6879
6880         show_stack(p, NULL);
6881 }
6882
6883 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
6884 {
6885         struct task_struct *g, *p;
6886
6887 #if BITS_PER_LONG == 32
6888         printk(KERN_INFO
6889                 "  task                PC stack   pid father\n");
6890 #else
6891         printk(KERN_INFO
6892                 "  task                        PC stack   pid father\n");
6893 #endif
6894         read_lock(&tasklist_lock);
6895         do_each_thread(g, p) {
6896                 /*
6897                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6898                  * console might take alot of time:
6899                  */
6900                 touch_nmi_watchdog();
6901                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
6902                         sched_show_task(p);
6903         } while_each_thread(g, p);
6904
6905         touch_all_softlockup_watchdogs();
6906
6907 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6908         sysrq_sched_debug_show();
6909 #endif
6910         read_unlock(&tasklist_lock);
6911         /*
6912          * Only show locks if all tasks are dumped:
6913          */
6914         if (state_filter == -1)
6915                 debug_show_all_locks();
6916 }
6917
6918 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
6919 {
6920         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6921 }
6922
6923 /**
6924  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
6925  * @idle: task in question
6926  * @cpu: cpu the idle task belongs to
6927  *
6928  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
6929  * flag, to make booting more robust.
6930  */
6931 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
6932 {
6933         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6934         unsigned long flags;
6935
6936         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6937
6938         __sched_fork(idle);
6939         idle->se.exec_start = sched_clock();
6940
6941         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
6942         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
6943         __set_task_cpu(idle, cpu);
6944
6945         rq->curr = rq->idle = idle;
6946 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
6947         idle->oncpu = 1;
6948 #endif
6949         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6950
6951         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
6952 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
6953         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
6954 #else
6955         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
6956 #endif
6957         /*
6958          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
6959          */
6960         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6961         ftrace_graph_init_task(idle);
6962 }
6963
6964 /*
6965  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
6966  * indicates which cpus entered this state. This is used
6967  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
6968  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
6969  * always be CPU_BITS_NONE.
6970  */
6971 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
6972
6973 /*
6974  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
6975  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
6976  * to users decreases. But the relationship is not linear,
6977  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
6978  * number of CPUs.
6979  *
6980  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
6981  */
6982 static inline void sched_init_granularity(void)
6983 {
6984         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
6985         const unsigned long limit = 200000000;
6986
6987         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
6988         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
6989                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
6990
6991         sysctl_sched_latency *= factor;
6992         if (sysctl_sched_latency > limit)
6993                 sysctl_sched_latency = limit;
6994
6995         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
6996
6997         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
6998 }
6999
7000 #ifdef CONFIG_SMP
7001 /*
7002  * This is how migration works:
7003  *
7004  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
7005  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
7006  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
7007  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
7008  *    thread off the CPU)
7009  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
7010  *    task is still in the wrong runqueue.
7011  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
7012  *    it and puts it into the right queue.
7013  * 6) migration thread up()s the semaphore.
7014  * 7) we wake up and the migration is done.
7015  */
7016
7017 /*
7018  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
7019  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
7020  * is removed from the allowed bitmask.
7021  *
7022  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
7023  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
7024  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
7025  */
7026 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
7027 {
7028         struct migration_req req;
7029         unsigned long flags;
7030         struct rq *rq;
7031         int ret = 0;
7032
7033         rq = task_rq_lock(p, &flags);
7034         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask)) {
7035                 ret = -EINVAL;
7036                 goto out;
7037         }
7038
7039         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
7040                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
7041                 ret = -EINVAL;
7042                 goto out;
7043         }
7044
7045         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
7046                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
7047         else {
7048                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
7049                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
7050         }
7051
7052         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
7053         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
7054                 goto out;
7055
7056         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_online_mask, new_mask), &req)) {
7057                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
7058                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
7059
7060                 get_task_struct(mt);
7061                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7062                 wake_up_process(rq->migration_thread);
7063                 put_task_struct(mt);
7064                 wait_for_completion(&req.done);
7065                 tlb_migrate_finish(p->mm);
7066                 return 0;
7067         }
7068 out:
7069         task_rq_unlock(rq, &flags);
7070
7071         return ret;
7072 }
7073 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
7074
7075 /*
7076  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
7077  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
7078  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
7079  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
7080  *
7081  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
7082  * as the task is no longer on this CPU.
7083  *
7084  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
7085  */
7086 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
7087 {
7088         struct rq *rq_dest, *rq_src;
7089         int ret = 0, on_rq;
7090
7091         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
7092                 return ret;
7093
7094         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
7095         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
7096
7097         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7098         /* Already moved. */
7099         if (task_cpu(p) != src_cpu)
7100                 goto done;
7101         /* Affinity changed (again). */
7102         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
7103                 goto fail;
7104
7105         on_rq = p->se.on_rq;
7106         if (on_rq)
7107                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
7108
7109         set_task_cpu(p, dest_cpu);
7110         if (on_rq) {
7111                 activate_task(rq_dest, p, 0);
7112                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
7113         }
7114 done:
7115         ret = 1;
7116 fail:
7117         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7118         return ret;
7119 }
7120
7121 #define RCU_MIGRATION_IDLE      0
7122 #define RCU_MIGRATION_NEED_QS   1
7123 #define RCU_MIGRATION_GOT_QS    2
7124 #define RCU_MIGRATION_MUST_SYNC 3
7125
7126 /*
7127  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
7128  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
7129  * another runqueue.
7130  */
7131 static int migration_thread(void *data)
7132 {
7133         int badcpu;
7134         int cpu = (long)data;
7135         struct rq *rq;
7136
7137         rq = cpu_rq(cpu);
7138         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
7139
7140         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7141         while (!kthread_should_stop()) {
7142                 struct migration_req *req;
7143                 struct list_head *head;
7144
7145                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7146
7147                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
7148                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7149                         break;
7150                 }
7151
7152                 if (rq->active_balance) {
7153                         active_load_balance(rq, cpu);
7154                         rq->active_balance = 0;
7155                 }
7156
7157                 head = &rq->migration_queue;
7158
7159                 if (list_empty(head)) {
7160                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7161                         schedule();
7162                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7163                         continue;
7164                 }
7165                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
7166                 list_del_init(head->next);
7167
7168                 if (req->task != NULL) {
7169                         spin_unlock(&rq->lock);
7170                         __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
7171                 } else if (likely(cpu == (badcpu = smp_processor_id()))) {
7172                         req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_GOT_QS;
7173                         spin_unlock(&rq->lock);
7174                 } else {
7175                         req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_MUST_SYNC;
7176                         spin_unlock(&rq->lock);
7177                         WARN_ONCE(1, "migration_thread() on CPU %d, expected %d\n", badcpu, cpu);
7178                 }
7179                 local_irq_enable();
7180
7181                 complete(&req->done);
7182         }
7183         __set_current_state(TASK_RUNNING);
7184
7185         return 0;
7186 }
7187
7188 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7189
7190 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
7191 {
7192         int ret;
7193
7194         local_irq_disable();
7195         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
7196         local_irq_enable();
7197         return ret;
7198 }
7199
7200 /*
7201  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
7202  */
7203 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
7204 {
7205         int dest_cpu;
7206         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(dead_cpu));
7207
7208 again:
7209         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
7210         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_online_mask)
7211                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
7212                         goto move;
7213
7214         /* Any allowed, online CPU? */
7215         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
7216         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
7217                 goto move;
7218
7219         /* No more Mr. Nice Guy. */
7220         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
7221                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
7222                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_online_mask, &p->cpus_allowed);
7223
7224                 /*
7225                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
7226                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
7227                  * leave kernel.
7228                  */
7229                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
7230                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
7231                                "longer affine to cpu%d\n",
7232                                task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
7233                 }
7234         }
7235
7236 move:
7237         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
7238         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
7239                 goto again;
7240 }
7241
7242 /*
7243  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
7244  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
7245  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
7246  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
7247  * to keep the global sum constant after CPU-down:
7248  */
7249 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
7250 {
7251         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_online_mask));
7252         unsigned long flags;
7253
7254         local_irq_save(flags);
7255         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7256         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
7257         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
7258         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7259         local_irq_restore(flags);
7260 }
7261
7262 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
7263 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
7264 {
7265         struct task_struct *p, *t;
7266
7267         read_lock(&tasklist_lock);
7268
7269         do_each_thread(t, p) {
7270                 if (p == current)
7271                         continue;
7272
7273                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
7274                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
7275         } while_each_thread(t, p);
7276
7277         read_unlock(&tasklist_lock);
7278 }
7279
7280 /*
7281  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
7282  * It does so by boosting its priority to highest possible.
7283  * Used by CPU offline code.
7284  */
7285 void sched_idle_next(void)
7286 {
7287         int this_cpu = smp_processor_id();
7288         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
7289         struct task_struct *p = rq->idle;
7290         unsigned long flags;
7291
7292         /* cpu has to be offline */
7293         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
7294
7295         /*
7296          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
7297          * and interrupts disabled on the current cpu.
7298          */
7299         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7300
7301         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7302
7303         update_rq_clock(rq);
7304         activate_task(rq, p, 0);
7305
7306         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7307 }
7308
7309 /*
7310  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
7311  * offline.
7312  */
7313 void idle_task_exit(void)
7314 {
7315         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
7316
7317         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
7318
7319         if (mm != &init_mm)
7320                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
7321         mmdrop(mm);
7322 }
7323
7324 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
7325 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
7326 {
7327         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7328
7329         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
7330         BUG_ON(!p->exit_state);
7331
7332         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
7333         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
7334
7335         get_task_struct(p);
7336
7337         /*
7338          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
7339          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
7340          * fine.
7341          */
7342         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7343         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
7344         spin_lock_irq(&rq->lock);
7345
7346         put_task_struct(p);
7347 }
7348
7349 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
7350 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
7351 {
7352         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7353         struct task_struct *next;
7354
7355         for ( ; ; ) {
7356                 if (!rq->nr_running)
7357                         break;
7358                 update_rq_clock(rq);
7359                 next = pick_next_task(rq);
7360                 if (!next)
7361                         break;
7362                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
7363                 migrate_dead(dead_cpu, next);
7364
7365         }
7366 }
7367
7368 /*
7369  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
7370  */
7371 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
7372 {
7373         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
7374         rq->calc_load_active = 0;
7375 }
7376 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
7377
7378 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
7379
7380 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
7381         {
7382                 .procname       = "sched_domain",
7383                 .mode           = 0555,
7384         },
7385         {0, },
7386 };
7387
7388 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
7389         {
7390                 .ctl_name       = CTL_KERN,
7391                 .procname       = "kernel",
7392                 .mode           = 0555,
7393                 .child          = sd_ctl_dir,
7394         },
7395         {0, },
7396 };
7397
7398 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
7399 {
7400         struct ctl_table *entry =
7401                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
7402
7403         return entry;
7404 }
7405
7406 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
7407 {
7408         struct ctl_table *entry;
7409
7410         /*
7411          * In the intermediate directories, both the child directory and
7412          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
7413          * will always be set. In the lowest directory the names are
7414          * static strings and all have proc handlers.
7415          */
7416         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
7417                 if (entry->child)
7418                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
7419                 if (entry->proc_handler == NULL)
7420                         kfree(entry->procname);
7421         }
7422
7423         kfree(*tablep);
7424         *tablep = NULL;
7425 }
7426
7427 static void
7428 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
7429                 const char *procname, void *data, int maxlen,
7430                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
7431 {
7432         entry->procname = procname;
7433         entry->data = data;
7434         entry->maxlen = maxlen;
7435         entry->mode = mode;
7436         entry->proc_handler = proc_handler;
7437 }
7438
7439 static struct ctl_table *
7440 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
7441 {
7442         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
7443
7444         if (table == NULL)
7445                 return NULL;
7446
7447         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
7448                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7449         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
7450                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7451         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
7452                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7453         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
7454                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7455         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
7456                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7457         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
7458                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7459         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
7460                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7461         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
7462                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7463         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
7464                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7465         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
7466                 &sd->cache_nice_tries,
7467                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7468         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
7469                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7470         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
7471                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
7472         /* &table[12] is terminator */
7473
7474         return table;
7475 }
7476
7477 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
7478 {
7479         struct ctl_table *entry, *table;
7480         struct sched_domain *sd;
7481         int domain_num = 0, i;
7482         char buf[32];
7483
7484         for_each_domain(cpu, sd)
7485                 domain_num++;
7486         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
7487         if (table == NULL)
7488                 return NULL;
7489
7490         i = 0;
7491         for_each_domain(cpu, sd) {
7492                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
7493                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7494                 entry->mode = 0555;
7495                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
7496                 entry++;
7497                 i++;
7498         }
7499         return table;
7500 }
7501
7502 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
7503 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7504 {
7505         int i, cpu_num = num_online_cpus();
7506         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
7507         char buf[32];
7508
7509         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
7510         sd_ctl_dir[0].child = entry;
7511
7512         if (entry == NULL)
7513                 return;
7514
7515         for_each_online_cpu(i) {
7516                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
7517                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7518                 entry->mode = 0555;
7519                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
7520                 entry++;
7521         }
7522
7523         WARN_ON(sd_sysctl_header);
7524         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
7525 }
7526
7527 /* may be called multiple times per register */
7528 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7529 {
7530         if (sd_sysctl_header)
7531                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
7532         sd_sysctl_header = NULL;
7533         if (sd_ctl_dir[0].child)
7534                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
7535 }
7536 #else
7537 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7538 {
7539 }
7540 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7541 {
7542 }
7543 #endif
7544
7545 static void set_rq_online(struct rq *rq)
7546 {
7547         if (!rq->online) {
7548                 const struct sched_class *class;
7549
7550                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7551                 rq->online = 1;
7552
7553                 for_each_class(class) {
7554                         if (class->rq_online)
7555                                 class->rq_online(rq);
7556                 }
7557         }
7558 }
7559
7560 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
7561 {
7562         if (rq->online) {
7563                 const struct sched_class *class;
7564
7565                 for_each_class(class) {
7566                         if (class->rq_offline)
7567                                 class->rq_offline(rq);
7568                 }
7569
7570                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7571                 rq->online = 0;
7572         }
7573 }
7574
7575 /*
7576  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
7577  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
7578  */
7579 static int __cpuinit
7580 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
7581 {
7582         struct task_struct *p;
7583         int cpu = (long)hcpu;
7584         unsigned long flags;
7585         struct rq *rq;
7586
7587         switch (action) {
7588
7589         case CPU_UP_PREPARE:
7590         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7591                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
7592                 if (IS_ERR(p))
7593                         return NOTIFY_BAD;
7594                 kthread_bind(p, cpu);
7595                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
7596                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
7597                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7598                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7599                 get_task_struct(p);
7600                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
7601                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
7602                 break;
7603
7604         case CPU_ONLINE:
7605         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7606                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
7607                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7608
7609                 /* Update our root-domain */
7610                 rq = cpu_rq(cpu);
7611                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7612                 if (rq->rd) {
7613                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7614
7615                         set_rq_online(rq);
7616                 }
7617                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7618                 break;
7619
7620 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7621         case CPU_UP_CANCELED:
7622         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7623                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
7624                         break;
7625                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
7626                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
7627                              cpumask_any(cpu_online_mask));
7628                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7629                 put_task_struct(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7630                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
7631                 break;
7632
7633         case CPU_DEAD:
7634         case CPU_DEAD_FROZEN:
7635                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
7636                 migrate_live_tasks(cpu);
7637                 rq = cpu_rq(cpu);
7638                 kthread_stop(rq->migration_thread);
7639                 put_task_struct(rq->migration_thread);
7640                 rq->migration_thread = NULL;
7641                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
7642                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7643                 update_rq_clock(rq);
7644                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
7645                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
7646                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
7647                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
7648                 migrate_dead_tasks(cpu);
7649                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7650                 cpuset_unlock();
7651                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
7652                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
7653                 calc_global_load_remove(rq);
7654                 /*
7655                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
7656                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
7657                  * the requestors.
7658                  */
7659                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7660                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
7661                         struct migration_req *req;
7662
7663                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
7664                                          struct migration_req, list);
7665                         list_del_init(&req->list);
7666                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7667                         complete(&req->done);
7668                         spin_lock_irq(&rq->lock);
7669                 }
7670                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7671                 break;
7672
7673         case CPU_DYING:
7674         case CPU_DYING_FROZEN:
7675                 /* Update our root-domain */
7676                 rq = cpu_rq(cpu);
7677                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7678                 if (rq->rd) {
7679                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7680                         set_rq_offline(rq);
7681                 }
7682                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7683                 break;
7684 #endif
7685         }
7686         return NOTIFY_OK;
7687 }
7688
7689 /*
7690  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
7691  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
7692  * the notifier in the perf_counter subsystem, though.
7693  */
7694 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
7695         .notifier_call = migration_call,
7696         .priority = 10
7697 };
7698
7699 static int __init migration_init(void)
7700 {
7701         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
7702         int err;
7703
7704         /* Start one for the boot CPU: */
7705         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
7706         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
7707         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
7708         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
7709
7710         return 0;
7711 }
7712 early_initcall(migration_init);
7713 #endif
7714
7715 #ifdef CONFIG_SMP
7716
7717 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7718
7719 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
7720                                   struct cpumask *groupmask)
7721 {
7722         struct sched_group *group = sd->groups;
7723         char str[256];
7724
7725         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
7726         cpumask_clear(groupmask);
7727
7728         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
7729
7730         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
7731                 printk("does not load-balance\n");
7732                 if (sd->parent)
7733                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
7734                                         " has parent");
7735                 return -1;
7736         }
7737
7738         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
7739
7740         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
7741                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
7742                                 "CPU%d\n", cpu);
7743         }
7744         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
7745                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
7746                                 " CPU%d\n", cpu);
7747         }
7748
7749         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
7750         do {
7751                 if (!group) {
7752                         printk("\n");
7753                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
7754                         break;
7755                 }
7756
7757                 if (!group->cpu_power) {
7758                         printk(KERN_CONT "\n");
7759                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
7760                                         "set\n");
7761                         break;
7762                 }
7763
7764                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
7765                         printk(KERN_CONT "\n");
7766                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
7767                         break;
7768                 }
7769
7770                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
7771                         printk(KERN_CONT "\n");
7772                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
7773                         break;
7774                 }
7775
7776                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
7777
7778                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
7779
7780                 printk(KERN_CONT " %s", str);
7781                 if (group->cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
7782                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
7783                                 group->cpu_power);
7784                 }
7785
7786                 group = group->next;
7787         } while (group != sd->groups);
7788         printk(KERN_CONT "\n");
7789
7790         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
7791                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
7792
7793         if (sd->parent &&
7794             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
7795                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
7796                         "of domain->span\n");
7797         return 0;
7798 }
7799
7800 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
7801 {
7802         cpumask_var_t groupmask;
7803         int level = 0;
7804
7805         if (!sd) {
7806                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
7807                 return;
7808         }
7809
7810         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
7811
7812         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
7813                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
7814                 return;
7815         }
7816
7817         for (;;) {
7818                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
7819                         break;
7820                 level++;
7821                 sd = sd->parent;
7822                 if (!sd)
7823                         break;
7824         }
7825         free_cpumask_var(groupmask);
7826 }
7827 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
7828 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
7829 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
7830
7831 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
7832 {
7833         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
7834                 return 1;
7835
7836         /* Following flags need at least 2 groups */
7837         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
7838                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
7839                          SD_BALANCE_FORK |
7840                          SD_BALANCE_EXEC |
7841                          SD_SHARE_CPUPOWER |
7842                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
7843                 if (sd->groups != sd->groups->next)
7844                         return 0;
7845         }
7846
7847         /* Following flags don't use groups */
7848         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
7849                 return 0;
7850
7851         return 1;
7852 }
7853
7854 static int
7855 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
7856 {
7857         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
7858
7859         if (sd_degenerate(parent))
7860                 return 1;
7861
7862         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
7863                 return 0;
7864
7865         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
7866         if (parent->groups == parent->groups->next) {
7867                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
7868                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
7869                                 SD_BALANCE_FORK |
7870                                 SD_BALANCE_EXEC |
7871                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
7872                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
7873                 if (nr_node_ids == 1)
7874                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
7875         }
7876         if (~cflags & pflags)
7877                 return 0;
7878
7879         return 1;
7880 }
7881
7882 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
7883 {
7884         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
7885
7886         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7887         free_cpumask_var(rd->online);
7888         free_cpumask_var(rd->span);
7889         kfree(rd);
7890 }
7891
7892 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
7893 {
7894         struct root_domain *old_rd = NULL;
7895         unsigned long flags;
7896
7897         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7898
7899         if (rq->rd) {
7900                 old_rd = rq->rd;
7901
7902                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
7903                         set_rq_offline(rq);
7904
7905                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
7906
7907                 /*
7908                  * If we dont want to free the old_rt yet then
7909                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
7910                  * in this function:
7911                  */
7912                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
7913                         old_rd = NULL;
7914         }
7915
7916         atomic_inc(&rd->refcount);
7917         rq->rd = rd;
7918
7919         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
7920         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
7921                 set_rq_online(rq);
7922
7923         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7924
7925         if (old_rd)
7926                 free_rootdomain(old_rd);
7927 }
7928
7929 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
7930 {
7931         gfp_t gfp = GFP_KERNEL;
7932
7933         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
7934
7935         if (bootmem)
7936                 gfp = GFP_NOWAIT;
7937
7938         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, gfp))
7939                 goto out;
7940         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, gfp))
7941                 goto free_span;
7942         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, gfp))
7943                 goto free_online;
7944
7945         if (cpupri_init(&rd->cpupri, bootmem) != 0)
7946                 goto free_rto_mask;
7947         return 0;
7948
7949 free_rto_mask:
7950         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7951 free_online:
7952         free_cpumask_var(rd->online);
7953 free_span:
7954         free_cpumask_var(rd->span);
7955 out:
7956         return -ENOMEM;
7957 }
7958
7959 static void init_defrootdomain(void)
7960 {
7961         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
7962
7963         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
7964 }
7965
7966 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
7967 {
7968         struct root_domain *rd;
7969
7970         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
7971         if (!rd)
7972                 return NULL;
7973
7974         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
7975                 kfree(rd);
7976                 return NULL;
7977         }
7978
7979         return rd;
7980 }
7981
7982 /*
7983  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
7984  * hold the hotplug lock.
7985  */
7986 static void
7987 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
7988 {
7989         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7990         struct sched_domain *tmp;
7991
7992         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
7993         for (tmp = sd; tmp; ) {
7994                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
7995                 if (!parent)
7996                         break;
7997
7998                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
7999                         tmp->parent = parent->parent;
8000                         if (parent->parent)
8001                                 parent->parent->child = tmp;
8002                 } else
8003                         tmp = tmp->parent;
8004         }
8005
8006         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
8007                 sd = sd->parent;
8008                 if (sd)
8009                         sd->child = NULL;
8010         }
8011
8012         sched_domain_debug(sd, cpu);
8013
8014         rq_attach_root(rq, rd);
8015         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
8016 }
8017
8018 /* cpus with isolated domains */
8019 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
8020
8021 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
8022 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
8023 {
8024         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
8025         return 1;
8026 }
8027
8028 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
8029
8030 /*
8031  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
8032  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
8033  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
8034  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
8035  *
8036  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
8037  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
8038  * and ->cpu_power to 0.
8039  */
8040 static void
8041 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
8042                         const struct cpumask *cpu_map,
8043                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8044                                         struct sched_group **sg,
8045                                         struct cpumask *tmpmask),
8046                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
8047 {
8048         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
8049         int i;
8050
8051         cpumask_clear(covered);
8052
8053         for_each_cpu(i, span) {
8054                 struct sched_group *sg;
8055                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
8056                 int j;
8057
8058                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
8059                         continue;
8060
8061                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
8062                 sg->cpu_power = 0;
8063
8064                 for_each_cpu(j, span) {
8065                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
8066                                 continue;
8067
8068                         cpumask_set_cpu(j, covered);
8069                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
8070                 }
8071                 if (!first)
8072                         first = sg;
8073                 if (last)
8074                         last->next = sg;
8075                 last = sg;
8076         }
8077         last->next = first;
8078 }
8079
8080 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
8081
8082 #ifdef CONFIG_NUMA
8083
8084 /**
8085  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
8086  * @node: node whose sched_domain we're building
8087  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
8088  *
8089  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
8090  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
8091  *
8092  * Should use nodemask_t.
8093  */
8094 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
8095 {
8096         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
8097
8098         min_val = INT_MAX;
8099
8100         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8101                 /* Start at @node */
8102                 n = (node + i) % nr_node_ids;
8103
8104                 if (!nr_cpus_node(n))
8105                         continue;
8106
8107                 /* Skip already used nodes */
8108                 if (node_isset(n, *used_nodes))
8109                         continue;
8110
8111                 /* Simple min distance search */
8112                 val = node_distance(node, n);
8113
8114                 if (val < min_val) {
8115                         min_val = val;
8116                         best_node = n;
8117                 }
8118         }
8119
8120         node_set(best_node, *used_nodes);
8121         return best_node;
8122 }
8123
8124 /**
8125  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
8126  * @node: node whose cpumask we're constructing
8127  * @span: resulting cpumask
8128  *
8129  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
8130  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
8131  * out optimally.
8132  */
8133 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
8134 {
8135         nodemask_t used_nodes;
8136         int i;
8137
8138         cpumask_clear(span);
8139         nodes_clear(used_nodes);
8140
8141         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
8142         node_set(node, used_nodes);
8143
8144         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
8145                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
8146
8147                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
8148         }
8149 }
8150 #endif /* CONFIG_NUMA */
8151
8152 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
8153
8154 /*
8155  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
8156  *
8157  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
8158  *   and struct sched_domain. )
8159  */
8160 struct static_sched_group {
8161         struct sched_group sg;
8162         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
8163 };
8164
8165 struct static_sched_domain {
8166         struct sched_domain sd;
8167         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
8168 };
8169
8170 struct s_data {
8171 #ifdef CONFIG_NUMA
8172         int                     sd_allnodes;
8173         cpumask_var_t           domainspan;
8174         cpumask_var_t           covered;
8175         cpumask_var_t           notcovered;
8176 #endif
8177         cpumask_var_t           nodemask;
8178         cpumask_var_t           this_sibling_map;
8179         cpumask_var_t           this_core_map;
8180         cpumask_var_t           send_covered;
8181         cpumask_var_t           tmpmask;
8182         struct sched_group      **sched_group_nodes;
8183         struct root_domain      *rd;
8184 };
8185
8186 enum s_alloc {
8187         sa_sched_groups = 0,
8188         sa_rootdomain,
8189         sa_tmpmask,
8190         sa_send_covered,
8191         sa_this_core_map,
8192         sa_this_sibling_map,
8193         sa_nodemask,
8194         sa_sched_group_nodes,
8195 #ifdef CONFIG_NUMA
8196         sa_notcovered,
8197         sa_covered,
8198         sa_domainspan,
8199 #endif
8200         sa_none,
8201 };
8202
8203 /*
8204  * SMT sched-domains:
8205  */
8206 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8207 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
8208 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_cpus);
8209
8210 static int
8211 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8212                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8213 {
8214         if (sg)
8215                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu).sg;
8216         return cpu;
8217 }
8218 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
8219
8220 /*
8221  * multi-core sched-domains:
8222  */
8223 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8224 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
8225 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
8226 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
8227
8228 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8229 static int
8230 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8231                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8232 {
8233         int group;
8234
8235         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8236         group = cpumask_first(mask);
8237         if (sg)
8238                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
8239         return group;
8240 }
8241 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8242 static int
8243 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8244                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8245 {
8246         if (sg)
8247                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
8248         return cpu;
8249 }
8250 #endif
8251
8252 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
8253 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
8254
8255 static int
8256 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8257                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8258 {
8259         int group;
8260 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8261         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
8262         group = cpumask_first(mask);
8263 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8264         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8265         group = cpumask_first(mask);
8266 #else
8267         group = cpu;
8268 #endif
8269         if (sg)
8270                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
8271         return group;
8272 }
8273
8274 #ifdef CONFIG_NUMA
8275 /*
8276  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
8277  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
8278  * gets dynamically allocated.
8279  */
8280 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
8281 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
8282
8283 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
8284 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
8285
8286 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8287                                  struct sched_group **sg,
8288                                  struct cpumask *nodemask)
8289 {
8290         int group;
8291
8292         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
8293         group = cpumask_first(nodemask);
8294
8295         if (sg)
8296                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
8297         return group;
8298 }
8299
8300 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
8301 {
8302         struct sched_group *sg = group_head;
8303         int j;
8304
8305         if (!sg)
8306                 return;
8307         do {
8308                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
8309                         struct sched_domain *sd;
8310
8311                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
8312                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
8313                                 /*
8314                                  * Only add "power" once for each
8315                                  * physical package.
8316                                  */
8317                                 continue;
8318                         }
8319
8320                         sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
8321                 }
8322                 sg = sg->next;
8323         } while (sg != group_head);
8324 }
8325
8326 static int build_numa_sched_groups(struct s_data *d,
8327                                    const struct cpumask *cpu_map, int num)
8328 {
8329         struct sched_domain *sd;
8330         struct sched_group *sg, *prev;
8331         int n, j;
8332
8333         cpumask_clear(d->covered);
8334         cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(num), cpu_map);
8335         if (cpumask_empty(d->nodemask)) {
8336                 d->sched_group_nodes[num] = NULL;
8337                 goto out;
8338         }
8339
8340         sched_domain_node_span(num, d->domainspan);
8341         cpumask_and(d->domainspan, d->domainspan, cpu_map);
8342
8343         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8344                           GFP_KERNEL, num);
8345         if (!sg) {
8346                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for node %d\n",
8347                        num);
8348                 return -ENOMEM;
8349         }
8350         d->sched_group_nodes[num] = sg;
8351
8352         for_each_cpu(j, d->nodemask) {
8353                 sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
8354                 sd->groups = sg;
8355         }
8356
8357         sg->cpu_power = 0;
8358         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->nodemask);
8359         sg->next = sg;
8360         cpumask_or(d->covered, d->covered, d->nodemask);
8361
8362         prev = sg;
8363         for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
8364                 n = (num + j) % nr_node_ids;
8365                 cpumask_complement(d->notcovered, d->covered);
8366                 cpumask_and(d->tmpmask, d->notcovered, cpu_map);
8367                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, d->domainspan);
8368                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
8369                         break;
8370                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, cpumask_of_node(n));
8371                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
8372                         continue;
8373                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8374                                   GFP_KERNEL, num);
8375                 if (!sg) {
8376                         printk(KERN_WARNING
8377                                "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
8378                         return -ENOMEM;
8379                 }
8380                 sg->cpu_power = 0;
8381                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->tmpmask);
8382                 sg->next = prev->next;
8383                 cpumask_or(d->covered, d->covered, d->tmpmask);
8384                 prev->next = sg;
8385                 prev = sg;
8386         }
8387 out:
8388         return 0;
8389 }
8390 #endif /* CONFIG_NUMA */
8391
8392 #ifdef CONFIG_NUMA
8393 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
8394 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8395                               struct cpumask *nodemask)
8396 {
8397         int cpu, i;
8398
8399         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
8400                 struct sched_group **sched_group_nodes
8401                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
8402
8403                 if (!sched_group_nodes)
8404                         continue;
8405
8406                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8407                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
8408
8409                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8410                         if (cpumask_empty(nodemask))
8411                                 continue;
8412
8413                         if (sg == NULL)
8414                                 continue;
8415                         sg = sg->next;
8416 next_sg:
8417                         oldsg = sg;
8418                         sg = sg->next;
8419                         kfree(oldsg);
8420                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
8421                                 goto next_sg;
8422                 }
8423                 kfree(sched_group_nodes);
8424                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
8425         }
8426 }
8427 #else /* !CONFIG_NUMA */
8428 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8429                               struct cpumask *nodemask)
8430 {
8431 }
8432 #endif /* CONFIG_NUMA */
8433
8434 /*
8435  * Initialize sched groups cpu_power.
8436  *
8437  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
8438  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
8439  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
8440  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
8441  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
8442  * less cpu_power.
8443  */
8444 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
8445 {
8446         struct sched_domain *child;
8447         struct sched_group *group;
8448         long power;
8449         int weight;
8450
8451         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
8452
8453         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
8454                 return;
8455
8456         child = sd->child;
8457
8458         sd->groups->cpu_power = 0;
8459
8460         if (!child) {
8461                 power = SCHED_LOAD_SCALE;
8462                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
8463                 /*
8464                  * SMT siblings share the power of a single core.
8465                  * Usually multiple threads get a better yield out of
8466                  * that one core than a single thread would have,
8467                  * reflect that in sd->smt_gain.
8468                  */
8469                 if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
8470                         power *= sd->smt_gain;
8471                         power /= weight;
8472                         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
8473                 }
8474                 sd->groups->cpu_power += power;
8475                 return;
8476         }
8477
8478         /*
8479          * Add cpu_power of each child group to this groups cpu_power.
8480          */
8481         group = child->groups;
8482         do {
8483                 sd->groups->cpu_power += group->cpu_power;
8484                 group = group->next;
8485         } while (group != child->groups);
8486 }
8487
8488 /*
8489  * Initializers for schedule domains
8490  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
8491  */
8492
8493 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
8494 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
8495 #else
8496 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
8497 #endif
8498
8499 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
8500
8501 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
8502 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
8503 {                                                               \
8504         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
8505         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
8506         sd->level = SD_LV_##type;                               \
8507         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
8508 }
8509
8510 SD_INIT_FUNC(CPU)
8511 #ifdef CONFIG_NUMA
8512  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
8513  SD_INIT_FUNC(NODE)
8514 #endif
8515 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8516  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
8517 #endif
8518 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8519  SD_INIT_FUNC(MC)
8520 #endif
8521
8522 static int default_relax_domain_level = -1;
8523
8524 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
8525 {
8526         unsigned long val;
8527
8528         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
8529         if (val < SD_LV_MAX)
8530                 default_relax_domain_level = val;
8531
8532         return 1;
8533 }
8534 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
8535
8536 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
8537                                  struct sched_domain_attr *attr)
8538 {
8539         int request;
8540
8541         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
8542                 if (default_relax_domain_level < 0)
8543                         return;
8544                 else
8545                         request = default_relax_domain_level;
8546         } else
8547                 request = attr->relax_domain_level;
8548         if (request < sd->level) {
8549                 /* turn off idle balance on this domain */
8550                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8551         } else {
8552                 /* turn on idle balance on this domain */
8553                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8554         }
8555 }
8556
8557 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
8558                                  const struct cpumask *cpu_map)
8559 {
8560         switch (what) {
8561         case sa_sched_groups:
8562                 free_sched_groups(cpu_map, d->tmpmask); /* fall through */
8563                 d->sched_group_nodes = NULL;
8564         case sa_rootdomain:
8565                 free_rootdomain(d->rd); /* fall through */
8566         case sa_tmpmask:
8567                 free_cpumask_var(d->tmpmask); /* fall through */
8568         case sa_send_covered:
8569                 free_cpumask_var(d->send_covered); /* fall through */
8570         case sa_this_core_map:
8571                 free_cpumask_var(d->this_core_map); /* fall through */
8572         case sa_this_sibling_map:
8573                 free_cpumask_var(d->this_sibling_map); /* fall through */
8574         case sa_nodemask:
8575                 free_cpumask_var(d->nodemask); /* fall through */
8576         case sa_sched_group_nodes:
8577 #ifdef CONFIG_NUMA
8578                 kfree(d->sched_group_nodes); /* fall through */
8579         case sa_notcovered:
8580                 free_cpumask_var(d->notcovered); /* fall through */
8581         case sa_covered:
8582                 free_cpumask_var(d->covered); /* fall through */
8583         case sa_domainspan:
8584                 free_cpumask_var(d->domainspan); /* fall through */
8585 #endif
8586         case sa_none:
8587                 break;
8588         }
8589 }
8590
8591 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
8592                                                    const struct cpumask *cpu_map)
8593 {
8594 #ifdef CONFIG_NUMA
8595         if (!alloc_cpumask_var(&d->domainspan, GFP_KERNEL))
8596                 return sa_none;
8597         if (!alloc_cpumask_var(&d->covered, GFP_KERNEL))
8598                 return sa_domainspan;
8599         if (!alloc_cpumask_var(&d->notcovered, GFP_KERNEL))
8600                 return sa_covered;
8601         /* Allocate the per-node list of sched groups */
8602         d->sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids,
8603                                       sizeof(struct sched_group *), GFP_KERNEL);
8604         if (!d->sched_group_nodes) {
8605                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
8606                 return sa_notcovered;
8607         }
8608         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = d->sched_group_nodes;
8609 #endif
8610         if (!alloc_cpumask_var(&d->nodemask, GFP_KERNEL))
8611                 return sa_sched_group_nodes;
8612         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_sibling_map, GFP_KERNEL))
8613                 return sa_nodemask;
8614         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_core_map, GFP_KERNEL))
8615                 return sa_this_sibling_map;
8616         if (!alloc_cpumask_var(&d->send_covered, GFP_KERNEL))
8617                 return sa_this_core_map;
8618         if (!alloc_cpumask_var(&d->tmpmask, GFP_KERNEL))
8619                 return sa_send_covered;
8620         d->rd = alloc_rootdomain();
8621         if (!d->rd) {
8622                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
8623                 return sa_tmpmask;
8624         }
8625         return sa_rootdomain;
8626 }
8627
8628 static struct sched_domain *__build_numa_sched_domains(struct s_data *d,
8629         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr, int i)
8630 {
8631         struct sched_domain *sd = NULL;
8632 #ifdef CONFIG_NUMA
8633         struct sched_domain *parent;
8634
8635         d->sd_allnodes = 0;
8636         if (cpumask_weight(cpu_map) >
8637             SD_NODES_PER_DOMAIN * cpumask_weight(d->nodemask)) {
8638                 sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
8639                 SD_INIT(sd, ALLNODES);
8640                 set_domain_attribute(sd, attr);
8641                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
8642                 cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8643                 d->sd_allnodes = 1;
8644         }
8645         parent = sd;
8646
8647         sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
8648         SD_INIT(sd, NODE);
8649         set_domain_attribute(sd, attr);
8650         sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
8651         sd->parent = parent;
8652         if (parent)
8653                 parent->child = sd;
8654         cpumask_and(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(sd), cpu_map);
8655 #endif
8656         return sd;
8657 }
8658
8659 static struct sched_domain *__build_cpu_sched_domain(struct s_data *d,
8660         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8661         struct sched_domain *parent, int i)
8662 {
8663         struct sched_domain *sd;
8664         sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8665         SD_INIT(sd, CPU);
8666         set_domain_attribute(sd, attr);
8667         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), d->nodemask);
8668         sd->parent = parent;
8669         if (parent)
8670                 parent->child = sd;
8671         cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8672         return sd;
8673 }
8674
8675 static struct sched_domain *__build_mc_sched_domain(struct s_data *d,
8676         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8677         struct sched_domain *parent, int i)
8678 {
8679         struct sched_domain *sd = parent;
8680 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8681         sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8682         SD_INIT(sd, MC);
8683         set_domain_attribute(sd, attr);
8684         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_coregroup_mask(i));
8685         sd->parent = parent;
8686         parent->child = sd;
8687         cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8688 #endif
8689         return sd;
8690 }
8691
8692 static struct sched_domain *__build_smt_sched_domain(struct s_data *d,
8693         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8694         struct sched_domain *parent, int i)
8695 {
8696         struct sched_domain *sd = parent;
8697 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8698         sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8699         SD_INIT(sd, SIBLING);
8700         set_domain_attribute(sd, attr);
8701         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, topology_thread_cpumask(i));
8702         sd->parent = parent;
8703         parent->child = sd;
8704         cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8705 #endif
8706         return sd;
8707 }
8708
8709 static void build_sched_groups(struct s_data *d, enum sched_domain_level l,
8710                                const struct cpumask *cpu_map, int cpu)
8711 {
8712         switch (l) {
8713 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8714         case SD_LV_SIBLING: /* set up CPU (sibling) groups */
8715                 cpumask_and(d->this_sibling_map, cpu_map,
8716                             topology_thread_cpumask(cpu));
8717                 if (cpu == cpumask_first(d->this_sibling_map))
8718                         init_sched_build_groups(d->this_sibling_map, cpu_map,
8719                                                 &cpu_to_cpu_group,
8720                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8721                 break;
8722 #endif
8723 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8724         case SD_LV_MC: /* set up multi-core groups */
8725                 cpumask_and(d->this_core_map, cpu_map, cpu_coregroup_mask(cpu));
8726                 if (cpu == cpumask_first(d->this_core_map))
8727                         init_sched_build_groups(d->this_core_map, cpu_map,
8728                                                 &cpu_to_core_group,
8729                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8730                 break;
8731 #endif
8732         case SD_LV_CPU: /* set up physical groups */
8733                 cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(cpu), cpu_map);
8734                 if (!cpumask_empty(d->nodemask))
8735                         init_sched_build_groups(d->nodemask, cpu_map,
8736                                                 &cpu_to_phys_group,
8737                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8738                 break;
8739 #ifdef CONFIG_NUMA
8740         case SD_LV_ALLNODES:
8741                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group,
8742                                         d->send_covered, d->tmpmask);
8743                 break;
8744 #endif
8745         default:
8746                 break;
8747         }
8748 }
8749
8750 /*
8751  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
8752  * to the individual cpus
8753  */
8754 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8755                                  struct sched_domain_attr *attr)
8756 {
8757         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
8758         struct s_data d;
8759         struct sched_domain *sd;
8760         int i;
8761 #ifdef CONFIG_NUMA
8762         d.sd_allnodes = 0;
8763 #endif
8764
8765         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
8766         if (alloc_state != sa_rootdomain)
8767                 goto error;
8768         alloc_state = sa_sched_groups;
8769
8770         /*
8771          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
8772          */
8773         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8774                 cpumask_and(d.nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)),
8775                             cpu_map);
8776
8777                 sd = __build_numa_sched_domains(&d, cpu_map, attr, i);
8778                 sd = __build_cpu_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8779                 sd = __build_mc_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8780                 sd = __build_smt_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8781         }
8782
8783         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8784                 build_sched_groups(&d, SD_LV_SIBLING, cpu_map, i);
8785                 build_sched_groups(&d, SD_LV_MC, cpu_map, i);
8786         }
8787
8788         /* Set up physical groups */
8789         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8790                 build_sched_groups(&d, SD_LV_CPU, cpu_map, i);
8791
8792 #ifdef CONFIG_NUMA
8793         /* Set up node groups */
8794         if (d.sd_allnodes)
8795                 build_sched_groups(&d, SD_LV_ALLNODES, cpu_map, 0);
8796
8797         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8798                 if (build_numa_sched_groups(&d, cpu_map, i))
8799                         goto error;
8800 #endif
8801
8802         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
8803 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8804         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8805                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8806                 init_sched_groups_power(i, sd);
8807         }
8808 #endif
8809 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8810         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8811                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8812                 init_sched_groups_power(i, sd);
8813         }
8814 #endif
8815
8816         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8817                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8818                 init_sched_groups_power(i, sd);
8819         }
8820
8821 #ifdef CONFIG_NUMA
8822         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8823                 init_numa_sched_groups_power(d.sched_group_nodes[i]);
8824
8825         if (d.sd_allnodes) {
8826                 struct sched_group *sg;
8827
8828                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
8829                                                                 d.tmpmask);
8830                 init_numa_sched_groups_power(sg);
8831         }
8832 #endif
8833
8834         /* Attach the domains */
8835         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8836 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8837                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8838 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8839                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8840 #else
8841                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8842 #endif
8843                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
8844         }
8845
8846         d.sched_group_nodes = NULL; /* don't free this we still need it */
8847         __free_domain_allocs(&d, sa_tmpmask, cpu_map);
8848         return 0;
8849
8850 error:
8851         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
8852         return -ENOMEM;
8853 }
8854
8855 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8856 {
8857         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
8858 }
8859
8860 static struct cpumask *doms_cur;        /* current sched domains */
8861 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
8862 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
8863                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
8864
8865 /*
8866  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
8867  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
8868  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
8869  */
8870 static cpumask_var_t fallback_doms;
8871
8872 /*
8873  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
8874  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
8875  * or 0 if it stayed the same.
8876  */
8877 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
8878 {
8879         return 0;
8880 }
8881
8882 /*
8883  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
8884  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
8885  * exclude other special cases in the future.
8886  */
8887 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8888 {
8889         int err;
8890
8891         arch_update_cpu_topology();
8892         ndoms_cur = 1;
8893         doms_cur = kmalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
8894         if (!doms_cur)
8895                 doms_cur = fallback_doms;
8896         cpumask_andnot(doms_cur, cpu_map, cpu_isolated_map);
8897         dattr_cur = NULL;
8898         err = build_sched_domains(doms_cur);
8899         register_sched_domain_sysctl();
8900
8901         return err;
8902 }
8903
8904 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8905                                        struct cpumask *tmpmask)
8906 {
8907         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
8908 }
8909
8910 /*
8911  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
8912  * These cpus will now be attached to the NULL domain
8913  */
8914 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8915 {
8916         /* Save because hotplug lock held. */
8917         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
8918         int i;
8919
8920         for_each_cpu(i, cpu_map)
8921                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
8922         synchronize_sched();
8923         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
8924 }
8925
8926 /* handle null as "default" */
8927 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
8928                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
8929 {
8930         struct sched_domain_attr tmp;
8931
8932         /* fast path */
8933         if (!new && !cur)
8934                 return 1;
8935
8936         tmp = SD_ATTR_INIT;
8937         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
8938                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
8939                         sizeof(struct sched_domain_attr));
8940 }
8941
8942 /*
8943  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
8944  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
8945  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
8946  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
8947  *
8948  * 'doms_new' is an array of cpumask's of length 'ndoms_new'.
8949  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
8950  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
8951  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
8952  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
8953  * it as it is.
8954  *
8955  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
8956  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
8957  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL &&
8958  * ndoms_new == 1, and partition_sched_domains() will fallback to
8959  * the single partition 'fallback_doms', it also forces the domains
8960  * to be rebuilt.
8961  *
8962  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
8963  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
8964  * and it will not create the default domain.
8965  *
8966  * Call with hotplug lock held
8967  */
8968 /* FIXME: Change to struct cpumask *doms_new[] */
8969 void partition_sched_domains(int ndoms_new, struct cpumask *doms_new,
8970                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
8971 {
8972         int i, j, n;
8973         int new_topology;
8974
8975         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8976
8977         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
8978         unregister_sched_domain_sysctl();
8979
8980         /* Let architecture update cpu core mappings. */
8981         new_topology = arch_update_cpu_topology();
8982
8983         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
8984
8985         /* Destroy deleted domains */
8986         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
8987                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
8988                         if (cpumask_equal(&doms_cur[i], &doms_new[j])
8989                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
8990                                 goto match1;
8991                 }
8992                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
8993                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
8994 match1:
8995                 ;
8996         }
8997
8998         if (doms_new == NULL) {
8999                 ndoms_cur = 0;
9000                 doms_new = fallback_doms;
9001                 cpumask_andnot(&doms_new[0], cpu_online_mask, cpu_isolated_map);
9002                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
9003         }
9004
9005         /* Build new domains */
9006         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
9007                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
9008                         if (cpumask_equal(&doms_new[i], &doms_cur[j])
9009                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
9010                                 goto match2;
9011                 }
9012                 /* no match - add a new doms_new */
9013                 __build_sched_domains(doms_new + i,
9014                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
9015 match2:
9016                 ;
9017         }
9018
9019         /* Remember the new sched domains */
9020         if (doms_cur != fallback_doms)
9021                 kfree(doms_cur);
9022         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
9023         doms_cur = doms_new;
9024         dattr_cur = dattr_new;
9025         ndoms_cur = ndoms_new;
9026
9027         register_sched_domain_sysctl();
9028
9029         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9030 }
9031
9032 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
9033 static void arch_reinit_sched_domains(void)
9034 {
9035         get_online_cpus();
9036
9037         /* Destroy domains first to force the rebuild */
9038         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
9039
9040         rebuild_sched_domains();
9041         put_online_cpus();
9042 }
9043
9044 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
9045 {
9046         unsigned int level = 0;
9047
9048         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
9049                 return -EINVAL;
9050
9051         /*
9052          * level is always be positive so don't check for
9053          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
9054          * What happens on 0 or 1 byte write,
9055          * need to check for count as well?
9056          */
9057
9058         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
9059                 return -EINVAL;
9060
9061         if (smt)
9062                 sched_smt_power_savings = level;
9063         else
9064                 sched_mc_power_savings = level;
9065
9066         arch_reinit_sched_domains();
9067
9068         return count;
9069 }
9070
9071 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9072 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
9073                                            char *page)
9074 {
9075         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
9076 }
9077 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
9078                                             const char *buf, size_t count)
9079 {
9080         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
9081 }
9082 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
9083                          sched_mc_power_savings_show,
9084                          sched_mc_power_savings_store);
9085 #endif
9086
9087 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9088 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
9089                                             char *page)
9090 {
9091         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
9092 }
9093 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
9094                                              const char *buf, size_t count)
9095 {
9096         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
9097 }
9098 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
9099                    sched_smt_power_savings_show,
9100                    sched_smt_power_savings_store);
9101 #endif
9102
9103 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
9104 {
9105         int err = 0;
9106
9107 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9108         if (smt_capable())
9109                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
9110                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
9111 #endif
9112 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9113         if (!err && mc_capable())
9114                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
9115                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
9116 #endif
9117         return err;
9118 }
9119 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
9120
9121 #ifndef CONFIG_CPUSETS
9122 /*
9123  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
9124  * When cpusets are enabled they take over this function.
9125  */
9126 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
9127                                 unsigned long action, void *hcpu)
9128 {
9129         switch (action) {
9130         case CPU_ONLINE:
9131         case CPU_ONLINE_FROZEN:
9132         case CPU_DEAD:
9133         case CPU_DEAD_FROZEN:
9134                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
9135                 return NOTIFY_OK;
9136
9137         default:
9138                 return NOTIFY_DONE;
9139         }
9140 }
9141 #endif
9142
9143 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
9144                                 unsigned long action, void *hcpu)
9145 {
9146         int cpu = (int)(long)hcpu;
9147
9148         switch (action) {
9149         case CPU_DOWN_PREPARE:
9150         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
9151                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
9152                 return NOTIFY_OK;
9153
9154         case CPU_DOWN_FAILED:
9155         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
9156         case CPU_ONLINE:
9157         case CPU_ONLINE_FROZEN:
9158                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
9159                 return NOTIFY_OK;
9160
9161         default:
9162                 return NOTIFY_DONE;
9163         }
9164 }
9165
9166 void __init sched_init_smp(void)
9167 {
9168         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
9169
9170         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
9171
9172 #if defined(CONFIG_NUMA)
9173         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
9174                                                                 GFP_KERNEL);
9175         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
9176 #endif
9177         get_online_cpus();
9178         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9179         arch_init_sched_domains(cpu_online_mask);
9180         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
9181         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
9182                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
9183         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9184         put_online_cpus();
9185
9186 #ifndef CONFIG_CPUSETS
9187         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
9188         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
9189 #endif
9190
9191         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
9192         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
9193
9194         init_hrtick();
9195
9196         /* Move init over to a non-isolated CPU */
9197         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
9198                 BUG();
9199         sched_init_granularity();
9200         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
9201
9202         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
9203         init_sched_rt_class();
9204 }
9205 #else
9206 void __init sched_init_smp(void)
9207 {
9208         sched_init_granularity();
9209 }
9210 #endif /* CONFIG_SMP */
9211
9212 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
9213
9214 int in_sched_functions(unsigned long addr)
9215 {
9216         return in_lock_functions(addr) ||
9217                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
9218                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
9219 }
9220
9221 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
9222 {
9223         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
9224         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
9225 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9226         cfs_rq->rq = rq;
9227 #endif
9228         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
9229 }
9230
9231 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
9232 {
9233         struct rt_prio_array *array;
9234         int i;
9235
9236         array = &rt_rq->active;
9237         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
9238                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
9239                 __clear_bit(i, array->bitmap);
9240         }
9241         /* delimiter for bitsearch: */
9242         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
9243
9244 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9245         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
9246 #ifdef CONFIG_SMP
9247         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
9248 #endif
9249 #endif
9250 #ifdef CONFIG_SMP
9251         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
9252         rt_rq->overloaded = 0;
9253         plist_head_init(&rt_rq->pushable_tasks, &rq->lock);
9254 #endif
9255
9256         rt_rq->rt_time = 0;
9257         rt_rq->rt_throttled = 0;
9258         rt_rq->rt_runtime = 0;
9259         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9260
9261 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9262         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
9263         rt_rq->rq = rq;
9264 #endif
9265 }
9266
9267 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9268 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
9269                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
9270                                 struct sched_entity *parent)
9271 {
9272         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9273         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
9274         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
9275         cfs_rq->tg = tg;
9276         if (add)
9277                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
9278
9279         tg->se[cpu] = se;
9280         /* se could be NULL for init_task_group */
9281         if (!se)
9282                 return;
9283
9284         if (!parent)
9285                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
9286         else
9287                 se->cfs_rq = parent->my_q;
9288
9289         se->my_q = cfs_rq;
9290         se->load.weight = tg->shares;
9291         se->load.inv_weight = 0;
9292         se->parent = parent;
9293 }
9294 #endif
9295
9296 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9297 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
9298                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
9299                 struct sched_rt_entity *parent)
9300 {
9301         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9302
9303         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
9304         init_rt_rq(rt_rq, rq);
9305         rt_rq->tg = tg;
9306         rt_rq->rt_se = rt_se;
9307         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9308         if (add)
9309                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
9310
9311         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
9312         if (!rt_se)
9313                 return;
9314
9315         if (!parent)
9316                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
9317         else
9318                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
9319
9320         rt_se->my_q = rt_rq;
9321         rt_se->parent = parent;
9322         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
9323 }
9324 #endif
9325
9326 void __init sched_init(void)
9327 {
9328         int i, j;
9329         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
9330
9331 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9332         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9333 #endif
9334 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9335         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9336 #endif
9337 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9338         alloc_size *= 2;
9339 #endif
9340 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9341         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
9342 #endif
9343         /*
9344          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
9345          * we use alloc_bootmem().
9346          */
9347         if (alloc_size) {
9348                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
9349
9350 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9351                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9352                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9353
9354                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9355                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9356
9357 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9358                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9359                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9360
9361                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9362                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9363 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9364 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9365 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9366                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9367                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9368
9369                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9370                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9371
9372 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9373                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9374                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9375
9376                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9377                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9378 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9379 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9380 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9381                 for_each_possible_cpu(i) {
9382                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
9383                         ptr += cpumask_size();
9384                 }
9385 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9386         }
9387
9388 #ifdef CONFIG_SMP
9389         init_defrootdomain();
9390 #endif
9391
9392         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
9393                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9394
9395 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9396         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
9397                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9398 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9399         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
9400                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
9401 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9402 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9403
9404 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9405         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
9406         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
9407
9408 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9409         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
9410         init_task_group.parent = &root_task_group;
9411         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
9412 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9413 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9414
9415         for_each_possible_cpu(i) {
9416                 struct rq *rq;
9417
9418                 rq = cpu_rq(i);
9419                 spin_lock_init(&rq->lock);
9420                 rq->nr_running = 0;
9421                 rq->calc_load_active = 0;
9422                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9423                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
9424                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
9425 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9426                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
9427                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
9428 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9429                 /*
9430                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
9431                  *
9432                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
9433                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
9434                  * system cpu resource is divided among the tasks of
9435                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
9436                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
9437                  * (se->load.weight).
9438                  *
9439                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
9440                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
9441                  * then A0's share of the cpu resource is:
9442                  *
9443                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
9444                  *
9445                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
9446                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
9447                  */
9448                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
9449 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9450                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
9451                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
9452                 /*
9453                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
9454                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
9455                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
9456                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
9457                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
9458                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
9459                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
9460                  * (init_tg_cfs_rq) and having one entity represent this group of
9461                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
9462                  */
9463                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
9464                                 &per_cpu(init_tg_cfs_rq, i),
9465                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
9466                                 root_task_group.se[i]);
9467
9468 #endif
9469 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9470
9471                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
9472 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9473                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
9474 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9475                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
9476 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9477                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
9478                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
9479                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
9480                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
9481                                 root_task_group.rt_se[i]);
9482 #endif
9483 #endif
9484
9485                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
9486                         rq->cpu_load[j] = 0;
9487 #ifdef CONFIG_SMP
9488                 rq->sd = NULL;
9489                 rq->rd = NULL;
9490                 rq->post_schedule = 0;
9491                 rq->active_balance = 0;
9492                 rq->next_balance = jiffies;
9493                 rq->push_cpu = 0;
9494                 rq->cpu = i;
9495                 rq->online = 0;
9496                 rq->migration_thread = NULL;
9497                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
9498                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
9499 #endif
9500                 init_rq_hrtick(rq);
9501                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
9502         }
9503
9504         set_load_weight(&init_task);
9505
9506 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
9507         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
9508 #endif
9509
9510 #ifdef CONFIG_SMP
9511         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
9512 #endif
9513
9514 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
9515         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
9516 #endif
9517
9518         /*
9519          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
9520          */
9521         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
9522         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
9523
9524         /*
9525          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
9526          * called from this thread, however somewhere below it might be,
9527          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
9528          * when this runqueue becomes "idle".
9529          */
9530         init_idle(current, smp_processor_id());
9531
9532         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9533
9534         /*
9535          * During early bootup we pretend to be a normal task:
9536          */
9537         current->sched_class = &fair_sched_class;
9538
9539         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9540         alloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9541 #ifdef CONFIG_SMP
9542 #ifdef CONFIG_NO_HZ
9543         alloc_cpumask_var(&nohz.cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9544         alloc_cpumask_var(&nohz.ilb_grp_nohz_mask, GFP_NOWAIT);
9545 #endif
9546         alloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
9547 #endif /* SMP */
9548
9549         perf_counter_init();
9550
9551         scheduler_running = 1;
9552 }
9553
9554 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
9555 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
9556 {
9557         int nested = preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE;
9558
9559         return (nested == PREEMPT_INATOMIC_BASE + preempt_offset);
9560 }
9561
9562 void __might_sleep(char *file, int line, int preempt_offset)
9563 {
9564 #ifdef in_atomic
9565         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
9566
9567         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
9568             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
9569                 return;
9570         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9571                 return;
9572         prev_jiffy = jiffies;
9573
9574         printk(KERN_ERR
9575                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
9576                         file, line);
9577         printk(KERN_ERR
9578                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
9579                         in_atomic(), irqs_disabled(),
9580                         current->pid, current->comm);
9581
9582         debug_show_held_locks(current);
9583         if (irqs_disabled())
9584                 print_irqtrace_events(current);
9585         dump_stack();
9586 #endif
9587 }
9588 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
9589 #endif
9590
9591 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
9592 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
9593 {
9594         int on_rq;
9595
9596         update_rq_clock(rq);
9597         on_rq = p->se.on_rq;
9598         if (on_rq)
9599                 deactivate_task(rq, p, 0);
9600         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
9601         if (on_rq) {
9602                 activate_task(rq, p, 0);
9603                 resched_task(rq->curr);
9604         }
9605 }
9606
9607 void normalize_rt_tasks(void)
9608 {
9609         struct task_struct *g, *p;
9610         unsigned long flags;
9611         struct rq *rq;
9612
9613         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
9614         do_each_thread(g, p) {
9615                 /*
9616                  * Only normalize user tasks:
9617                  */
9618                 if (!p->mm)
9619                         continue;
9620
9621                 p->se.exec_start                = 0;
9622 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
9623                 p->se.wait_start                = 0;
9624                 p->se.sleep_start               = 0;
9625                 p->se.block_start               = 0;
9626 #endif
9627
9628                 if (!rt_task(p)) {
9629                         /*
9630                          * Renice negative nice level userspace
9631                          * tasks back to 0:
9632                          */
9633                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
9634                                 set_user_nice(p, 0);
9635                         continue;
9636                 }
9637
9638                 spin_lock(&p->pi_lock);
9639                 rq = __task_rq_lock(p);
9640
9641                 normalize_task(rq, p);
9642
9643                 __task_rq_unlock(rq);
9644                 spin_unlock(&p->pi_lock);
9645         } while_each_thread(g, p);
9646
9647         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
9648 }
9649
9650 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
9651
9652 #ifdef CONFIG_IA64
9653 /*
9654  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
9655  *
9656  * They can only be called when the whole system has been
9657  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
9658  * activity can take place. Using them for anything else would
9659  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
9660  * under any other configuration.
9661  */
9662
9663 /**
9664  * curr_task - return the current task for a given cpu.
9665  * @cpu: the processor in question.
9666  *
9667  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9668  */
9669 struct task_struct *curr_task(int cpu)
9670 {
9671         return cpu_curr(cpu);
9672 }
9673
9674 /**
9675  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
9676  * @cpu: the processor in question.
9677  * @p: the task pointer to set.
9678  *
9679  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
9680  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
9681  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
9682  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
9683  * and caller must save the original value of the current task (see
9684  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
9685  * re-starting the system.
9686  *
9687  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9688  */
9689 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
9690 {
9691         cpu_curr(cpu) = p;
9692 }
9693
9694 #endif
9695
9696 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9697 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9698 {
9699         int i;
9700
9701         for_each_possible_cpu(i) {
9702                 if (tg->cfs_rq)
9703                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
9704                 if (tg->se)
9705                         kfree(tg->se[i]);
9706         }
9707
9708         kfree(tg->cfs_rq);
9709         kfree(tg->se);
9710 }
9711
9712 static
9713 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9714 {
9715         struct cfs_rq *cfs_rq;
9716         struct sched_entity *se;
9717         struct rq *rq;
9718         int i;
9719
9720         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9721         if (!tg->cfs_rq)
9722                 goto err;
9723         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9724         if (!tg->se)
9725                 goto err;
9726
9727         tg->shares = NICE_0_LOAD;
9728
9729         for_each_possible_cpu(i) {
9730                 rq = cpu_rq(i);
9731
9732                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
9733                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9734                 if (!cfs_rq)
9735                         goto err;
9736
9737                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
9738                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9739                 if (!se)
9740                         goto err;
9741
9742                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
9743         }
9744
9745         return 1;
9746
9747  err:
9748         return 0;
9749 }
9750
9751 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9752 {
9753         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
9754                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
9755 }
9756
9757 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9758 {
9759         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
9760 }
9761 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
9762 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9763 {
9764 }
9765
9766 static inline
9767 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9768 {
9769         return 1;
9770 }
9771
9772 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9773 {
9774 }
9775
9776 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9777 {
9778 }
9779 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9780
9781 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9782 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9783 {
9784         int i;
9785
9786         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
9787
9788         for_each_possible_cpu(i) {
9789                 if (tg->rt_rq)
9790                         kfree(tg->rt_rq[i]);
9791                 if (tg->rt_se)
9792                         kfree(tg->rt_se[i]);
9793         }
9794
9795         kfree(tg->rt_rq);
9796         kfree(tg->rt_se);
9797 }
9798
9799 static
9800 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9801 {
9802         struct rt_rq *rt_rq;
9803         struct sched_rt_entity *rt_se;
9804         struct rq *rq;
9805         int i;
9806
9807         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9808         if (!tg->rt_rq)
9809                 goto err;
9810         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9811         if (!tg->rt_se)
9812                 goto err;
9813
9814         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
9815                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
9816
9817         for_each_possible_cpu(i) {
9818                 rq = cpu_rq(i);
9819
9820                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
9821                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9822                 if (!rt_rq)
9823                         goto err;
9824
9825                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
9826                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9827                 if (!rt_se)
9828                         goto err;
9829
9830                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
9831         }
9832
9833         return 1;
9834
9835  err:
9836         return 0;
9837 }
9838
9839 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9840 {
9841         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
9842                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
9843 }
9844
9845 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9846 {
9847         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
9848 }
9849 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9850 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9851 {
9852 }
9853
9854 static inline
9855 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9856 {
9857         return 1;
9858 }
9859
9860 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9861 {
9862 }
9863
9864 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9865 {
9866 }
9867 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9868
9869 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9870 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
9871 {
9872         free_fair_sched_group(tg);
9873         free_rt_sched_group(tg);
9874         kfree(tg);
9875 }
9876
9877 /* allocate runqueue etc for a new task group */
9878 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
9879 {
9880         struct task_group *tg;
9881         unsigned long flags;
9882         int i;
9883
9884         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
9885         if (!tg)
9886                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9887
9888         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
9889                 goto err;
9890
9891         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
9892                 goto err;
9893
9894         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9895         for_each_possible_cpu(i) {
9896                 register_fair_sched_group(tg, i);
9897                 register_rt_sched_group(tg, i);
9898         }
9899         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
9900
9901         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
9902
9903         tg->parent = parent;
9904         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
9905         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
9906         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9907
9908         return tg;
9909
9910 err:
9911         free_sched_group(tg);
9912         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9913 }
9914
9915 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
9916 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
9917 {
9918         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
9919         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
9920 }
9921
9922 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
9923 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
9924 {
9925         unsigned long flags;
9926         int i;
9927
9928         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9929         for_each_possible_cpu(i) {
9930                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
9931                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
9932         }
9933         list_del_rcu(&tg->list);
9934         list_del_rcu(&tg->siblings);
9935         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9936
9937         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
9938         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
9939 }
9940
9941 /* change task's runqueue when it moves between groups.
9942  *      The caller of this function should have put the task in its new group
9943  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
9944  *      reflect its new group.
9945  */
9946 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
9947 {
9948         int on_rq, running;
9949         unsigned long flags;
9950         struct rq *rq;
9951
9952         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
9953
9954         update_rq_clock(rq);
9955
9956         running = task_current(rq, tsk);
9957         on_rq = tsk->se.on_rq;
9958
9959         if (on_rq)
9960                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
9961         if (unlikely(running))
9962                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
9963
9964         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
9965
9966 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9967         if (tsk->sched_class->moved_group)
9968                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
9969 #endif
9970
9971         if (unlikely(running))
9972                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
9973         if (on_rq)
9974                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
9975
9976         task_rq_unlock(rq, &flags);
9977 }
9978 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9979
9980 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9981 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
9982 {
9983         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
9984         int on_rq;
9985
9986         on_rq = se->on_rq;
9987         if (on_rq)
9988                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
9989
9990         se->load.weight = shares;
9991         se->load.inv_weight = 0;
9992
9993         if (on_rq)
9994                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
9995 }
9996
9997 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
9998 {
9999         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
10000         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
10001         unsigned long flags;
10002
10003         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
10004         __set_se_shares(se, shares);
10005         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
10006 }
10007
10008 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
10009
10010 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
10011 {
10012         int i;
10013         unsigned long flags;
10014
10015         /*
10016          * We can't change the weight of the root cgroup.
10017          */
10018         if (!tg->se[0])
10019                 return -EINVAL;
10020
10021         if (shares < MIN_SHARES)
10022                 shares = MIN_SHARES;
10023         else if (shares > MAX_SHARES)
10024                 shares = MAX_SHARES;
10025
10026         mutex_lock(&shares_mutex);
10027         if (tg->shares == shares)
10028                 goto done;
10029
10030         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10031         for_each_possible_cpu(i)
10032                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
10033         list_del_rcu(&tg->siblings);
10034         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10035
10036         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
10037         synchronize_sched();
10038
10039         /*
10040          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
10041          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
10042          */
10043         tg->shares = shares;
10044         for_each_possible_cpu(i) {
10045                 /*
10046                  * force a rebalance
10047                  */
10048                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
10049                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
10050         }
10051
10052         /*
10053          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
10054          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
10055          */
10056         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10057         for_each_possible_cpu(i)
10058                 register_fair_sched_group(tg, i);
10059         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
10060         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10061 done:
10062         mutex_unlock(&shares_mutex);
10063         return 0;
10064 }
10065
10066 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
10067 {
10068         return tg->shares;
10069 }
10070 #endif
10071
10072 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10073 /*
10074  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
10075  */
10076 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
10077
10078 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
10079 {
10080         if (runtime == RUNTIME_INF)
10081                 return 1ULL << 20;
10082
10083         return div64_u64(runtime << 20, period);
10084 }
10085
10086 /* Must be called with tasklist_lock held */
10087 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
10088 {
10089         struct task_struct *g, *p;
10090
10091         do_each_thread(g, p) {
10092                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
10093                         return 1;
10094         } while_each_thread(g, p);
10095
10096         return 0;
10097 }
10098
10099 struct rt_schedulable_data {
10100         struct task_group *tg;
10101         u64 rt_period;
10102         u64 rt_runtime;
10103 };
10104
10105 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
10106 {
10107         struct rt_schedulable_data *d = data;
10108         struct task_group *child;
10109         unsigned long total, sum = 0;
10110         u64 period, runtime;
10111
10112         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10113         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10114
10115         if (tg == d->tg) {
10116                 period = d->rt_period;
10117                 runtime = d->rt_runtime;
10118         }
10119
10120 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
10121         if (tg == &root_task_group) {
10122                 period = global_rt_period();
10123                 runtime = global_rt_runtime();
10124         }
10125 #endif
10126
10127         /*
10128          * Cannot have more runtime than the period.
10129          */
10130         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
10131                 return -EINVAL;
10132
10133         /*
10134          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
10135          */
10136         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
10137                 return -EBUSY;
10138
10139         total = to_ratio(period, runtime);
10140
10141         /*
10142          * Nobody can have more than the global setting allows.
10143          */
10144         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
10145                 return -EINVAL;
10146
10147         /*
10148          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
10149          */
10150         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
10151                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
10152                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
10153
10154                 if (child == d->tg) {
10155                         period = d->rt_period;
10156                         runtime = d->rt_runtime;
10157                 }
10158
10159                 sum += to_ratio(period, runtime);
10160         }
10161
10162         if (sum > total)
10163                 return -EINVAL;
10164
10165         return 0;
10166 }
10167
10168 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
10169 {
10170         struct rt_schedulable_data data = {
10171                 .tg = tg,
10172                 .rt_period = period,
10173                 .rt_runtime = runtime,
10174         };
10175
10176         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
10177 }
10178
10179 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
10180                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
10181 {
10182         int i, err = 0;
10183
10184         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10185         read_lock(&tasklist_lock);
10186         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
10187         if (err)
10188                 goto unlock;
10189
10190         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10191         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
10192         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
10193
10194         for_each_possible_cpu(i) {
10195                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
10196
10197                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10198                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
10199                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10200         }
10201         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10202  unlock:
10203         read_unlock(&tasklist_lock);
10204         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10205
10206         return err;
10207 }
10208
10209 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
10210 {
10211         u64 rt_runtime, rt_period;
10212
10213         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10214         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
10215         if (rt_runtime_us < 0)
10216                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
10217
10218         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10219 }
10220
10221 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
10222 {
10223         u64 rt_runtime_us;
10224
10225         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
10226                 return -1;
10227
10228         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10229         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
10230         return rt_runtime_us;
10231 }
10232
10233 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
10234 {
10235         u64 rt_runtime, rt_period;
10236
10237         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
10238         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10239
10240         if (rt_period == 0)
10241                 return -EINVAL;
10242
10243         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10244 }
10245
10246 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
10247 {
10248         u64 rt_period_us;
10249
10250         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10251         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
10252         return rt_period_us;
10253 }
10254
10255 static int sched_rt_global_constraints(void)
10256 {
10257         u64 runtime, period;
10258         int ret = 0;
10259
10260         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10261                 return -EINVAL;
10262
10263         runtime = global_rt_runtime();
10264         period = global_rt_period();
10265
10266         /*
10267          * Sanity check on the sysctl variables.
10268          */
10269         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
10270                 return -EINVAL;
10271
10272         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10273         read_lock(&tasklist_lock);
10274         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
10275         read_unlock(&tasklist_lock);
10276         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10277
10278         return ret;
10279 }
10280
10281 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
10282 {
10283         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
10284         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
10285                 return 0;
10286
10287         return 1;
10288 }
10289
10290 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10291 static int sched_rt_global_constraints(void)
10292 {
10293         unsigned long flags;
10294         int i;
10295
10296         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10297                 return -EINVAL;
10298
10299         /*
10300          * There's always some RT tasks in the root group
10301          * -- migration, kstopmachine etc..
10302          */
10303         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
10304                 return -EBUSY;
10305
10306         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10307         for_each_possible_cpu(i) {
10308                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
10309
10310                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10311                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
10312                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10313         }
10314         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10315
10316         return 0;
10317 }
10318 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10319
10320 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
10321                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
10322                 loff_t *ppos)
10323 {
10324         int ret;
10325         int old_period, old_runtime;
10326         static DEFINE_MUTEX(mutex);
10327
10328         mutex_lock(&mutex);
10329         old_period = sysctl_sched_rt_period;
10330         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
10331
10332         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
10333
10334         if (!ret && write) {
10335                 ret = sched_rt_global_constraints();
10336                 if (ret) {
10337                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
10338                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
10339                 } else {
10340                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
10341                         def_rt_bandwidth.rt_period =
10342                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
10343                 }
10344         }
10345         mutex_unlock(&mutex);
10346
10347         return ret;
10348 }
10349
10350 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
10351
10352 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
10353 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
10354 {
10355         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
10356                             struct task_group, css);
10357 }
10358
10359 static struct cgroup_subsys_state *
10360 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10361 {
10362         struct task_group *tg, *parent;
10363
10364         if (!cgrp->parent) {
10365                 /* This is early initialization for the top cgroup */
10366                 return &init_task_group.css;
10367         }
10368
10369         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
10370         tg = sched_create_group(parent);
10371         if (IS_ERR(tg))
10372                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10373
10374         return &tg->css;
10375 }
10376
10377 static void
10378 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10379 {
10380         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10381
10382         sched_destroy_group(tg);
10383 }
10384
10385 static int
10386 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10387                       struct task_struct *tsk)
10388 {
10389 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10390         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
10391                 return -EINVAL;
10392 #else
10393         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
10394         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
10395                 return -EINVAL;
10396 #endif
10397
10398         return 0;
10399 }
10400
10401 static void
10402 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10403                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
10404 {
10405         sched_move_task(tsk);
10406 }
10407
10408 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10409 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10410                                 u64 shareval)
10411 {
10412         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
10413 }
10414
10415 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10416 {
10417         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10418
10419         return (u64) tg->shares;
10420 }
10421 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
10422
10423 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10424 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10425                                 s64 val)
10426 {
10427         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
10428 }
10429
10430 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10431 {
10432         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
10433 }
10434
10435 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10436                 u64 rt_period_us)
10437 {
10438         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
10439 }
10440
10441 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10442 {
10443         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
10444 }
10445 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10446
10447 static struct cftype cpu_files[] = {
10448 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10449         {
10450                 .name = "shares",
10451                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
10452                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
10453         },
10454 #endif
10455 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10456         {
10457                 .name = "rt_runtime_us",
10458                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
10459                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
10460         },
10461         {
10462                 .name = "rt_period_us",
10463                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
10464                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
10465         },
10466 #endif
10467 };
10468
10469 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
10470 {
10471         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
10472 }
10473
10474 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
10475         .name           = "cpu",
10476         .create         = cpu_cgroup_create,
10477         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
10478         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
10479         .attach         = cpu_cgroup_attach,
10480         .populate       = cpu_cgroup_populate,
10481         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
10482         .early_init     = 1,
10483 };
10484
10485 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
10486
10487 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
10488
10489 /*
10490  * CPU accounting code for task groups.
10491  *
10492  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
10493  * (balbir@in.ibm.com).
10494  */
10495
10496 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
10497 struct cpuacct {
10498         struct cgroup_subsys_state css;
10499         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
10500         u64 *cpuusage;
10501         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
10502         struct cpuacct *parent;
10503 };
10504
10505 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
10506
10507 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
10508 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
10509 {
10510         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
10511                             struct cpuacct, css);
10512 }
10513
10514 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
10515 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
10516 {
10517         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
10518                             struct cpuacct, css);
10519 }
10520
10521 /* create a new cpu accounting group */
10522 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
10523         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10524 {
10525         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
10526         int i;
10527
10528         if (!ca)
10529                 goto out;
10530
10531         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
10532         if (!ca->cpuusage)
10533                 goto out_free_ca;
10534
10535         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10536                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
10537                         goto out_free_counters;
10538
10539         if (cgrp->parent)
10540                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
10541
10542         return &ca->css;
10543
10544 out_free_counters:
10545         while (--i >= 0)
10546                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10547         free_percpu(ca->cpuusage);
10548 out_free_ca:
10549         kfree(ca);
10550 out:
10551         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10552 }
10553
10554 /* destroy an existing cpu accounting group */
10555 static void
10556 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10557 {
10558         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10559         int i;
10560
10561         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10562                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10563         free_percpu(ca->cpuusage);
10564         kfree(ca);
10565 }
10566
10567 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
10568 {
10569         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10570         u64 data;
10571
10572 #ifndef CONFIG_64BIT
10573         /*
10574          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
10575          */
10576         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10577         data = *cpuusage;
10578         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10579 #else
10580         data = *cpuusage;
10581 #endif
10582
10583         return data;
10584 }
10585
10586 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
10587 {
10588         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10589
10590 #ifndef CONFIG_64BIT
10591         /*
10592          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
10593          */
10594         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10595         *cpuusage = val;
10596         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10597 #else
10598         *cpuusage = val;
10599 #endif
10600 }
10601
10602 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
10603 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10604 {
10605         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10606         u64 totalcpuusage = 0;
10607         int i;
10608
10609         for_each_present_cpu(i)
10610                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10611
10612         return totalcpuusage;
10613 }
10614
10615 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10616                                                                 u64 reset)
10617 {
10618         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10619         int err = 0;
10620         int i;
10621
10622         if (reset) {
10623                 err = -EINVAL;
10624                 goto out;
10625         }
10626
10627         for_each_present_cpu(i)
10628                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
10629
10630 out:
10631         return err;
10632 }
10633
10634 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
10635                                    struct seq_file *m)
10636 {
10637         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
10638         u64 percpu;
10639         int i;
10640
10641         for_each_present_cpu(i) {
10642                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10643                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
10644         }
10645         seq_printf(m, "\n");
10646         return 0;
10647 }
10648
10649 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
10650         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
10651         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
10652 };
10653
10654 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10655                 struct cgroup_map_cb *cb)
10656 {
10657         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10658         int i;
10659
10660         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
10661                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
10662                 val = cputime64_to_clock_t(val);
10663                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
10664         }
10665         return 0;
10666 }
10667
10668 static struct cftype files[] = {
10669         {
10670                 .name = "usage",
10671                 .read_u64 = cpuusage_read,
10672                 .write_u64 = cpuusage_write,
10673         },
10674         {
10675                 .name = "usage_percpu",
10676                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
10677         },
10678         {
10679                 .name = "stat",
10680                 .read_map = cpuacct_stats_show,
10681         },
10682 };
10683
10684 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10685 {
10686         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
10687 }
10688
10689 /*
10690  * charge this task's execution time to its accounting group.
10691  *
10692  * called with rq->lock held.
10693  */
10694 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
10695 {
10696         struct cpuacct *ca;
10697         int cpu;
10698
10699         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10700                 return;
10701
10702         cpu = task_cpu(tsk);
10703
10704         rcu_read_lock();
10705
10706         ca = task_ca(tsk);
10707
10708         for (; ca; ca = ca->parent) {
10709                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10710                 *cpuusage += cputime;
10711         }
10712
10713         rcu_read_unlock();
10714 }
10715
10716 /*
10717  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
10718  */
10719 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
10720                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
10721 {
10722         struct cpuacct *ca;
10723
10724         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10725                 return;
10726
10727         rcu_read_lock();
10728         ca = task_ca(tsk);
10729
10730         do {
10731                 percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val);
10732                 ca = ca->parent;
10733         } while (ca);
10734         rcu_read_unlock();
10735 }
10736
10737 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
10738         .name = "cpuacct",
10739         .create = cpuacct_create,
10740         .destroy = cpuacct_destroy,
10741         .populate = cpuacct_populate,
10742         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
10743 };
10744 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */
10745
10746 #ifndef CONFIG_SMP
10747
10748 int rcu_expedited_torture_stats(char *page)
10749 {
10750         return 0;
10751 }
10752 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_expedited_torture_stats);
10753
10754 void synchronize_sched_expedited(void)
10755 {
10756 }
10757 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
10758
10759 #else /* #ifndef CONFIG_SMP */
10760
10761 static DEFINE_PER_CPU(struct migration_req, rcu_migration_req);
10762 static DEFINE_MUTEX(rcu_sched_expedited_mutex);
10763
10764 #define RCU_EXPEDITED_STATE_POST -2
10765 #define RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE -1
10766
10767 static int rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE;
10768
10769 int rcu_expedited_torture_stats(char *page)
10770 {
10771         int cnt = 0;
10772         int cpu;
10773
10774         cnt += sprintf(&page[cnt], "state: %d /", rcu_expedited_state);
10775         for_each_online_cpu(cpu) {
10776                  cnt += sprintf(&page[cnt], " %d:%d",
10777                                 cpu, per_cpu(rcu_migration_req, cpu).dest_cpu);
10778         }
10779         cnt += sprintf(&page[cnt], "\n");
10780         return cnt;
10781 }
10782 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_expedited_torture_stats);
10783
10784 static long synchronize_sched_expedited_count;
10785
10786 /*
10787  * Wait for an rcu-sched grace period to elapse, but use "big hammer"
10788  * approach to force grace period to end quickly.  This consumes
10789  * significant time on all CPUs, and is thus not recommended for
10790  * any sort of common-case code.
10791  *
10792  * Note that it is illegal to call this function while holding any
10793  * lock that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  Failing to
10794  * observe this restriction will result in deadlock.
10795  */
10796 void synchronize_sched_expedited(void)
10797 {
10798         int cpu;
10799         unsigned long flags;
10800         bool need_full_sync = 0;
10801         struct rq *rq;
10802         struct migration_req *req;
10803         long snap;
10804         int trycount = 0;
10805
10806         smp_mb();  /* ensure prior mod happens before capturing snap. */
10807         snap = ACCESS_ONCE(synchronize_sched_expedited_count) + 1;
10808         get_online_cpus();
10809         while (!mutex_trylock(&rcu_sched_expedited_mutex)) {
10810                 put_online_cpus();
10811                 if (trycount++ < 10)
10812                         udelay(trycount * num_online_cpus());
10813                 else {
10814                         synchronize_sched();
10815                         return;
10816                 }
10817                 if (ACCESS_ONCE(synchronize_sched_expedited_count) - snap > 0) {
10818                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
10819                         return;
10820                 }
10821                 get_online_cpus();
10822         }
10823         rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_POST;
10824         for_each_online_cpu(cpu) {
10825                 rq = cpu_rq(cpu);
10826                 req = &per_cpu(rcu_migration_req, cpu);
10827                 init_completion(&req->done);
10828                 req->task = NULL;
10829                 req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_NEED_QS;
10830                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
10831                 list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
10832                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
10833                 wake_up_process(rq->migration_thread);
10834         }
10835         for_each_online_cpu(cpu) {
10836                 rcu_expedited_state = cpu;
10837                 req = &per_cpu(rcu_migration_req, cpu);
10838                 rq = cpu_rq(cpu);
10839                 wait_for_completion(&req->done);
10840                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
10841                 if (unlikely(req->dest_cpu == RCU_MIGRATION_MUST_SYNC))
10842                         need_full_sync = 1;
10843                 req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_IDLE;
10844                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
10845         }
10846         rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE;
10847         mutex_unlock(&rcu_sched_expedited_mutex);
10848         put_online_cpus();
10849         if (need_full_sync)
10850                 synchronize_sched();
10851 }
10852 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
10853
10854 #endif /* #else #ifndef CONFIG_SMP */