526d237b8ce50c66c909d07a380f8da58b91bac3
[safe/jmp/linux-2.6] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/perf_event.h>
43 #include <linux/security.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/profile.h>
46 #include <linux/freezer.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/blkdev.h>
49 #include <linux/delay.h>
50 #include <linux/pid_namespace.h>
51 #include <linux/smp.h>
52 #include <linux/threads.h>
53 #include <linux/timer.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/cpuset.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/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_SHARED_ALIGNED(struct cfs_rq, init_tg_cfs_rq);
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_SHARED_ALIGNED(struct rt_rq, init_rt_rq);
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(int cpu)
685 {
686         return spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
687 }
688
689 /*
690  * Debugging: various feature bits
691  */
692
693 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
694         __SCHED_FEAT_##name ,
695
696 enum {
697 #include "sched_features.h"
698 };
699
700 #undef SCHED_FEAT
701
702 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
703         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
704
705 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
706 #include "sched_features.h"
707         0;
708
709 #undef SCHED_FEAT
710
711 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
712 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
713         #name ,
714
715 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
716 #include "sched_features.h"
717         NULL
718 };
719
720 #undef SCHED_FEAT
721
722 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
723 {
724         int i;
725
726         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
727                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
728                         seq_puts(m, "NO_");
729                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
730         }
731         seq_puts(m, "\n");
732
733         return 0;
734 }
735
736 static ssize_t
737 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
738                 size_t cnt, loff_t *ppos)
739 {
740         char buf[64];
741         char *cmp = buf;
742         int neg = 0;
743         int i;
744
745         if (cnt > 63)
746                 cnt = 63;
747
748         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
749                 return -EFAULT;
750
751         buf[cnt] = 0;
752
753         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
754                 neg = 1;
755                 cmp += 3;
756         }
757
758         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
759                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
760
761                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
762                         if (neg)
763                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
764                         else
765                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
766                         break;
767                 }
768         }
769
770         if (!sched_feat_names[i])
771                 return -EINVAL;
772
773         filp->f_pos += cnt;
774
775         return cnt;
776 }
777
778 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
779 {
780         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
781 }
782
783 static struct file_operations sched_feat_fops = {
784         .open           = sched_feat_open,
785         .write          = sched_feat_write,
786         .read           = seq_read,
787         .llseek         = seq_lseek,
788         .release        = single_release,
789 };
790
791 static __init int sched_init_debug(void)
792 {
793         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
794                         &sched_feat_fops);
795
796         return 0;
797 }
798 late_initcall(sched_init_debug);
799
800 #endif
801
802 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
803
804 /*
805  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
806  * Limited because this is done with IRQs disabled.
807  */
808 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
809
810 /*
811  * ratelimit for updating the group shares.
812  * default: 0.25ms
813  */
814 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
815
816 /*
817  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
818  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
819  * default: 4
820  */
821 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
822
823 /*
824  * period over which we average the RT time consumption, measured
825  * in ms.
826  *
827  * default: 1s
828  */
829 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
830
831 /*
832  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
833  * default: 1s
834  */
835 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
836
837 static __read_mostly int scheduler_running;
838
839 /*
840  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
841  * default: 0.95s
842  */
843 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
844
845 static inline u64 global_rt_period(void)
846 {
847         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
848 }
849
850 static inline u64 global_rt_runtime(void)
851 {
852         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
853                 return RUNTIME_INF;
854
855         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
856 }
857
858 #ifndef prepare_arch_switch
859 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
860 #endif
861 #ifndef finish_arch_switch
862 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
863 #endif
864
865 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
866 {
867         return rq->curr == p;
868 }
869
870 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
871 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
872 {
873         return task_current(rq, p);
874 }
875
876 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
877 {
878 }
879
880 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
881 {
882 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
883         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
884         rq->lock.owner = current;
885 #endif
886         /*
887          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
888          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
889          * prev into current:
890          */
891         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
892
893         spin_unlock_irq(&rq->lock);
894 }
895
896 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
897 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
898 {
899 #ifdef CONFIG_SMP
900         return p->oncpu;
901 #else
902         return task_current(rq, p);
903 #endif
904 }
905
906 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
907 {
908 #ifdef CONFIG_SMP
909         /*
910          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
911          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
912          * here.
913          */
914         next->oncpu = 1;
915 #endif
916 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
917         spin_unlock_irq(&rq->lock);
918 #else
919         spin_unlock(&rq->lock);
920 #endif
921 }
922
923 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
924 {
925 #ifdef CONFIG_SMP
926         /*
927          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
928          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
929          * finished.
930          */
931         smp_wmb();
932         prev->oncpu = 0;
933 #endif
934 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
935         local_irq_enable();
936 #endif
937 }
938 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
939
940 /*
941  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
942  * Must be called interrupts disabled.
943  */
944 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
945         __acquires(rq->lock)
946 {
947         for (;;) {
948                 struct rq *rq = task_rq(p);
949                 spin_lock(&rq->lock);
950                 if (likely(rq == task_rq(p)))
951                         return rq;
952                 spin_unlock(&rq->lock);
953         }
954 }
955
956 /*
957  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
958  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
959  * explicitly disabling preemption.
960  */
961 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
962         __acquires(rq->lock)
963 {
964         struct rq *rq;
965
966         for (;;) {
967                 local_irq_save(*flags);
968                 rq = task_rq(p);
969                 spin_lock(&rq->lock);
970                 if (likely(rq == task_rq(p)))
971                         return rq;
972                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
973         }
974 }
975
976 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
977 {
978         struct rq *rq = task_rq(p);
979
980         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
981         spin_unlock_wait(&rq->lock);
982 }
983
984 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
985         __releases(rq->lock)
986 {
987         spin_unlock(&rq->lock);
988 }
989
990 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
991         __releases(rq->lock)
992 {
993         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
994 }
995
996 /*
997  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
998  */
999 static struct rq *this_rq_lock(void)
1000         __acquires(rq->lock)
1001 {
1002         struct rq *rq;
1003
1004         local_irq_disable();
1005         rq = this_rq();
1006         spin_lock(&rq->lock);
1007
1008         return rq;
1009 }
1010
1011 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1012 /*
1013  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1014  *
1015  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1016  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1017  * reschedule event.
1018  *
1019  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1020  * rq->lock.
1021  */
1022
1023 /*
1024  * Use hrtick when:
1025  *  - enabled by features
1026  *  - hrtimer is actually high res
1027  */
1028 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1029 {
1030         if (!sched_feat(HRTICK))
1031                 return 0;
1032         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1033                 return 0;
1034         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1035 }
1036
1037 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1038 {
1039         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1040                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1041 }
1042
1043 /*
1044  * High-resolution timer tick.
1045  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1046  */
1047 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1048 {
1049         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1050
1051         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1052
1053         spin_lock(&rq->lock);
1054         update_rq_clock(rq);
1055         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1056         spin_unlock(&rq->lock);
1057
1058         return HRTIMER_NORESTART;
1059 }
1060
1061 #ifdef CONFIG_SMP
1062 /*
1063  * called from hardirq (IPI) context
1064  */
1065 static void __hrtick_start(void *arg)
1066 {
1067         struct rq *rq = arg;
1068
1069         spin_lock(&rq->lock);
1070         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1071         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1072         spin_unlock(&rq->lock);
1073 }
1074
1075 /*
1076  * Called to set the hrtick timer state.
1077  *
1078  * called with rq->lock held and irqs disabled
1079  */
1080 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1081 {
1082         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1083         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1084
1085         hrtimer_set_expires(timer, time);
1086
1087         if (rq == this_rq()) {
1088                 hrtimer_restart(timer);
1089         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1090                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1091                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1092         }
1093 }
1094
1095 static int
1096 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1097 {
1098         int cpu = (int)(long)hcpu;
1099
1100         switch (action) {
1101         case CPU_UP_CANCELED:
1102         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1103         case CPU_DOWN_PREPARE:
1104         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1105         case CPU_DEAD:
1106         case CPU_DEAD_FROZEN:
1107                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1108                 return NOTIFY_OK;
1109         }
1110
1111         return NOTIFY_DONE;
1112 }
1113
1114 static __init void init_hrtick(void)
1115 {
1116         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1117 }
1118 #else
1119 /*
1120  * Called to set the hrtick timer state.
1121  *
1122  * called with rq->lock held and irqs disabled
1123  */
1124 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1125 {
1126         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1127                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1128 }
1129
1130 static inline void init_hrtick(void)
1131 {
1132 }
1133 #endif /* CONFIG_SMP */
1134
1135 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1136 {
1137 #ifdef CONFIG_SMP
1138         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1139
1140         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1141         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1142         rq->hrtick_csd.info = rq;
1143 #endif
1144
1145         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1146         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1147 }
1148 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1149 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1150 {
1151 }
1152
1153 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1154 {
1155 }
1156
1157 static inline void init_hrtick(void)
1158 {
1159 }
1160 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1161
1162 /*
1163  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1164  *
1165  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1166  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1167  * the target CPU.
1168  */
1169 #ifdef CONFIG_SMP
1170
1171 #ifndef tsk_is_polling
1172 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1173 #endif
1174
1175 static void resched_task(struct task_struct *p)
1176 {
1177         int cpu;
1178
1179         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1180
1181         if (test_tsk_need_resched(p))
1182                 return;
1183
1184         set_tsk_need_resched(p);
1185
1186         cpu = task_cpu(p);
1187         if (cpu == smp_processor_id())
1188                 return;
1189
1190         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1191         smp_mb();
1192         if (!tsk_is_polling(p))
1193                 smp_send_reschedule(cpu);
1194 }
1195
1196 static void resched_cpu(int cpu)
1197 {
1198         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1199         unsigned long flags;
1200
1201         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1202                 return;
1203         resched_task(cpu_curr(cpu));
1204         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1205 }
1206
1207 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1208 /*
1209  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1210  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1211  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1212  * idle system the next event might even be infinite time into the
1213  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1214  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1215  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1216  * wheel for the next timer event.
1217  */
1218 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1219 {
1220         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1221
1222         if (cpu == smp_processor_id())
1223                 return;
1224
1225         /*
1226          * This is safe, as this function is called with the timer
1227          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1228          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1229          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1230          * timer into account automatically.
1231          */
1232         if (rq->curr != rq->idle)
1233                 return;
1234
1235         /*
1236          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1237          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1238          * idle task through an additional NOOP schedule()
1239          */
1240         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1241
1242         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1243         smp_mb();
1244         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1245                 smp_send_reschedule(cpu);
1246 }
1247 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1248
1249 static u64 sched_avg_period(void)
1250 {
1251         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1252 }
1253
1254 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1255 {
1256         s64 period = sched_avg_period();
1257
1258         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1259                 rq->age_stamp += period;
1260                 rq->rt_avg /= 2;
1261         }
1262 }
1263
1264 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1265 {
1266         rq->rt_avg += rt_delta;
1267         sched_avg_update(rq);
1268 }
1269
1270 #else /* !CONFIG_SMP */
1271 static void resched_task(struct task_struct *p)
1272 {
1273         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1274         set_tsk_need_resched(p);
1275 }
1276
1277 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1278 {
1279 }
1280 #endif /* CONFIG_SMP */
1281
1282 #if BITS_PER_LONG == 32
1283 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1284 #else
1285 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1286 #endif
1287
1288 #define WMULT_SHIFT     32
1289
1290 /*
1291  * Shift right and round:
1292  */
1293 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1294
1295 /*
1296  * delta *= weight / lw
1297  */
1298 static unsigned long
1299 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1300                 struct load_weight *lw)
1301 {
1302         u64 tmp;
1303
1304         if (!lw->inv_weight) {
1305                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1306                         lw->inv_weight = 1;
1307                 else
1308                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1309                                 / (lw->weight+1);
1310         }
1311
1312         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1313         /*
1314          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1315          */
1316         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1317                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1318                         WMULT_SHIFT/2);
1319         else
1320                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1321
1322         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1323 }
1324
1325 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1326 {
1327         lw->weight += inc;
1328         lw->inv_weight = 0;
1329 }
1330
1331 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1332 {
1333         lw->weight -= dec;
1334         lw->inv_weight = 0;
1335 }
1336
1337 /*
1338  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1339  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1340  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1341  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1342  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1343  * slice expiry etc.
1344  */
1345
1346 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1347 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1348
1349 /*
1350  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1351  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1352  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1353  * that remained on nice 0.
1354  *
1355  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1356  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1357  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1358  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1359  * the relative distance between them is ~25%.)
1360  */
1361 static const int prio_to_weight[40] = {
1362  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1363  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1364  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1365  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1366  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1367  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1368  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1369  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1370 };
1371
1372 /*
1373  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1374  *
1375  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1376  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1377  * into multiplications:
1378  */
1379 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1380  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1381  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1382  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1383  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1384  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1385  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1386  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1387  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1388 };
1389
1390 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1391
1392 /*
1393  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1394  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1395  * structures to the load-balancing proper:
1396  */
1397 struct rq_iterator {
1398         void *arg;
1399         struct task_struct *(*start)(void *);
1400         struct task_struct *(*next)(void *);
1401 };
1402
1403 #ifdef CONFIG_SMP
1404 static unsigned long
1405 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1406               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1407               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1408               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1409
1410 static int
1411 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1412                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1413                    struct rq_iterator *iterator);
1414 #endif
1415
1416 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1417 enum cpuacct_stat_index {
1418         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1419         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1420
1421         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1422 };
1423
1424 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1425 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1426 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1427                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1428 #else
1429 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1430 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1431                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1432 #endif
1433
1434 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1435 {
1436         update_load_add(&rq->load, load);
1437 }
1438
1439 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1440 {
1441         update_load_sub(&rq->load, load);
1442 }
1443
1444 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1445 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1446
1447 /*
1448  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1449  * leaving it for the final time.
1450  */
1451 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1452 {
1453         struct task_group *parent, *child;
1454         int ret;
1455
1456         rcu_read_lock();
1457         parent = &root_task_group;
1458 down:
1459         ret = (*down)(parent, data);
1460         if (ret)
1461                 goto out_unlock;
1462         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1463                 parent = child;
1464                 goto down;
1465
1466 up:
1467                 continue;
1468         }
1469         ret = (*up)(parent, data);
1470         if (ret)
1471                 goto out_unlock;
1472
1473         child = parent;
1474         parent = parent->parent;
1475         if (parent)
1476                 goto up;
1477 out_unlock:
1478         rcu_read_unlock();
1479
1480         return ret;
1481 }
1482
1483 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1484 {
1485         return 0;
1486 }
1487 #endif
1488
1489 #ifdef CONFIG_SMP
1490 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1491 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1492 {
1493         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1494 }
1495
1496 /*
1497  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1498  * according to the scheduling class and "nice" value.
1499  *
1500  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1501  * balance conservatively.
1502  */
1503 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1504 {
1505         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1506         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1507
1508         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1509                 return total;
1510
1511         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1512 }
1513
1514 /*
1515  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1516  * according to the scheduling class and "nice" value.
1517  */
1518 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1519 {
1520         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1521         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1522
1523         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1524                 return total;
1525
1526         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1527 }
1528
1529 static struct sched_group *group_of(int cpu)
1530 {
1531         struct sched_domain *sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
1532
1533         if (!sd)
1534                 return NULL;
1535
1536         return sd->groups;
1537 }
1538
1539 static unsigned long power_of(int cpu)
1540 {
1541         struct sched_group *group = group_of(cpu);
1542
1543         if (!group)
1544                 return SCHED_LOAD_SCALE;
1545
1546         return group->cpu_power;
1547 }
1548
1549 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1550
1551 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1552 {
1553         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1554         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1555
1556         if (nr_running)
1557                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1558         else
1559                 rq->avg_load_per_task = 0;
1560
1561         return rq->avg_load_per_task;
1562 }
1563
1564 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1565
1566 static __read_mostly unsigned long *update_shares_data;
1567
1568 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1569
1570 /*
1571  * Calculate and set the cpu's group shares.
1572  */
1573 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1574                                     unsigned long sd_shares,
1575                                     unsigned long sd_rq_weight,
1576                                     unsigned long *usd_rq_weight)
1577 {
1578         unsigned long shares, rq_weight;
1579         int boost = 0;
1580
1581         rq_weight = usd_rq_weight[cpu];
1582         if (!rq_weight) {
1583                 boost = 1;
1584                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1585         }
1586
1587         /*
1588          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1589          * shares_i =  -----------------------------
1590          *                  \Sum_j rq_weight_j
1591          */
1592         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1593         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1594
1595         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1596                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1597                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1598                 unsigned long flags;
1599
1600                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1601                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1602                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1603                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1604                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1605         }
1606 }
1607
1608 /*
1609  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1610  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1611  * parent group depends on the shares of its child groups.
1612  */
1613 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1614 {
1615         unsigned long weight, rq_weight = 0, shares = 0;
1616         unsigned long *usd_rq_weight;
1617         struct sched_domain *sd = data;
1618         unsigned long flags;
1619         int i;
1620
1621         if (!tg->se[0])
1622                 return 0;
1623
1624         local_irq_save(flags);
1625         usd_rq_weight = per_cpu_ptr(update_shares_data, smp_processor_id());
1626
1627         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1628                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1629                 usd_rq_weight[i] = weight;
1630
1631                 /*
1632                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1633                  * is one of average load so that when a new task gets to
1634                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1635                  */
1636                 if (!weight)
1637                         weight = NICE_0_LOAD;
1638
1639                 rq_weight += weight;
1640                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1641         }
1642
1643         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1644                 shares = tg->shares;
1645
1646         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1647                 shares = tg->shares;
1648
1649         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1650                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd_rq_weight);
1651
1652         local_irq_restore(flags);
1653
1654         return 0;
1655 }
1656
1657 /*
1658  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1659  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1660  * group is a fraction of its parents load.
1661  */
1662 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1663 {
1664         unsigned long load;
1665         long cpu = (long)data;
1666
1667         if (!tg->parent) {
1668                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1669         } else {
1670                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1671                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1672                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1673         }
1674
1675         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1676
1677         return 0;
1678 }
1679
1680 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1681 {
1682         s64 elapsed;
1683         u64 now;
1684
1685         if (root_task_group_empty())
1686                 return;
1687
1688         now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1689         elapsed = now - sd->last_update;
1690
1691         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1692                 sd->last_update = now;
1693                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1694         }
1695 }
1696
1697 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1698 {
1699         if (root_task_group_empty())
1700                 return;
1701
1702         spin_unlock(&rq->lock);
1703         update_shares(sd);
1704         spin_lock(&rq->lock);
1705 }
1706
1707 static void update_h_load(long cpu)
1708 {
1709         if (root_task_group_empty())
1710                 return;
1711
1712         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1713 }
1714
1715 #else
1716
1717 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1718 {
1719 }
1720
1721 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1722 {
1723 }
1724
1725 #endif
1726
1727 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1728
1729 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1730
1731 /*
1732  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1733  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1734  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1735  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1736  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1737  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1738  */
1739 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1740         __releases(this_rq->lock)
1741         __acquires(busiest->lock)
1742         __acquires(this_rq->lock)
1743 {
1744         spin_unlock(&this_rq->lock);
1745         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1746
1747         return 1;
1748 }
1749
1750 #else
1751 /*
1752  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1753  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1754  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1755  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1756  * regardless of entry order into the function.
1757  */
1758 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1759         __releases(this_rq->lock)
1760         __acquires(busiest->lock)
1761         __acquires(this_rq->lock)
1762 {
1763         int ret = 0;
1764
1765         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1766                 if (busiest < this_rq) {
1767                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1768                         spin_lock(&busiest->lock);
1769                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1770                         ret = 1;
1771                 } else
1772                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1773         }
1774         return ret;
1775 }
1776
1777 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1778
1779 /*
1780  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1781  */
1782 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1783 {
1784         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1785                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1786                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1787                 BUG_ON(1);
1788         }
1789
1790         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1791 }
1792
1793 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1794         __releases(busiest->lock)
1795 {
1796         spin_unlock(&busiest->lock);
1797         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1798 }
1799 #endif
1800
1801 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1802 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1803 {
1804 #ifdef CONFIG_SMP
1805         cfs_rq->shares = shares;
1806 #endif
1807 }
1808 #endif
1809
1810 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1811
1812 #include "sched_stats.h"
1813 #include "sched_idletask.c"
1814 #include "sched_fair.c"
1815 #include "sched_rt.c"
1816 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1817 # include "sched_debug.c"
1818 #endif
1819
1820 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1821 #define for_each_class(class) \
1822    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1823
1824 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1825 {
1826         rq->nr_running++;
1827 }
1828
1829 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1830 {
1831         rq->nr_running--;
1832 }
1833
1834 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1835 {
1836         if (task_has_rt_policy(p)) {
1837                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1838                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1839                 return;
1840         }
1841
1842         /*
1843          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1844          */
1845         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1846                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1847                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1848                 return;
1849         }
1850
1851         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1852         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1853 }
1854
1855 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1856 {
1857         s64 diff = sample - *avg;
1858         *avg += diff >> 3;
1859 }
1860
1861 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1862 {
1863         if (wakeup)
1864                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1865
1866         sched_info_queued(p);
1867         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1868         p->se.on_rq = 1;
1869 }
1870
1871 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1872 {
1873         if (sleep) {
1874                 if (p->se.last_wakeup) {
1875                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1876                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1877                         p->se.last_wakeup = 0;
1878                 } else {
1879                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1880                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1881                 }
1882         }
1883
1884         sched_info_dequeued(p);
1885         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1886         p->se.on_rq = 0;
1887 }
1888
1889 /*
1890  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1891  */
1892 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1893 {
1894         return p->static_prio;
1895 }
1896
1897 /*
1898  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1899  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1900  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1901  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1902  * estimator recalculates.
1903  */
1904 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1905 {
1906         int prio;
1907
1908         if (task_has_rt_policy(p))
1909                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1910         else
1911                 prio = __normal_prio(p);
1912         return prio;
1913 }
1914
1915 /*
1916  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1917  * taken into account by the scheduler. This value might
1918  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1919  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1920  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1921  */
1922 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1923 {
1924         p->normal_prio = normal_prio(p);
1925         /*
1926          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1927          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1928          * to the normal priority:
1929          */
1930         if (!rt_prio(p->prio))
1931                 return p->normal_prio;
1932         return p->prio;
1933 }
1934
1935 /*
1936  * activate_task - move a task to the runqueue.
1937  */
1938 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1939 {
1940         if (task_contributes_to_load(p))
1941                 rq->nr_uninterruptible--;
1942
1943         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1944         inc_nr_running(rq);
1945 }
1946
1947 /*
1948  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1949  */
1950 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1951 {
1952         if (task_contributes_to_load(p))
1953                 rq->nr_uninterruptible++;
1954
1955         dequeue_task(rq, p, sleep);
1956         dec_nr_running(rq);
1957 }
1958
1959 /**
1960  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1961  * @p: the task in question.
1962  */
1963 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1964 {
1965         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1966 }
1967
1968 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1969 {
1970         set_task_rq(p, cpu);
1971 #ifdef CONFIG_SMP
1972         /*
1973          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1974          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1975          * per-task data have been completed by this moment.
1976          */
1977         smp_wmb();
1978         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1979 #endif
1980 }
1981
1982 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1983                                        const struct sched_class *prev_class,
1984                                        int oldprio, int running)
1985 {
1986         if (prev_class != p->sched_class) {
1987                 if (prev_class->switched_from)
1988                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1989                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1990         } else
1991                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1992 }
1993
1994 #ifdef CONFIG_SMP
1995 /*
1996  * Is this task likely cache-hot:
1997  */
1998 static int
1999 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2000 {
2001         s64 delta;
2002
2003         /*
2004          * Buddy candidates are cache hot:
2005          */
2006         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
2007                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2008                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2009                 return 1;
2010
2011         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2012                 return 0;
2013
2014         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2015                 return 1;
2016         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2017                 return 0;
2018
2019         delta = now - p->se.exec_start;
2020
2021         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2022 }
2023
2024
2025 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2026 {
2027         int old_cpu = task_cpu(p);
2028         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
2029         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
2030                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
2031         u64 clock_offset;
2032
2033         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
2034
2035         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2036
2037 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2038         if (p->se.wait_start)
2039                 p->se.wait_start -= clock_offset;
2040         if (p->se.sleep_start)
2041                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
2042         if (p->se.block_start)
2043                 p->se.block_start -= clock_offset;
2044 #endif
2045         if (old_cpu != new_cpu) {
2046                 p->se.nr_migrations++;
2047                 new_rq->nr_migrations_in++;
2048 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2049                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
2050                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
2051 #endif
2052                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS,
2053                                      1, 1, NULL, 0);
2054         }
2055         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
2056                                          new_cfsrq->min_vruntime;
2057
2058         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2059 }
2060
2061 struct migration_req {
2062         struct list_head list;
2063
2064         struct task_struct *task;
2065         int dest_cpu;
2066
2067         struct completion done;
2068 };
2069
2070 /*
2071  * The task's runqueue lock must be held.
2072  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2073  */
2074 static int
2075 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2076 {
2077         struct rq *rq = task_rq(p);
2078
2079         /*
2080          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2081          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
2082          */
2083         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
2084                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
2085                 return 0;
2086         }
2087
2088         init_completion(&req->done);
2089         req->task = p;
2090         req->dest_cpu = dest_cpu;
2091         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2092
2093         return 1;
2094 }
2095
2096 /*
2097  * wait_task_context_switch -   wait for a thread to complete at least one
2098  *                              context switch.
2099  *
2100  * @p must not be current.
2101  */
2102 void wait_task_context_switch(struct task_struct *p)
2103 {
2104         unsigned long nvcsw, nivcsw, flags;
2105         int running;
2106         struct rq *rq;
2107
2108         nvcsw   = p->nvcsw;
2109         nivcsw  = p->nivcsw;
2110         for (;;) {
2111                 /*
2112                  * The runqueue is assigned before the actual context
2113                  * switch. We need to take the runqueue lock.
2114                  *
2115                  * We could check initially without the lock but it is
2116                  * very likely that we need to take the lock in every
2117                  * iteration.
2118                  */
2119                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2120                 running = task_running(rq, p);
2121                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2122
2123                 if (likely(!running))
2124                         break;
2125                 /*
2126                  * The switch count is incremented before the actual
2127                  * context switch. We thus wait for two switches to be
2128                  * sure at least one completed.
2129                  */
2130                 if ((p->nvcsw - nvcsw) > 1)
2131                         break;
2132                 if ((p->nivcsw - nivcsw) > 1)
2133                         break;
2134
2135                 cpu_relax();
2136         }
2137 }
2138
2139 /*
2140  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2141  *
2142  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2143  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2144  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2145  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2146  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2147  * @p has remained unscheduled the whole time.
2148  *
2149  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2150  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2151  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2152  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2153  * waiting to become inactive.
2154  */
2155 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2156 {
2157         unsigned long flags;
2158         int running, on_rq;
2159         unsigned long ncsw;
2160         struct rq *rq;
2161
2162         for (;;) {
2163                 /*
2164                  * We do the initial early heuristics without holding
2165                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2166                  * the runqueue lock when things look like they will
2167                  * work out!
2168                  */
2169                 rq = task_rq(p);
2170
2171                 /*
2172                  * If the task is actively running on another CPU
2173                  * still, just relax and busy-wait without holding
2174                  * any locks.
2175                  *
2176                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2177                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2178                  * But we don't care, since "task_running()" will
2179                  * return false if the runqueue has changed and p
2180                  * is actually now running somewhere else!
2181                  */
2182                 while (task_running(rq, p)) {
2183                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2184                                 return 0;
2185                         cpu_relax();
2186                 }
2187
2188                 /*
2189                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2190                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2191                  * just go back and repeat.
2192                  */
2193                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2194                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2195                 running = task_running(rq, p);
2196                 on_rq = p->se.on_rq;
2197                 ncsw = 0;
2198                 if (!match_state || p->state == match_state)
2199                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2200                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2201
2202                 /*
2203                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2204                  */
2205                 if (unlikely(!ncsw))
2206                         break;
2207
2208                 /*
2209                  * Was it really running after all now that we
2210                  * checked with the proper locks actually held?
2211                  *
2212                  * Oops. Go back and try again..
2213                  */
2214                 if (unlikely(running)) {
2215                         cpu_relax();
2216                         continue;
2217                 }
2218
2219                 /*
2220                  * It's not enough that it's not actively running,
2221                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2222                  * preempted!
2223                  *
2224                  * So if it was still runnable (but just not actively
2225                  * running right now), it's preempted, and we should
2226                  * yield - it could be a while.
2227                  */
2228                 if (unlikely(on_rq)) {
2229                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2230                         continue;
2231                 }
2232
2233                 /*
2234                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2235                  * runnable, which means that it will never become
2236                  * running in the future either. We're all done!
2237                  */
2238                 break;
2239         }
2240
2241         return ncsw;
2242 }
2243
2244 /***
2245  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2246  * @p: the to-be-kicked thread
2247  *
2248  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2249  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2250  *
2251  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2252  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2253  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2254  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2255  * achieved as well.
2256  */
2257 void kick_process(struct task_struct *p)
2258 {
2259         int cpu;
2260
2261         preempt_disable();
2262         cpu = task_cpu(p);
2263         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2264                 smp_send_reschedule(cpu);
2265         preempt_enable();
2266 }
2267 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2268 #endif /* CONFIG_SMP */
2269
2270 /**
2271  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2272  * @p:          the task to evaluate
2273  * @func:       the function to be called
2274  * @info:       the function call argument
2275  *
2276  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2277  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2278  */
2279 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2280                               void (*func) (void *info), void *info)
2281 {
2282         int cpu;
2283
2284         preempt_disable();
2285         cpu = task_cpu(p);
2286         if (task_curr(p))
2287                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2288         preempt_enable();
2289 }
2290
2291 /***
2292  * try_to_wake_up - wake up a thread
2293  * @p: the to-be-woken-up thread
2294  * @state: the mask of task states that can be woken
2295  * @sync: do a synchronous wakeup?
2296  *
2297  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2298  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2299  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2300  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2301  * runnable without the overhead of this.
2302  *
2303  * returns failure only if the task is already active.
2304  */
2305 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2306                           int wake_flags)
2307 {
2308         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2309         unsigned long flags;
2310         struct rq *rq;
2311
2312         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2313                 wake_flags &= ~WF_SYNC;
2314
2315         this_cpu = get_cpu();
2316
2317         smp_wmb();
2318         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2319         update_rq_clock(rq);
2320         if (!(p->state & state))
2321                 goto out;
2322
2323         if (p->se.on_rq)
2324                 goto out_running;
2325
2326         cpu = task_cpu(p);
2327         orig_cpu = cpu;
2328
2329 #ifdef CONFIG_SMP
2330         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2331                 goto out_activate;
2332
2333         /*
2334          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2335          * we put the task in TASK_WAKING state.
2336          *
2337          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2338          */
2339         if (task_contributes_to_load(p))
2340                 rq->nr_uninterruptible--;
2341         p->state = TASK_WAKING;
2342         task_rq_unlock(rq, &flags);
2343
2344         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2345         if (cpu != orig_cpu)
2346                 set_task_cpu(p, cpu);
2347
2348         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2349         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2350         cpu = task_cpu(p);
2351
2352 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2353         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2354         if (cpu == this_cpu)
2355                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2356         else {
2357                 struct sched_domain *sd;
2358                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2359                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2360                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2361                                 break;
2362                         }
2363                 }
2364         }
2365 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2366
2367 out_activate:
2368 #endif /* CONFIG_SMP */
2369         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2370         if (wake_flags & WF_SYNC)
2371                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2372         if (orig_cpu != cpu)
2373                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2374         if (cpu == this_cpu)
2375                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2376         else
2377                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2378         activate_task(rq, p, 1);
2379         success = 1;
2380
2381         /*
2382          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2383          */
2384         if (!in_interrupt()) {
2385                 struct sched_entity *se = &current->se;
2386                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2387
2388                 if (se->last_wakeup)
2389                         sample -= se->last_wakeup;
2390                 else
2391                         sample -= se->start_runtime;
2392                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2393
2394                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2395         }
2396
2397 out_running:
2398         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2399         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2400
2401         p->state = TASK_RUNNING;
2402 #ifdef CONFIG_SMP
2403         if (p->sched_class->task_wake_up)
2404                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2405 #endif
2406 out:
2407         task_rq_unlock(rq, &flags);
2408         put_cpu();
2409
2410         return success;
2411 }
2412
2413 /**
2414  * wake_up_process - Wake up a specific process
2415  * @p: The process to be woken up.
2416  *
2417  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2418  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2419  * running.
2420  *
2421  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2422  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2423  */
2424 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2425 {
2426         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2427 }
2428 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2429
2430 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2431 {
2432         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2433 }
2434
2435 /*
2436  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2437  * p is forked by current.
2438  *
2439  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2440  */
2441 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2442 {
2443         p->se.exec_start                = 0;
2444         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2445         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2446         p->se.nr_migrations             = 0;
2447         p->se.last_wakeup               = 0;
2448         p->se.avg_overlap               = 0;
2449         p->se.start_runtime             = 0;
2450         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2451         p->se.avg_running               = 0;
2452
2453 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2454         p->se.wait_start                        = 0;
2455         p->se.wait_max                          = 0;
2456         p->se.wait_count                        = 0;
2457         p->se.wait_sum                          = 0;
2458
2459         p->se.sleep_start                       = 0;
2460         p->se.sleep_max                         = 0;
2461         p->se.sum_sleep_runtime                 = 0;
2462
2463         p->se.block_start                       = 0;
2464         p->se.block_max                         = 0;
2465         p->se.exec_max                          = 0;
2466         p->se.slice_max                         = 0;
2467
2468         p->se.nr_migrations_cold                = 0;
2469         p->se.nr_failed_migrations_affine       = 0;
2470         p->se.nr_failed_migrations_running      = 0;
2471         p->se.nr_failed_migrations_hot          = 0;
2472         p->se.nr_forced_migrations              = 0;
2473         p->se.nr_forced2_migrations             = 0;
2474
2475         p->se.nr_wakeups                        = 0;
2476         p->se.nr_wakeups_sync                   = 0;
2477         p->se.nr_wakeups_migrate                = 0;
2478         p->se.nr_wakeups_local                  = 0;
2479         p->se.nr_wakeups_remote                 = 0;
2480         p->se.nr_wakeups_affine                 = 0;
2481         p->se.nr_wakeups_affine_attempts        = 0;
2482         p->se.nr_wakeups_passive                = 0;
2483         p->se.nr_wakeups_idle                   = 0;
2484
2485 #endif
2486
2487         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2488         p->se.on_rq = 0;
2489         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2490
2491 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2492         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2493 #endif
2494
2495         /*
2496          * We mark the process as running here, but have not actually
2497          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2498          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2499          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2500          */
2501         p->state = TASK_RUNNING;
2502 }
2503
2504 /*
2505  * fork()/clone()-time setup:
2506  */
2507 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2508 {
2509         int cpu = get_cpu();
2510
2511         __sched_fork(p);
2512
2513         /*
2514          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2515          */
2516         p->prio = current->normal_prio;
2517
2518         /*
2519          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2520          */
2521         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2522                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR)
2523                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2524
2525                 if (p->normal_prio < DEFAULT_PRIO)
2526                         p->prio = DEFAULT_PRIO;
2527
2528                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2529                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2530                         set_load_weight(p);
2531                 }
2532
2533                 /*
2534                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2535                  * fulfilled its duty:
2536                  */
2537                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2538         }
2539
2540         if (!rt_prio(p->prio))
2541                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2542
2543 #ifdef CONFIG_SMP
2544         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2545 #endif
2546         set_task_cpu(p, cpu);
2547
2548 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2549         if (likely(sched_info_on()))
2550                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2551 #endif
2552 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2553         p->oncpu = 0;
2554 #endif
2555 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2556         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2557         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2558 #endif
2559         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2560
2561         put_cpu();
2562 }
2563
2564 /*
2565  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2566  *
2567  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2568  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2569  * on the runqueue and wakes it.
2570  */
2571 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2572 {
2573         unsigned long flags;
2574         struct rq *rq;
2575
2576         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2577         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2578         update_rq_clock(rq);
2579
2580         p->prio = effective_prio(p);
2581
2582         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2583                 activate_task(rq, p, 0);
2584         } else {
2585                 /*
2586                  * Let the scheduling class do new task startup
2587                  * management (if any):
2588                  */
2589                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2590                 inc_nr_running(rq);
2591         }
2592         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2593         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2594 #ifdef CONFIG_SMP
2595         if (p->sched_class->task_wake_up)
2596                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2597 #endif
2598         task_rq_unlock(rq, &flags);
2599 }
2600
2601 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2602
2603 /**
2604  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2605  * @notifier: notifier struct to register
2606  */
2607 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2608 {
2609         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2610 }
2611 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2612
2613 /**
2614  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2615  * @notifier: notifier struct to unregister
2616  *
2617  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2618  */
2619 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2620 {
2621         hlist_del(&notifier->link);
2622 }
2623 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2624
2625 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2626 {
2627         struct preempt_notifier *notifier;
2628         struct hlist_node *node;
2629
2630         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2631                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2632 }
2633
2634 static void
2635 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2636                                  struct task_struct *next)
2637 {
2638         struct preempt_notifier *notifier;
2639         struct hlist_node *node;
2640
2641         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2642                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2643 }
2644
2645 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2646
2647 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2648 {
2649 }
2650
2651 static void
2652 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2653                                  struct task_struct *next)
2654 {
2655 }
2656
2657 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2658
2659 /**
2660  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2661  * @rq: the runqueue preparing to switch
2662  * @prev: the current task that is being switched out
2663  * @next: the task we are going to switch to.
2664  *
2665  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2666  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2667  * switch.
2668  *
2669  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2670  * hooks.
2671  */
2672 static inline void
2673 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2674                     struct task_struct *next)
2675 {
2676         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2677         prepare_lock_switch(rq, next);
2678         prepare_arch_switch(next);
2679 }
2680
2681 /**
2682  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2683  * @rq: runqueue associated with task-switch
2684  * @prev: the thread we just switched away from.
2685  *
2686  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2687  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2688  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2689  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2690  *
2691  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2692  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2693  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2694  * details.)
2695  */
2696 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2697         __releases(rq->lock)
2698 {
2699         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2700         long prev_state;
2701
2702         rq->prev_mm = NULL;
2703
2704         /*
2705          * A task struct has one reference for the use as "current".
2706          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2707          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2708          * the scheduled task must drop that reference.
2709          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2710          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2711          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2712          * be dropped twice.
2713          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2714          */
2715         prev_state = prev->state;
2716         finish_arch_switch(prev);
2717         perf_event_task_sched_in(current, cpu_of(rq));
2718         finish_lock_switch(rq, prev);
2719
2720         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2721         if (mm)
2722                 mmdrop(mm);
2723         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2724                 /*
2725                  * Remove function-return probe instances associated with this
2726                  * task and put them back on the free list.
2727                  */
2728                 kprobe_flush_task(prev);
2729                 put_task_struct(prev);
2730         }
2731 }
2732
2733 #ifdef CONFIG_SMP
2734
2735 /* assumes rq->lock is held */
2736 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2737 {
2738         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2739                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2740 }
2741
2742 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2743 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2744 {
2745         if (rq->post_schedule) {
2746                 unsigned long flags;
2747
2748                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2749                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2750                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2751                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2752
2753                 rq->post_schedule = 0;
2754         }
2755 }
2756
2757 #else
2758
2759 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2760 {
2761 }
2762
2763 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2764 {
2765 }
2766
2767 #endif
2768
2769 /**
2770  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2771  * @prev: the thread we just switched away from.
2772  */
2773 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2774         __releases(rq->lock)
2775 {
2776         struct rq *rq = this_rq();
2777
2778         finish_task_switch(rq, prev);
2779
2780         /*
2781          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2782          * task_switch?
2783          */
2784         post_schedule(rq);
2785
2786 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2787         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2788         preempt_enable();
2789 #endif
2790         if (current->set_child_tid)
2791                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2792 }
2793
2794 /*
2795  * context_switch - switch to the new MM and the new
2796  * thread's register state.
2797  */
2798 static inline void
2799 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2800                struct task_struct *next)
2801 {
2802         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2803
2804         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2805         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2806         mm = next->mm;
2807         oldmm = prev->active_mm;
2808         /*
2809          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2810          * combine the page table reload and the switch backend into
2811          * one hypercall.
2812          */
2813         arch_start_context_switch(prev);
2814
2815         if (unlikely(!mm)) {
2816                 next->active_mm = oldmm;
2817                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2818                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2819         } else
2820                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2821
2822         if (unlikely(!prev->mm)) {
2823                 prev->active_mm = NULL;
2824                 rq->prev_mm = oldmm;
2825         }
2826         /*
2827          * Since the runqueue lock will be released by the next
2828          * task (which is an invalid locking op but in the case
2829          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2830          * do an early lockdep release here:
2831          */
2832 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2833         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2834 #endif
2835
2836         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2837         switch_to(prev, next, prev);
2838
2839         barrier();
2840         /*
2841          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2842          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2843          * frame will be invalid.
2844          */
2845         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2846 }
2847
2848 /*
2849  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2850  *
2851  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2852  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2853  * number of context switches performed since bootup.
2854  */
2855 unsigned long nr_running(void)
2856 {
2857         unsigned long i, sum = 0;
2858
2859         for_each_online_cpu(i)
2860                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2861
2862         return sum;
2863 }
2864
2865 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2866 {
2867         unsigned long i, sum = 0;
2868
2869         for_each_possible_cpu(i)
2870                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2871
2872         /*
2873          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2874          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2875          */
2876         if (unlikely((long)sum < 0))
2877                 sum = 0;
2878
2879         return sum;
2880 }
2881
2882 unsigned long long nr_context_switches(void)
2883 {
2884         int i;
2885         unsigned long long sum = 0;
2886
2887         for_each_possible_cpu(i)
2888                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2889
2890         return sum;
2891 }
2892
2893 unsigned long nr_iowait(void)
2894 {
2895         unsigned long i, sum = 0;
2896
2897         for_each_possible_cpu(i)
2898                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2899
2900         return sum;
2901 }
2902
2903 unsigned long nr_iowait_cpu(void)
2904 {
2905         struct rq *this = this_rq();
2906         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2907 }
2908
2909 unsigned long this_cpu_load(void)
2910 {
2911         struct rq *this = this_rq();
2912         return this->cpu_load[0];
2913 }
2914
2915
2916 /* Variables and functions for calc_load */
2917 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2918 static unsigned long calc_load_update;
2919 unsigned long avenrun[3];
2920 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2921
2922 /**
2923  * get_avenrun - get the load average array
2924  * @loads:      pointer to dest load array
2925  * @offset:     offset to add
2926  * @shift:      shift count to shift the result left
2927  *
2928  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2929  */
2930 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2931 {
2932         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2933         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2934         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2935 }
2936
2937 static unsigned long
2938 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2939 {
2940         load *= exp;
2941         load += active * (FIXED_1 - exp);
2942         return load >> FSHIFT;
2943 }
2944
2945 /*
2946  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2947  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2948  */
2949 void calc_global_load(void)
2950 {
2951         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
2952         long active;
2953
2954         if (time_before(jiffies, upd))
2955                 return;
2956
2957         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2958         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2959
2960         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2961         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2962         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2963
2964         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2965 }
2966
2967 /*
2968  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
2969  */
2970 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
2971 {
2972         long nr_active, delta;
2973
2974         nr_active = this_rq->nr_running;
2975         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2976
2977         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2978                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2979                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2980                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2981         }
2982 }
2983
2984 /*
2985  * Externally visible per-cpu scheduler statistics:
2986  * cpu_nr_migrations(cpu) - number of migrations into that cpu
2987  */
2988 u64 cpu_nr_migrations(int cpu)
2989 {
2990         return cpu_rq(cpu)->nr_migrations_in;
2991 }
2992
2993 /*
2994  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2995  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2996  */
2997 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2998 {
2999         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3000         int i, scale;
3001
3002         this_rq->nr_load_updates++;
3003
3004         /* Update our load: */
3005         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3006                 unsigned long old_load, new_load;
3007
3008                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3009
3010                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3011                 new_load = this_load;
3012                 /*
3013                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3014                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3015                  * example.
3016                  */
3017                 if (new_load > old_load)
3018                         new_load += scale-1;
3019                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3020         }
3021
3022         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3023                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3024                 calc_load_account_active(this_rq);
3025         }
3026 }
3027
3028 #ifdef CONFIG_SMP
3029
3030 /*
3031  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
3032  *
3033  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
3034  * you need to do so manually before calling.
3035  */
3036 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3037         __acquires(rq1->lock)
3038         __acquires(rq2->lock)
3039 {
3040         BUG_ON(!irqs_disabled());
3041         if (rq1 == rq2) {
3042                 spin_lock(&rq1->lock);
3043                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
3044         } else {
3045                 if (rq1 < rq2) {
3046                         spin_lock(&rq1->lock);
3047                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3048                 } else {
3049                         spin_lock(&rq2->lock);
3050                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3051                 }
3052         }
3053         update_rq_clock(rq1);
3054         update_rq_clock(rq2);
3055 }
3056
3057 /*
3058  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3059  *
3060  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3061  * you need to do so manually after calling.
3062  */
3063 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3064         __releases(rq1->lock)
3065         __releases(rq2->lock)
3066 {
3067         spin_unlock(&rq1->lock);
3068         if (rq1 != rq2)
3069                 spin_unlock(&rq2->lock);
3070         else
3071                 __release(rq2->lock);
3072 }
3073
3074 /*
3075  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
3076  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
3077  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
3078  * the cpu_allowed mask is restored.
3079  */
3080 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
3081 {
3082         struct migration_req req;
3083         unsigned long flags;
3084         struct rq *rq;
3085
3086         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3087         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
3088             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
3089                 goto out;
3090
3091         /* force the process onto the specified CPU */
3092         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3093                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3094                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3095
3096                 get_task_struct(mt);
3097                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3098                 wake_up_process(mt);
3099                 put_task_struct(mt);
3100                 wait_for_completion(&req.done);
3101
3102                 return;
3103         }
3104 out:
3105         task_rq_unlock(rq, &flags);
3106 }
3107
3108 /*
3109  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3110  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3111  */
3112 void sched_exec(void)
3113 {
3114         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
3115         new_cpu = current->sched_class->select_task_rq(current, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3116         put_cpu();
3117         if (new_cpu != this_cpu)
3118                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
3119 }
3120
3121 /*
3122  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3123  * Both runqueues must be locked.
3124  */
3125 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3126                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3127 {
3128         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3129         set_task_cpu(p, this_cpu);
3130         activate_task(this_rq, p, 0);
3131         /*
3132          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
3133          * to be always true for them.
3134          */
3135         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3136 }
3137
3138 /*
3139  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3140  */
3141 static
3142 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3143                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3144                      int *all_pinned)
3145 {
3146         int tsk_cache_hot = 0;
3147         /*
3148          * We do not migrate tasks that are:
3149          * 1) running (obviously), or
3150          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3151          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3152          */
3153         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3154                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3155                 return 0;
3156         }
3157         *all_pinned = 0;
3158
3159         if (task_running(rq, p)) {
3160                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3161                 return 0;
3162         }
3163
3164         /*
3165          * Aggressive migration if:
3166          * 1) task is cache cold, or
3167          * 2) too many balance attempts have failed.
3168          */
3169
3170         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3171         if (!tsk_cache_hot ||
3172                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3173 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3174                 if (tsk_cache_hot) {
3175                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3176                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3177                 }
3178 #endif
3179                 return 1;
3180         }
3181
3182         if (tsk_cache_hot) {
3183                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3184                 return 0;
3185         }
3186         return 1;
3187 }
3188
3189 static unsigned long
3190 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3191               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3192               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3193               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3194 {
3195         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3196         struct task_struct *p;
3197         long rem_load_move = max_load_move;
3198
3199         if (max_load_move == 0)
3200                 goto out;
3201
3202         pinned = 1;
3203
3204         /*
3205          * Start the load-balancing iterator:
3206          */
3207         p = iterator->start(iterator->arg);
3208 next:
3209         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3210                 goto out;
3211
3212         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3213             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3214                 p = iterator->next(iterator->arg);
3215                 goto next;
3216         }
3217
3218         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3219         pulled++;
3220         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3221
3222 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3223         /*
3224          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3225          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3226          * section.
3227          */
3228         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3229                 goto out;
3230 #endif
3231
3232         /*
3233          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3234          */
3235         if (rem_load_move > 0) {
3236                 if (p->prio < *this_best_prio)
3237                         *this_best_prio = p->prio;
3238                 p = iterator->next(iterator->arg);
3239                 goto next;
3240         }
3241 out:
3242         /*
3243          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3244          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3245          * inside pull_task().
3246          */
3247         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3248
3249         if (all_pinned)
3250                 *all_pinned = pinned;
3251
3252         return max_load_move - rem_load_move;
3253 }
3254
3255 /*
3256  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3257  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3258  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3259  *
3260  * Called with both runqueues locked.
3261  */
3262 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3263                       unsigned long max_load_move,
3264                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3265                       int *all_pinned)
3266 {
3267         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3268         unsigned long total_load_moved = 0;
3269         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3270
3271         do {
3272                 total_load_moved +=
3273                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3274                                 max_load_move - total_load_moved,
3275                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3276                 class = class->next;
3277
3278 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3279                 /*
3280                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3281                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3282                  * the critical section.
3283                  */
3284                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3285                         break;
3286 #endif
3287         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3288
3289         return total_load_moved > 0;
3290 }
3291
3292 static int
3293 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3294                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3295                    struct rq_iterator *iterator)
3296 {
3297         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3298         int pinned = 0;
3299
3300         while (p) {
3301                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3302                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3303                         /*
3304                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3305                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3306                          * stats here rather than inside pull_task().
3307                          */
3308                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3309
3310                         return 1;
3311                 }
3312                 p = iterator->next(iterator->arg);
3313         }
3314
3315         return 0;
3316 }
3317
3318 /*
3319  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3320  * part of active balancing operations within "domain".
3321  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3322  *
3323  * Called with both runqueues locked.
3324  */
3325 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3326                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3327 {
3328         const struct sched_class *class;
3329
3330         for_each_class(class) {
3331                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3332                         return 1;
3333         }
3334
3335         return 0;
3336 }
3337 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3338 /*
3339  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3340  *              during load balancing.
3341  */
3342 struct sd_lb_stats {
3343         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3344         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3345         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3346         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3347         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3348
3349         /** Statistics of this group */
3350         unsigned long this_load;
3351         unsigned long this_load_per_task;
3352         unsigned long this_nr_running;
3353
3354         /* Statistics of the busiest group */
3355         unsigned long max_load;
3356         unsigned long busiest_load_per_task;
3357         unsigned long busiest_nr_running;
3358
3359         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3360 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3361         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3362         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3363         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3364         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3365         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3366         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3367 #endif
3368 };
3369
3370 /*
3371  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3372  */
3373 struct sg_lb_stats {
3374         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3375         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3376         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3377         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3378         unsigned long group_capacity;
3379         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3380 };
3381
3382 /**
3383  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3384  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3385  */
3386 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3387 {
3388         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3389 }
3390
3391 /**
3392  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3393  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3394  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3395  */
3396 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3397                                         enum cpu_idle_type idle)
3398 {
3399         int load_idx;
3400
3401         switch (idle) {
3402         case CPU_NOT_IDLE:
3403                 load_idx = sd->busy_idx;
3404                 break;
3405
3406         case CPU_NEWLY_IDLE:
3407                 load_idx = sd->newidle_idx;
3408                 break;
3409         default:
3410                 load_idx = sd->idle_idx;
3411                 break;
3412         }
3413
3414         return load_idx;
3415 }
3416
3417
3418 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3419 /**
3420  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3421  * the given sched_domain, during load balancing.
3422  *
3423  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3424  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3425  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3426  */
3427 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3428         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3429 {
3430         /*
3431          * Busy processors will not participate in power savings
3432          * balance.
3433          */
3434         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3435                 sds->power_savings_balance = 0;
3436         else {
3437                 sds->power_savings_balance = 1;
3438                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3439                 sds->leader_nr_running = 0;
3440         }
3441 }
3442
3443 /**
3444  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3445  * sched_domain while performing load balancing.
3446  *
3447  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3448  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3449  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3450  *              load balancing ?
3451  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3452  */
3453 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3454         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3455 {
3456
3457         if (!sds->power_savings_balance)
3458                 return;
3459
3460         /*
3461          * If the local group is idle or completely loaded
3462          * no need to do power savings balance at this domain
3463          */
3464         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3465                                 !sds->this_nr_running))
3466                 sds->power_savings_balance = 0;
3467
3468         /*
3469          * If a group is already running at full capacity or idle,
3470          * don't include that group in power savings calculations
3471          */
3472         if (!sds->power_savings_balance ||
3473                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3474                 !sgs->sum_nr_running)
3475                 return;
3476
3477         /*
3478          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3479          * This is the group from where we need to pick up the load
3480          * for saving power
3481          */
3482         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3483             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3484              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3485                 sds->group_min = group;
3486                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3487                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3488                                                 sgs->sum_nr_running;
3489         }
3490
3491         /*
3492          * Calculate the group which is almost near its
3493          * capacity but still has some space to pick up some load
3494          * from other group and save more power
3495          */
3496         if (sgs->sum_nr_running + 1 > sgs->group_capacity)
3497                 return;
3498
3499         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3500             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3501              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3502                 sds->group_leader = group;
3503                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3504         }
3505 }
3506
3507 /**
3508  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3509  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3510  *      under consideration.
3511  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3512  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3513  *
3514  * Description:
3515  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3516  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3517  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3518  *
3519  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3520  * Else returns 0.
3521  */
3522 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3523                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3524 {
3525         if (!sds->power_savings_balance)
3526                 return 0;
3527
3528         if (sds->this != sds->group_leader ||
3529                         sds->group_leader == sds->group_min)
3530                 return 0;
3531
3532         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3533         sds->busiest = sds->group_min;
3534
3535         return 1;
3536
3537 }
3538 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3539 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3540         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3541 {
3542         return;
3543 }
3544
3545 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3546         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3547 {
3548         return;
3549 }
3550
3551 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3552                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3553 {
3554         return 0;
3555 }
3556 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3557
3558
3559 unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3560 {
3561         return SCHED_LOAD_SCALE;
3562 }
3563
3564 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3565 {
3566         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
3567 }
3568
3569 unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3570 {
3571         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3572         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
3573
3574         smt_gain /= weight;
3575
3576         return smt_gain;
3577 }
3578
3579 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3580 {
3581         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
3582 }
3583
3584 unsigned long scale_rt_power(int cpu)
3585 {
3586         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3587         u64 total, available;
3588
3589         sched_avg_update(rq);
3590
3591         total = sched_avg_period() + (rq->clock - rq->age_stamp);
3592         available = total - rq->rt_avg;
3593
3594         if (unlikely((s64)total < SCHED_LOAD_SCALE))
3595                 total = SCHED_LOAD_SCALE;
3596
3597         total >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3598
3599         return div_u64(available, total);
3600 }
3601
3602 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3603 {
3604         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3605         unsigned long power = SCHED_LOAD_SCALE;
3606         struct sched_group *sdg = sd->groups;
3607
3608         if (sched_feat(ARCH_POWER))
3609                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
3610         else
3611                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
3612
3613         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3614
3615         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
3616                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
3617                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
3618                 else
3619                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
3620
3621                 power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3622         }
3623
3624         power *= scale_rt_power(cpu);
3625         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3626
3627         if (!power)
3628                 power = 1;
3629
3630         sdg->cpu_power = power;
3631 }
3632
3633 static void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3634 {
3635         struct sched_domain *child = sd->child;
3636         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
3637         unsigned long power;
3638
3639         if (!child) {
3640                 update_cpu_power(sd, cpu);
3641                 return;
3642         }
3643
3644         power = 0;
3645
3646         group = child->groups;
3647         do {
3648                 power += group->cpu_power;
3649                 group = group->next;
3650         } while (group != child->groups);
3651
3652         sdg->cpu_power = power;
3653 }
3654
3655 /**
3656  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3657  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3658  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3659  * @idle: Idle status of this_cpu
3660  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3661  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3662  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3663  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3664  * @balance: Should we balance.
3665  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3666  */
3667 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_domain *sd,
3668                         struct sched_group *group, int this_cpu,
3669                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3670                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3671                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3672 {
3673         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3674         int i;
3675         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3676         unsigned long sum_avg_load_per_task;
3677         unsigned long avg_load_per_task;
3678
3679         if (local_group) {
3680                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3681                 if (balance_cpu == this_cpu)
3682                         update_group_power(sd, this_cpu);
3683         }
3684
3685         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3686         sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3687         max_cpu_load = 0;
3688         min_cpu_load = ~0UL;
3689
3690         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3691                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3692
3693                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3694                         *sd_idle = 0;
3695
3696                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3697                 if (local_group) {
3698                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3699                                 first_idle_cpu = 1;
3700                                 balance_cpu = i;
3701                         }
3702
3703                         load = target_load(i, load_idx);
3704                 } else {
3705                         load = source_load(i, load_idx);
3706                         if (load > max_cpu_load)
3707                                 max_cpu_load = load;
3708                         if (min_cpu_load > load)
3709                                 min_cpu_load = load;
3710                 }
3711
3712                 sgs->group_load += load;
3713                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3714                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3715
3716                 sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3717         }
3718
3719         /*
3720          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3721          * is eligible for doing load balancing at this and above
3722          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3723          * to do the newly idle load balance.
3724          */
3725         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3726             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3727                 *balance = 0;
3728                 return;
3729         }
3730
3731         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3732         sgs->avg_load = (sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
3733
3734
3735         /*
3736          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3737          * than the average weight of two tasks.
3738          *
3739          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3740          *      might not be a suitable number - should we keep a
3741          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3742          *      the hierarchy?
3743          */
3744         avg_load_per_task = (sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3745                 group->cpu_power;
3746
3747         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3748                 sgs->group_imb = 1;
3749
3750         sgs->group_capacity =
3751                 DIV_ROUND_CLOSEST(group->cpu_power, SCHED_LOAD_SCALE);
3752 }
3753
3754 /**
3755  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3756  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3757  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3758  * @idle: Idle status of this_cpu
3759  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3760  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3761  * @balance: Should we balance.
3762  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3763  */
3764 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3765                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3766                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3767                         struct sd_lb_stats *sds)
3768 {
3769         struct sched_domain *child = sd->child;
3770         struct sched_group *group = sd->groups;
3771         struct sg_lb_stats sgs;
3772         int load_idx, prefer_sibling = 0;
3773
3774         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
3775                 prefer_sibling = 1;
3776
3777         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3778         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3779
3780         do {
3781                 int local_group;
3782
3783                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3784                                                sched_group_cpus(group));
3785                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3786                 update_sg_lb_stats(sd, group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3787                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3788
3789                 if (local_group && balance && !(*balance))
3790                         return;
3791
3792                 sds->total_load += sgs.group_load;
3793                 sds->total_pwr += group->cpu_power;
3794
3795                 /*
3796                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
3797                  * first, lower the group capacity to one so that we'll try
3798                  * and move all the excess tasks away.
3799                  */
3800                 if (prefer_sibling)
3801                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
3802
3803                 if (local_group) {
3804                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3805                         sds->this = group;
3806                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3807                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3808                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3809                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3810                                 sgs.group_imb)) {
3811                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3812                         sds->busiest = group;
3813                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3814                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3815                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3816                 }
3817
3818                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
3819                 group = group->next;
3820         } while (group != sd->groups);
3821 }
3822
3823 /**
3824  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3825  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3826  *                      load balancing.
3827  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3828  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3829  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3830  */
3831 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3832                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3833 {
3834         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3835         unsigned int imbn = 2;
3836
3837         if (sds->this_nr_running) {
3838                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3839                 if (sds->busiest_load_per_task >
3840                                 sds->this_load_per_task)
3841                         imbn = 1;
3842         } else
3843                 sds->this_load_per_task =
3844                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3845
3846         if (sds->max_load - sds->this_load + sds->busiest_load_per_task >=
3847                         sds->busiest_load_per_task * imbn) {
3848                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3849                 return;
3850         }
3851
3852         /*
3853          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3854          * however we may be able to increase total CPU power used by
3855          * moving them.
3856          */
3857
3858         pwr_now += sds->busiest->cpu_power *
3859                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3860         pwr_now += sds->this->cpu_power *
3861                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3862         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3863
3864         /* Amount of load we'd subtract */
3865         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3866                 sds->busiest->cpu_power;
3867         if (sds->max_load > tmp)
3868                 pwr_move += sds->busiest->cpu_power *
3869                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
3870
3871         /* Amount of load we'd add */
3872         if (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power <
3873                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3874                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power) /
3875                         sds->this->cpu_power;
3876         else
3877                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3878                         sds->this->cpu_power;
3879         pwr_move += sds->this->cpu_power *
3880                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
3881         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3882
3883         /* Move if we gain throughput */
3884         if (pwr_move > pwr_now)
3885                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3886 }
3887
3888 /**
3889  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
3890  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
3891  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3892  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
3893  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
3894  */
3895 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
3896                 unsigned long *imbalance)
3897 {
3898         unsigned long max_pull;
3899         /*
3900          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3901          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3902          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3903          */
3904         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
3905                 *imbalance = 0;
3906                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3907         }
3908
3909         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3910         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load,
3911                         sds->max_load - sds->busiest_load_per_task);
3912
3913         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3914         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->cpu_power,
3915                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->cpu_power)
3916                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3917
3918         /*
3919          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3920          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3921          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3922          * moved
3923          */
3924         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
3925                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3926
3927 }
3928 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
3929
3930 /**
3931  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
3932  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
3933  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
3934  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
3935  * such a group exists.
3936  *
3937  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
3938  * to restore balance.
3939  *
3940  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
3941  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
3942  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
3943  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
3944  * @idle: The idle status of this_cpu.
3945  * @sd_idle: The idleness of sd
3946  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
3947  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
3948  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
3949  *
3950  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
3951  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
3952  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
3953  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
3954  */
3955 static struct sched_group *
3956 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3957                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3958                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
3959 {
3960         struct sd_lb_stats sds;
3961
3962         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
3963
3964         /*
3965          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
3966          * this level.
3967          */
3968         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
3969                                         balance, &sds);
3970
3971         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
3972         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
3973          *    at this level.
3974          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
3975          * 3) This group is the busiest group.
3976          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
3977          *    sched_domain.
3978          * 5) The imbalance is within the specified limit.
3979          * 6) Any rebalance would lead to ping-pong
3980          */
3981         if (balance && !(*balance))
3982                 goto ret;
3983
3984         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
3985                 goto out_balanced;
3986
3987         if (sds.this_load >= sds.max_load)
3988                 goto out_balanced;
3989
3990         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
3991
3992         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
3993                 goto out_balanced;
3994
3995         if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
3996                 goto out_balanced;
3997
3998         sds.busiest_load_per_task /= sds.busiest_nr_running;
3999         if (sds.group_imb)
4000                 sds.busiest_load_per_task =
4001                         min(sds.busiest_load_per_task, sds.avg_load);
4002
4003         /*
4004          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
4005          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
4006          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
4007          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
4008          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
4009          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
4010          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
4011          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
4012          * appear as very large values with unsigned longs.
4013          */
4014         if (sds.max_load <= sds.busiest_load_per_task)
4015                 goto out_balanced;
4016
4017         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
4018         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
4019         return sds.busiest;
4020
4021 out_balanced:
4022         /*
4023          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
4024          * to save power.
4025          */
4026         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
4027                 return sds.busiest;
4028 ret:
4029         *imbalance = 0;
4030         return NULL;
4031 }
4032
4033 /*
4034  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
4035  */
4036 static struct rq *
4037 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
4038                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
4039 {
4040         struct rq *busiest = NULL, *rq;
4041         unsigned long max_load = 0;
4042         int i;
4043
4044         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
4045                 unsigned long power = power_of(i);
4046                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_LOAD_SCALE);
4047                 unsigned long wl;
4048
4049                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
4050                         continue;
4051
4052                 rq = cpu_rq(i);
4053                 wl = weighted_cpuload(i) * SCHED_LOAD_SCALE;
4054                 wl /= power;
4055
4056                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
4057                         continue;
4058
4059                 if (wl > max_load) {
4060                         max_load = wl;
4061                         busiest = rq;
4062                 }
4063         }
4064
4065         return busiest;
4066 }
4067
4068 /*
4069  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
4070  * so long as it is large enough.
4071  */
4072 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
4073
4074 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
4075 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
4076
4077 /*
4078  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4079  * tasks if there is an imbalance.
4080  */
4081 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
4082                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
4083                         int *balance)
4084 {
4085         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
4086         struct sched_group *group;
4087         unsigned long imbalance;
4088         struct rq *busiest;
4089         unsigned long flags;
4090         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4091
4092         cpumask_setall(cpus);
4093
4094         /*
4095          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4096          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4097          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
4098          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4099          */
4100         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4101             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4102                 sd_idle = 1;
4103
4104         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
4105
4106 redo:
4107         update_shares(sd);
4108         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
4109                                    cpus, balance);
4110
4111         if (*balance == 0)
4112                 goto out_balanced;
4113
4114         if (!group) {
4115                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
4116                 goto out_balanced;
4117         }
4118
4119         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
4120         if (!busiest) {
4121                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
4122                 goto out_balanced;
4123         }
4124
4125         BUG_ON(busiest == this_rq);
4126
4127         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
4128
4129         ld_moved = 0;
4130         if (busiest->nr_running > 1) {
4131                 /*
4132                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
4133                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
4134                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
4135                  * correctly treated as an imbalance.
4136                  */
4137                 local_irq_save(flags);
4138                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
4139                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4140                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
4141                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
4142                 local_irq_restore(flags);
4143
4144                 /*
4145                  * some other cpu did the load balance for us.
4146                  */
4147                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
4148                         resched_cpu(this_cpu);
4149
4150                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
4151                 if (unlikely(all_pinned)) {
4152                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4153                         if (!cpumask_empty(cpus))
4154                                 goto redo;
4155                         goto out_balanced;
4156                 }
4157         }
4158
4159         if (!ld_moved) {
4160                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
4161                 sd->nr_balance_failed++;
4162
4163                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
4164
4165                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
4166
4167                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
4168                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4169                          */
4170                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
4171                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4172                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4173                                 all_pinned = 1;
4174                                 goto out_one_pinned;
4175                         }
4176
4177                         if (!busiest->active_balance) {
4178                                 busiest->active_balance = 1;
4179                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
4180                                 active_balance = 1;
4181                         }
4182                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4183                         if (active_balance)
4184                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
4185
4186                         /*
4187                          * We've kicked active balancing, reset the failure
4188                          * counter.
4189                          */
4190                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
4191                 }
4192         } else
4193                 sd->nr_balance_failed = 0;
4194
4195         if (likely(!active_balance)) {
4196                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
4197                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
4198         } else {
4199                 /*
4200                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
4201                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
4202                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
4203                  * move_tasks).
4204                  */
4205                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
4206                         sd->balance_interval *= 2;
4207         }
4208
4209         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4210             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4211                 ld_moved = -1;
4212
4213         goto out;
4214
4215 out_balanced:
4216         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4217
4218         sd->nr_balance_failed = 0;
4219
4220 out_one_pinned:
4221         /* tune up the balancing interval */
4222         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4223                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4224                 sd->balance_interval *= 2;
4225
4226         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4227             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4228                 ld_moved = -1;
4229         else
4230                 ld_moved = 0;
4231 out:
4232         if (ld_moved)
4233                 update_shares(sd);
4234         return ld_moved;
4235 }
4236
4237 /*
4238  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4239  * tasks if there is an imbalance.
4240  *
4241  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
4242  * this_rq is locked.
4243  */
4244 static int
4245 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
4246 {
4247         struct sched_group *group;
4248         struct rq *busiest = NULL;
4249         unsigned long imbalance;
4250         int ld_moved = 0;
4251         int sd_idle = 0;
4252         int all_pinned = 0;
4253         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4254
4255         cpumask_setall(cpus);
4256
4257         /*
4258          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4259          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4260          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
4261          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4262          */
4263         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4264             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4265                 sd_idle = 1;
4266
4267         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
4268 redo:
4269         update_shares_locked(this_rq, sd);
4270         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
4271                                    &sd_idle, cpus, NULL);
4272         if (!group) {
4273                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
4274                 goto out_balanced;
4275         }
4276
4277         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
4278         if (!busiest) {
4279                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
4280                 goto out_balanced;
4281         }
4282
4283         BUG_ON(busiest == this_rq);
4284
4285         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
4286
4287         ld_moved = 0;
4288         if (busiest->nr_running > 1) {
4289                 /* Attempt to move tasks */
4290                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4291                 /* this_rq->clock is already updated */
4292                 update_rq_clock(busiest);
4293                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4294                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
4295                                         &all_pinned);
4296                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4297
4298                 if (unlikely(all_pinned)) {
4299                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4300                         if (!cpumask_empty(cpus))
4301                                 goto redo;
4302                 }
4303         }
4304
4305         if (!ld_moved) {
4306                 int active_balance = 0;
4307
4308                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
4309                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4310                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4311                         return -1;
4312
4313                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4314                         return -1;
4315
4316                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
4317                         return -1;
4318
4319                 /*
4320                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4321                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4322                  * package. The same method used to move task in load_balance()
4323                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
4324                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
4325                  *
4326                  * The package power saving logic comes from
4327                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
4328                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
4329                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4330                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4331                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4332                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4333                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4334                  *
4335                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4336                  * will be more than one task in the source run queue and
4337                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4338                  * active balance code will not be triggered.
4339                  */
4340
4341                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
4342                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4343
4344                 /*
4345                  * don't kick the migration_thread, if the curr
4346                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4347                  */
4348                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4349                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4350                         all_pinned = 1;
4351                         return ld_moved;
4352                 }
4353
4354                 if (!busiest->active_balance) {
4355                         busiest->active_balance = 1;
4356                         busiest->push_cpu = this_cpu;
4357                         active_balance = 1;
4358                 }
4359
4360                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4361                 /*
4362                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
4363                  */
4364                 spin_unlock(&this_rq->lock);
4365                 if (active_balance)
4366                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
4367                 spin_lock(&this_rq->lock);
4368
4369         } else
4370                 sd->nr_balance_failed = 0;
4371
4372         update_shares_locked(this_rq, sd);
4373         return ld_moved;
4374
4375 out_balanced:
4376         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
4377         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4378             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4379                 return -1;
4380         sd->nr_balance_failed = 0;
4381
4382         return 0;
4383 }
4384
4385 /*
4386  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4387  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4388  */
4389 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4390 {
4391         struct sched_domain *sd;
4392         int pulled_task = 0;
4393         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4394
4395         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4396                 unsigned long interval;
4397
4398                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4399                         continue;
4400
4401                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4402                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4403                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4404                                                            sd);
4405
4406                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4407                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4408                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4409                 if (pulled_task)
4410                         break;
4411         }
4412         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4413                 /*
4414                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4415                  * a busy processor. So reset next_balance.
4416                  */
4417                 this_rq->next_balance = next_balance;
4418         }
4419 }
4420
4421 /*
4422  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4423  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4424  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4425  * logical imbalances.
4426  *
4427  * Called with busiest_rq locked.
4428  */
4429 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4430 {
4431         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4432         struct sched_domain *sd;
4433         struct rq *target_rq;
4434
4435         /* Is there any task to move? */
4436         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4437                 return;
4438
4439         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4440
4441         /*
4442          * This condition is "impossible", if it occurs
4443          * we need to fix it. Originally reported by
4444          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4445          */
4446         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4447
4448         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4449         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4450         update_rq_clock(busiest_rq);
4451         update_rq_clock(target_rq);
4452
4453         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4454         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4455                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4456                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4457                                 break;
4458         }
4459
4460         if (likely(sd)) {
4461                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4462
4463                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4464                                   sd, CPU_IDLE))
4465                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4466                 else
4467                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4468         }
4469         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4470 }
4471
4472 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4473 static struct {
4474         atomic_t load_balancer;
4475         cpumask_var_t cpu_mask;
4476         cpumask_var_t ilb_grp_nohz_mask;
4477 } nohz ____cacheline_aligned = {
4478         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4479 };
4480
4481 int get_nohz_load_balancer(void)
4482 {
4483         return atomic_read(&nohz.load_balancer);
4484 }
4485
4486 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
4487 /**
4488  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
4489  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
4490  *              be returned.
4491  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
4492  *              for the given cpu.
4493  *
4494  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
4495  */
4496 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
4497 {
4498         struct sched_domain *sd;
4499
4500         for_each_domain(cpu, sd)
4501                 if (sd && (sd->flags & flag))
4502                         break;
4503
4504         return sd;
4505 }
4506
4507 /**
4508  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
4509  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
4510  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
4511  *              for cpu.
4512  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
4513  *
4514  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
4515  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
4516  */
4517 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
4518         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
4519                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
4520
4521 /**
4522  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
4523  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
4524  *
4525  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
4526  *
4527  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
4528  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
4529  * sched_group is semi-idle or not.
4530  */
4531 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
4532 {
4533         cpumask_and(nohz.ilb_grp_nohz_mask, nohz.cpu_mask,
4534                                         sched_group_cpus(ilb_group));
4535
4536         /*
4537          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
4538          * and atleast one idle cpu.
4539          */
4540         if (cpumask_empty(nohz.ilb_grp_nohz_mask))
4541                 return 0;
4542
4543         if (cpumask_equal(nohz.ilb_grp_nohz_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
4544                 return 0;
4545
4546         return 1;
4547 }
4548 /**
4549  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
4550  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
4551  *
4552  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
4553  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
4554  *
4555  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
4556  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
4557  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
4558  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
4559  */
4560 static int find_new_ilb(int cpu)
4561 {
4562         struct sched_domain *sd;
4563         struct sched_group *ilb_group;
4564
4565         /*
4566          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
4567          * when power-aware load balancing is enabled
4568          */
4569         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
4570                 goto out_done;
4571
4572         /*
4573          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
4574          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
4575          */
4576         if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) < 2)
4577                 goto out_done;
4578
4579         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
4580                 ilb_group = sd->groups;
4581
4582                 do {
4583                         if (is_semi_idle_group(ilb_group))
4584                                 return cpumask_first(nohz.ilb_grp_nohz_mask);
4585
4586                         ilb_group = ilb_group->next;
4587
4588                 } while (ilb_group != sd->groups);
4589         }
4590
4591 out_done:
4592         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4593 }
4594 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
4595 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
4596 {
4597         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4598 }
4599 #endif
4600
4601 /*
4602  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4603  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4604  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4605  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4606  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4607  * arrives...
4608  *
4609  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4610  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4611  * nohz.cpu_mask..
4612  *
4613  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4614  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4615  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4616  * there is no need for ilb owner.
4617  *
4618  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4619  * next busy scheduler_tick()
4620  */
4621 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4622 {
4623         int cpu = smp_processor_id();
4624
4625         if (stop_tick) {
4626                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4627
4628                 if (!cpu_active(cpu)) {
4629                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4630                                 return 0;
4631
4632                         /*
4633                          * If we are going offline and still the leader,
4634                          * give up!
4635                          */
4636                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4637                                 BUG();
4638
4639                         return 0;
4640                 }
4641
4642                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4643
4644                 /* time for ilb owner also to sleep */
4645                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4646                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4647                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4648                         return 0;
4649                 }
4650
4651                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4652                         /* make me the ilb owner */
4653                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4654                                 return 1;
4655                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4656                         int new_ilb;
4657
4658                         if (!(sched_smt_power_savings ||
4659                                                 sched_mc_power_savings))
4660                                 return 1;
4661                         /*
4662                          * Check to see if there is a more power-efficient
4663                          * ilb.
4664                          */
4665                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
4666                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
4667                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4668                                 resched_cpu(new_ilb);
4669                                 return 0;
4670                         }
4671                         return 1;
4672                 }
4673         } else {
4674                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4675                         return 0;
4676
4677                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4678
4679                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4680                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4681                                 BUG();
4682         }
4683         return 0;
4684 }
4685 #endif
4686
4687 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4688
4689 /*
4690  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4691  * and initiates a balancing operation if so.
4692  *
4693  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4694  */
4695 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4696 {
4697         int balance = 1;
4698         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4699         unsigned long interval;
4700         struct sched_domain *sd;
4701         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4702         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4703         int update_next_balance = 0;
4704         int need_serialize;
4705
4706         for_each_domain(cpu, sd) {
4707                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4708                         continue;
4709
4710                 interval = sd->balance_interval;
4711                 if (idle != CPU_IDLE)
4712                         interval *= sd->busy_factor;
4713
4714                 /* scale ms to jiffies */
4715                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4716                 if (unlikely(!interval))
4717                         interval = 1;
4718                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4719                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4720
4721                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4722
4723                 if (need_serialize) {
4724                         if (!spin_trylock(&balancing))
4725                                 goto out;
4726                 }
4727
4728                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4729                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
4730                                 /*
4731                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4732                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4733                                  * not idle.
4734                                  */
4735                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4736                         }
4737                         sd->last_balance = jiffies;
4738                 }
4739                 if (need_serialize)
4740                         spin_unlock(&balancing);
4741 out:
4742                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4743                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4744                         update_next_balance = 1;
4745                 }
4746
4747                 /*
4748                  * Stop the load balance at this level. There is another
4749                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4750                  * actively.
4751                  */
4752                 if (!balance)
4753                         break;
4754         }
4755
4756         /*
4757          * next_balance will be updated only when there is a need.
4758          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4759          * updated.
4760          */
4761         if (likely(update_next_balance))
4762                 rq->next_balance = next_balance;
4763 }
4764
4765 /*
4766  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4767  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4768  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4769  */
4770 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4771 {
4772         int this_cpu = smp_processor_id();
4773         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4774         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4775                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4776
4777         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4778
4779 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4780         /*
4781          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4782          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4783          * stopped.
4784          */
4785         if (this_rq->idle_at_tick &&
4786             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4787                 struct rq *rq;
4788                 int balance_cpu;
4789
4790                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4791                         if (balance_cpu == this_cpu)
4792                                 continue;
4793
4794                         /*
4795                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4796                          * work being done for other cpus. Next load
4797                          * balancing owner will pick it up.
4798                          */
4799                         if (need_resched())
4800                                 break;
4801
4802                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4803
4804                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4805                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4806                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4807                 }
4808         }
4809 #endif
4810 }
4811
4812 static inline int on_null_domain(int cpu)
4813 {
4814         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4815 }
4816
4817 /*
4818  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4819  *
4820  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4821  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4822  * if the whole system is idle.
4823  */
4824 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4825 {
4826 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4827         /*
4828          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4829          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4830          * load balancer.
4831          */
4832         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4833                 rq->in_nohz_recently = 0;
4834
4835                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4836                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4837                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4838                 }
4839
4840                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4841                         int ilb = find_new_ilb(cpu);
4842
4843                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4844                                 resched_cpu(ilb);
4845                 }
4846         }
4847
4848         /*
4849          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4850          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4851          */
4852         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4853             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4854                 resched_cpu(cpu);
4855                 return;
4856         }
4857
4858         /*
4859          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4860          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4861          */
4862         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4863             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4864                 return;
4865 #endif
4866         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4867         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4868             likely(!on_null_domain(cpu)))
4869                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4870 }
4871
4872 #else   /* CONFIG_SMP */
4873
4874 /*
4875  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4876  */
4877 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4878 {
4879 }
4880
4881 #endif
4882
4883 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4884
4885 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4886
4887 /*
4888  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
4889  * @p in case that task is currently running.
4890  *
4891  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
4892  */
4893 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
4894 {
4895         u64 ns = 0;
4896
4897         if (task_current(rq, p)) {
4898                 update_rq_clock(rq);
4899                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
4900                 if ((s64)ns < 0)
4901                         ns = 0;
4902         }
4903
4904         return ns;
4905 }
4906
4907 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4908 {
4909         unsigned long flags;
4910         struct rq *rq;
4911         u64 ns = 0;
4912
4913         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4914         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
4915         task_rq_unlock(rq, &flags);
4916
4917         return ns;
4918 }
4919
4920 /*
4921  * Return accounted runtime for the task.
4922  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
4923  * pending runtime that have not been accounted yet.
4924  */
4925 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4926 {
4927         unsigned long flags;
4928         struct rq *rq;
4929         u64 ns = 0;
4930
4931         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4932         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4933         task_rq_unlock(rq, &flags);
4934
4935         return ns;
4936 }
4937
4938 /*
4939  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
4940  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
4941  * pending runtime that have not been accounted yet.
4942  *
4943  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
4944  * so the return value not includes other pending runtime that other
4945  * running tasks might have.
4946  */
4947 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
4948 {
4949         struct task_cputime totals;
4950         unsigned long flags;
4951         struct rq *rq;
4952         u64 ns;
4953
4954         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4955         thread_group_cputime(p, &totals);
4956         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4957         task_rq_unlock(rq, &flags);
4958
4959         return ns;
4960 }
4961
4962 /*
4963  * Account user cpu time to a process.
4964  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4965  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4966  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4967  */
4968 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4969                        cputime_t cputime_scaled)
4970 {
4971         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4972         cputime64_t tmp;
4973
4974         /* Add user time to process. */
4975         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4976         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4977         account_group_user_time(p, cputime);
4978
4979         /* Add user time to cpustat. */
4980         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4981         if (TASK_NICE(p) > 0)
4982                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4983         else
4984                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4985
4986         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
4987         /* Account for user time used */
4988         acct_update_integrals(p);
4989 }
4990
4991 /*
4992  * Account guest cpu time to a process.
4993  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4994  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4995  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4996  */
4997 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4998                                cputime_t cputime_scaled)
4999 {
5000         cputime64_t tmp;
5001         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5002
5003         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5004
5005         /* Add guest time to process. */
5006         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5007         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5008         account_group_user_time(p, cputime);
5009         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
5010
5011         /* Add guest time to cpustat. */
5012         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5013         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
5014 }
5015
5016 /*
5017  * Account system cpu time to a process.
5018  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5019  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
5020  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
5021  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5022  */
5023 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
5024                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
5025 {
5026         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5027         cputime64_t tmp;
5028
5029         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
5030                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
5031                 return;
5032         }
5033
5034         /* Add system time to process. */
5035         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
5036         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
5037         account_group_system_time(p, cputime);
5038
5039         /* Add system time to cpustat. */
5040         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5041         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
5042                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
5043         else if (softirq_count())
5044                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
5045         else
5046                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
5047
5048         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
5049
5050         /* Account for system time used */
5051         acct_update_integrals(p);
5052 }
5053
5054 /*
5055  * Account for involuntary wait time.
5056  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
5057  */
5058 void account_steal_time(cputime_t cputime)
5059 {
5060         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5061         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5062
5063         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
5064 }
5065
5066 /*
5067  * Account for idle time.
5068  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
5069  */
5070 void account_idle_time(cputime_t cputime)
5071 {
5072         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5073         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5074         struct rq *rq = this_rq();
5075
5076         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
5077                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
5078         else
5079                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
5080 }
5081
5082 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5083
5084 /*
5085  * Account a single tick of cpu time.
5086  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5087  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
5088  */
5089 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
5090 {
5091         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
5092         struct rq *rq = this_rq();
5093
5094         if (user_tick)
5095                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
5096         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
5097                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
5098                                     one_jiffy_scaled);
5099         else
5100                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
5101 }
5102
5103 /*
5104  * Account multiple ticks of steal time.
5105  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
5106  * @ticks: number of stolen ticks
5107  */
5108 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
5109 {
5110         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5111 }
5112
5113 /*
5114  * Account multiple ticks of idle time.
5115  * @ticks: number of stolen ticks
5116  */
5117 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
5118 {
5119         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5120 }
5121
5122 #endif
5123
5124 /*
5125  * Use precise platform statistics if available:
5126  */
5127 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5128 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5129 {
5130         return p->utime;
5131 }
5132
5133 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5134 {
5135         return p->stime;
5136 }
5137 #else
5138 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5139 {
5140         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
5141                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
5142         u64 temp;
5143
5144         /*
5145          * Use CFS's precise accounting:
5146          */
5147         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
5148
5149         if (total) {
5150                 temp *= utime;
5151                 do_div(temp, total);
5152         }
5153         utime = (clock_t)temp;
5154
5155         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
5156         return p->prev_utime;
5157 }
5158
5159 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5160 {
5161         clock_t stime;
5162
5163         /*
5164          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
5165          * the total, to make sure the total observed by userspace
5166          * grows monotonically - apps rely on that):
5167          */
5168         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
5169                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
5170
5171         if (stime >= 0)
5172                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
5173
5174         return p->prev_stime;
5175 }
5176 #endif
5177
5178 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
5179 {
5180         return p->gtime;
5181 }
5182
5183 /*
5184  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5185  * We call it with interrupts disabled.
5186  *
5187  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
5188  * timeslices.
5189  */
5190 void scheduler_tick(void)
5191 {
5192         int cpu = smp_processor_id();
5193         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5194         struct task_struct *curr = rq->curr;
5195
5196         sched_clock_tick();
5197
5198         spin_lock(&rq->lock);
5199         update_rq_clock(rq);
5200         update_cpu_load(rq);
5201         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5202         spin_unlock(&rq->lock);
5203
5204         perf_event_task_tick(curr, cpu);
5205
5206 #ifdef CONFIG_SMP
5207         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
5208         trigger_load_balance(rq, cpu);
5209 #endif
5210 }
5211
5212 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
5213 {
5214         if (in_lock_functions(addr)) {
5215                 addr = CALLER_ADDR2;
5216                 if (in_lock_functions(addr))
5217                         addr = CALLER_ADDR3;
5218         }
5219         return addr;
5220 }
5221
5222 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5223                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
5224
5225 void __kprobes add_preempt_count(int val)
5226 {
5227 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5228         /*
5229          * Underflow?
5230          */
5231         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5232                 return;
5233 #endif
5234         preempt_count() += val;
5235 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5236         /*
5237          * Spinlock count overflowing soon?
5238          */
5239         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5240                                 PREEMPT_MASK - 10);
5241 #endif
5242         if (preempt_count() == val)
5243                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5244 }
5245 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
5246
5247 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
5248 {
5249 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5250         /*
5251          * Underflow?
5252          */
5253         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5254                 return;
5255         /*
5256          * Is the spinlock portion underflowing?
5257          */
5258         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5259                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5260                 return;
5261 #endif
5262
5263         if (preempt_count() == val)
5264                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5265         preempt_count() -= val;
5266 }
5267 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
5268
5269 #endif
5270
5271 /*
5272  * Print scheduling while atomic bug:
5273  */
5274 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5275 {
5276         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5277
5278         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5279                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5280
5281         debug_show_held_locks(prev);
5282         print_modules();
5283         if (irqs_disabled())
5284                 print_irqtrace_events(prev);
5285
5286         if (regs)
5287                 show_regs(regs);
5288         else
5289                 dump_stack();
5290 }
5291
5292 /*
5293  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5294  */
5295 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
5296 {
5297         /*
5298          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
5299          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
5300          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
5301          */
5302         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
5303                 __schedule_bug(prev);
5304
5305         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5306
5307         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
5308 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
5309         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
5310                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
5311                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
5312         }
5313 #endif
5314 }
5315
5316 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
5317 {
5318         u64 runtime = p->se.sum_exec_runtime - p->se.prev_sum_exec_runtime;
5319
5320         update_avg(&p->se.avg_running, runtime);
5321
5322         if (p->state == TASK_RUNNING) {
5323                 /*
5324                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
5325                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
5326                  * the avg_overlap on preemption.
5327                  *
5328                  * We use the average preemption runtime because that
5329                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
5330                  * build up.
5331                  */
5332                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
5333                 update_avg(&p->se.avg_overlap, runtime);
5334         } else {
5335                 update_avg(&p->se.avg_running, 0);
5336         }
5337         p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5338 }
5339
5340 /*
5341  * Pick up the highest-prio task:
5342  */
5343 static inline struct task_struct *
5344 pick_next_task(struct rq *rq)
5345 {
5346         const struct sched_class *class;
5347         struct task_struct *p;
5348
5349         /*
5350          * Optimization: we know that if all tasks are in
5351          * the fair class we can call that function directly:
5352          */
5353         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
5354                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
5355                 if (likely(p))
5356                         return p;
5357         }
5358
5359         class = sched_class_highest;
5360         for ( ; ; ) {
5361                 p = class->pick_next_task(rq);
5362                 if (p)
5363                         return p;
5364                 /*
5365                  * Will never be NULL as the idle class always
5366                  * returns a non-NULL p:
5367                  */
5368                 class = class->next;
5369         }
5370 }
5371
5372 /*
5373  * schedule() is the main scheduler function.
5374  */
5375 asmlinkage void __sched schedule(void)
5376 {
5377         struct task_struct *prev, *next;
5378         unsigned long *switch_count;
5379         struct rq *rq;
5380         int cpu;
5381
5382 need_resched:
5383         preempt_disable();
5384         cpu = smp_processor_id();
5385         rq = cpu_rq(cpu);
5386         rcu_sched_qs(cpu);
5387         prev = rq->curr;
5388         switch_count = &prev->nivcsw;
5389
5390         release_kernel_lock(prev);
5391 need_resched_nonpreemptible:
5392
5393         schedule_debug(prev);
5394
5395         if (sched_feat(HRTICK))
5396                 hrtick_clear(rq);
5397
5398         spin_lock_irq(&rq->lock);
5399         update_rq_clock(rq);
5400         clear_tsk_need_resched(prev);
5401
5402         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
5403                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
5404                         prev->state = TASK_RUNNING;
5405                 else
5406                         deactivate_task(rq, prev, 1);
5407                 switch_count = &prev->nvcsw;
5408         }
5409
5410         pre_schedule(rq, prev);
5411
5412         if (unlikely(!rq->nr_running))
5413                 idle_balance(cpu, rq);
5414
5415         put_prev_task(rq, prev);
5416         next = pick_next_task(rq);
5417
5418         if (likely(prev != next)) {
5419                 sched_info_switch(prev, next);
5420                 perf_event_task_sched_out(prev, next, cpu);
5421
5422                 rq->nr_switches++;
5423                 rq->curr = next;
5424                 ++*switch_count;
5425
5426                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
5427                 /*
5428                  * the context switch might have flipped the stack from under
5429                  * us, hence refresh the local variables.
5430                  */
5431                 cpu = smp_processor_id();
5432                 rq = cpu_rq(cpu);
5433         } else
5434                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5435
5436         post_schedule(rq);
5437
5438         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
5439                 goto need_resched_nonpreemptible;
5440
5441         preempt_enable_no_resched();
5442         if (need_resched())
5443                 goto need_resched;
5444 }
5445 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5446
5447 #ifdef CONFIG_SMP
5448 /*
5449  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
5450  * access and not reliable.
5451  */
5452 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
5453 {
5454         unsigned int cpu;
5455         struct rq *rq;
5456
5457         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
5458                 return 0;
5459
5460 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
5461         /*
5462          * Need to access the cpu field knowing that
5463          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
5464          * the mutex owner just released it and exited.
5465          */
5466         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
5467                 goto out;
5468 #else
5469         cpu = owner->cpu;
5470 #endif
5471
5472         /*
5473          * Even if the access succeeded (likely case),
5474          * the cpu field may no longer be valid.
5475          */
5476         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
5477                 goto out;
5478
5479         /*
5480          * We need to validate that we can do a
5481          * get_cpu() and that we have the percpu area.
5482          */
5483         if (!cpu_online(cpu))
5484                 goto out;
5485
5486         rq = cpu_rq(cpu);
5487
5488         for (;;) {
5489                 /*
5490                  * Owner changed, break to re-assess state.
5491                  */
5492                 if (lock->owner != owner)
5493                         break;
5494
5495                 /*
5496                  * Is that owner really running on that cpu?
5497                  */
5498                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
5499                         return 0;
5500
5501                 cpu_relax();
5502         }
5503 out:
5504         return 1;
5505 }
5506 #endif
5507
5508 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5509 /*
5510  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5511  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
5512  * occur there and call schedule directly.
5513  */
5514 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
5515 {
5516         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5517
5518         /*
5519          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5520          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5521          */
5522         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
5523                 return;
5524
5525         do {
5526                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5527                 schedule();
5528                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5529
5530                 /*
5531                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5532                  * between schedule and now.
5533                  */
5534                 barrier();
5535         } while (need_resched());
5536 }
5537 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5538
5539 /*
5540  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
5541  * off of irq context.
5542  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5543  * protect us against recursive calling from irq.
5544  */
5545 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
5546 {
5547         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5548
5549         /* Catch callers which need to be fixed */
5550         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
5551
5552         do {
5553                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5554                 local_irq_enable();
5555                 schedule();
5556                 local_irq_disable();
5557                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5558
5559                 /*
5560                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5561                  * between schedule and now.
5562                  */
5563                 barrier();
5564         } while (need_resched());
5565 }
5566
5567 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
5568
5569 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
5570                           void *key)
5571 {
5572         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
5573 }
5574 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5575
5576 /*
5577  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
5578  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
5579  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
5580  *
5581  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
5582  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
5583  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
5584  */
5585 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5586                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
5587 {
5588         wait_queue_t *curr, *next;
5589
5590         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
5591                 unsigned flags = curr->flags;
5592
5593                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
5594                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
5595                         break;
5596         }
5597 }
5598
5599 /**
5600  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
5601  * @q: the waitqueue
5602  * @mode: which threads
5603  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5604  * @key: is directly passed to the wakeup function
5605  *
5606  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5607  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5608  */
5609 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5610                         int nr_exclusive, void *key)
5611 {
5612         unsigned long flags;
5613
5614         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5615         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5616         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5617 }
5618 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5619
5620 /*
5621  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5622  */
5623 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5624 {
5625         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5626 }
5627
5628 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
5629 {
5630         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
5631 }
5632
5633 /**
5634  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
5635  * @q: the waitqueue
5636  * @mode: which threads
5637  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5638  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
5639  *
5640  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5641  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5642  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5643  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5644  *
5645  * On UP it can prevent extra preemption.
5646  *
5647  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5648  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5649  */
5650 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5651                         int nr_exclusive, void *key)
5652 {
5653         unsigned long flags;
5654         int wake_flags = WF_SYNC;
5655
5656         if (unlikely(!q))
5657                 return;
5658
5659         if (unlikely(!nr_exclusive))
5660                 wake_flags = 0;
5661
5662         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5663         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
5664         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5665 }
5666 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
5667
5668 /*
5669  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
5670  */
5671 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5672 {
5673         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
5674 }
5675 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5676
5677 /**
5678  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5679  * @x:  holds the state of this particular completion
5680  *
5681  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5682  * awakened in the same order in which they were queued.
5683  *
5684  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
5685  *
5686  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5687  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5688  */
5689 void complete(struct completion *x)
5690 {
5691         unsigned long flags;
5692
5693         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5694         x->done++;
5695         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5696         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5697 }
5698 EXPORT_SYMBOL(complete);
5699
5700 /**
5701  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5702  * @x:  holds the state of this particular completion
5703  *
5704  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5705  *
5706  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5707  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5708  */
5709 void complete_all(struct completion *x)
5710 {
5711         unsigned long flags;
5712
5713         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5714         x->done += UINT_MAX/2;
5715         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5716         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5717 }
5718 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5719
5720 static inline long __sched
5721 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5722 {
5723         if (!x->done) {
5724                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5725
5726                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5727                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5728                 do {
5729                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5730                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5731                                 break;
5732                         }
5733                         __set_current_state(state);
5734                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5735                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5736                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5737                 } while (!x->done && timeout);
5738                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5739                 if (!x->done)
5740                         return timeout;
5741         }
5742         x->done--;
5743         return timeout ?: 1;
5744 }
5745
5746 static long __sched
5747 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5748 {
5749         might_sleep();
5750
5751         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5752         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5753         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5754         return timeout;
5755 }
5756
5757 /**
5758  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5759  * @x:  holds the state of this particular completion
5760  *
5761  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5762  * interruptible and there is no timeout.
5763  *
5764  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5765  * and interrupt capability. Also see complete().
5766  */
5767 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5768 {
5769         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5770 }
5771 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5772
5773 /**
5774  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5775  * @x:  holds the state of this particular completion
5776  * @timeout:  timeout value in jiffies
5777  *
5778  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5779  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5780  * interruptible.
5781  */
5782 unsigned long __sched
5783 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5784 {
5785         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5786 }
5787 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5788
5789 /**
5790  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5791  * @x:  holds the state of this particular completion
5792  *
5793  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5794  * interruptible.
5795  */
5796 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5797 {
5798         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5799         if (t == -ERESTARTSYS)
5800                 return t;
5801         return 0;
5802 }
5803 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5804
5805 /**
5806  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5807  * @x:  holds the state of this particular completion
5808  * @timeout:  timeout value in jiffies
5809  *
5810  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5811  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5812  */
5813 unsigned long __sched
5814 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5815                                           unsigned long timeout)
5816 {
5817         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5818 }
5819 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5820
5821 /**
5822  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5823  * @x:  holds the state of this particular completion
5824  *
5825  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5826  * interrupted by a kill signal.
5827  */
5828 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5829 {
5830         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5831         if (t == -ERESTARTSYS)
5832                 return t;
5833         return 0;
5834 }
5835 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5836
5837 /**
5838  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5839  *      @x:     completion structure
5840  *
5841  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5842  *               1 if a decrement succeeded.
5843  *
5844  *      If a completion is being used as a counting completion,
5845  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5846  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5847  *      is protecting is not available.
5848  */
5849 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5850 {
5851         int ret = 1;
5852
5853         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5854         if (!x->done)
5855                 ret = 0;
5856         else
5857                 x->done--;
5858         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5859         return ret;
5860 }
5861 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5862
5863 /**
5864  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5865  *      @x:     completion structure
5866  *
5867  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5868  *               1 if there are no waiters.
5869  *
5870  */
5871 bool completion_done(struct completion *x)
5872 {
5873         int ret = 1;
5874
5875         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5876         if (!x->done)
5877                 ret = 0;
5878         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5879         return ret;
5880 }
5881 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5882
5883 static long __sched
5884 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5885 {
5886         unsigned long flags;
5887         wait_queue_t wait;
5888
5889         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5890
5891         __set_current_state(state);
5892
5893         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5894         __add_wait_queue(q, &wait);
5895         spin_unlock(&q->lock);
5896         timeout = schedule_timeout(timeout);
5897         spin_lock_irq(&q->lock);
5898         __remove_wait_queue(q, &wait);
5899         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5900
5901         return timeout;
5902 }
5903
5904 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5905 {
5906         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5907 }
5908 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
5909
5910 long __sched
5911 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5912 {
5913         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
5914 }
5915 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
5916
5917 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5918 {
5919         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5920 }
5921 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5922
5923 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5924 {
5925         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5926 }
5927 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5928
5929 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5930
5931 /*
5932  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5933  * @p: task
5934  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5935  *
5936  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5937  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5938  *
5939  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
5940  */
5941 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5942 {
5943         unsigned long flags;
5944         int oldprio, on_rq, running;
5945         struct rq *rq;
5946         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5947
5948         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5949
5950         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5951         update_rq_clock(rq);
5952
5953         oldprio = p->prio;
5954         on_rq = p->se.on_rq;
5955         running = task_current(rq, p);
5956         if (on_rq)
5957                 dequeue_task(rq, p, 0);
5958         if (running)
5959                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5960
5961         if (rt_prio(prio))
5962                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5963         else
5964                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5965
5966         p->prio = prio;
5967
5968         if (running)
5969                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5970         if (on_rq) {
5971                 enqueue_task(rq, p, 0);
5972
5973                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5974         }
5975         task_rq_unlock(rq, &flags);
5976 }
5977
5978 #endif
5979
5980 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5981 {
5982         int old_prio, delta, on_rq;
5983         unsigned long flags;
5984         struct rq *rq;
5985
5986         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5987                 return;
5988         /*
5989          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5990          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5991          */
5992         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5993         update_rq_clock(rq);
5994         /*
5995          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5996          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5997          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5998          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5999          */
6000         if (task_has_rt_policy(p)) {
6001                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6002                 goto out_unlock;
6003         }
6004         on_rq = p->se.on_rq;
6005         if (on_rq)
6006                 dequeue_task(rq, p, 0);
6007
6008         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6009         set_load_weight(p);
6010         old_prio = p->prio;
6011         p->prio = effective_prio(p);
6012         delta = p->prio - old_prio;
6013
6014         if (on_rq) {
6015                 enqueue_task(rq, p, 0);
6016                 /*
6017                  * If the task increased its priority or is running and
6018                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
6019                  */
6020                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
6021                         resched_task(rq->curr);
6022         }
6023 out_unlock:
6024         task_rq_unlock(rq, &flags);
6025 }
6026 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
6027
6028 /*
6029  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
6030  * @p: task
6031  * @nice: nice value
6032  */
6033 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
6034 {
6035         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
6036         int nice_rlim = 20 - nice;
6037
6038         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
6039                 capable(CAP_SYS_NICE));
6040 }
6041
6042 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
6043
6044 /*
6045  * sys_nice - change the priority of the current process.
6046  * @increment: priority increment
6047  *
6048  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
6049  * does similar things.
6050  */
6051 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
6052 {
6053         long nice, retval;
6054
6055         /*
6056          * Setpriority might change our priority at the same moment.
6057          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
6058          * and we have a single winner.
6059          */
6060         if (increment < -40)
6061                 increment = -40;
6062         if (increment > 40)
6063                 increment = 40;
6064
6065         nice = TASK_NICE(current) + increment;
6066         if (nice < -20)
6067                 nice = -20;
6068         if (nice > 19)
6069                 nice = 19;
6070
6071         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
6072                 return -EPERM;
6073
6074         retval = security_task_setnice(current, nice);
6075         if (retval)
6076                 return retval;
6077
6078         set_user_nice(current, nice);
6079         return 0;
6080 }
6081
6082 #endif
6083
6084 /**
6085  * task_prio - return the priority value of a given task.
6086  * @p: the task in question.
6087  *
6088  * This is the priority value as seen by users in /proc.
6089  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
6090  * around 0, value goes from -16 to +15.
6091  */
6092 int task_prio(const struct task_struct *p)
6093 {
6094         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
6095 }
6096
6097 /**
6098  * task_nice - return the nice value of a given task.
6099  * @p: the task in question.
6100  */
6101 int task_nice(const struct task_struct *p)
6102 {
6103         return TASK_NICE(p);
6104 }
6105 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
6106
6107 /**
6108  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
6109  * @cpu: the processor in question.
6110  */
6111 int idle_cpu(int cpu)
6112 {
6113         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
6114 }
6115
6116 /**
6117  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
6118  * @cpu: the processor in question.
6119  */
6120 struct task_struct *idle_task(int cpu)
6121 {
6122         return cpu_rq(cpu)->idle;
6123 }
6124
6125 /**
6126  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
6127  * @pid: the pid in question.
6128  */
6129 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
6130 {
6131         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
6132 }
6133
6134 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
6135 static void
6136 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
6137 {
6138         BUG_ON(p->se.on_rq);
6139
6140         p->policy = policy;
6141         switch (p->policy) {
6142         case SCHED_NORMAL:
6143         case SCHED_BATCH:
6144         case SCHED_IDLE:
6145                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6146                 break;
6147         case SCHED_FIFO:
6148         case SCHED_RR:
6149                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6150                 break;
6151         }
6152
6153         p->rt_priority = prio;
6154         p->normal_prio = normal_prio(p);
6155         /* we are holding p->pi_lock already */
6156         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
6157         set_load_weight(p);
6158 }
6159
6160 /*
6161  * check the target process has a UID that matches the current process's
6162  */
6163 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
6164 {
6165         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
6166         bool match;
6167
6168         rcu_read_lock();
6169         pcred = __task_cred(p);
6170         match = (cred->euid == pcred->euid ||
6171                  cred->euid == pcred->uid);
6172         rcu_read_unlock();
6173         return match;
6174 }
6175
6176 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6177                                 struct sched_param *param, bool user)
6178 {
6179         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
6180         unsigned long flags;
6181         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6182         struct rq *rq;
6183         int reset_on_fork;
6184
6185         /* may grab non-irq protected spin_locks */
6186         BUG_ON(in_interrupt());
6187 recheck:
6188         /* double check policy once rq lock held */
6189         if (policy < 0) {
6190                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
6191                 policy = oldpolicy = p->policy;
6192         } else {
6193                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
6194                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
6195
6196                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
6197                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
6198                                 policy != SCHED_IDLE)
6199                         return -EINVAL;
6200         }
6201
6202         /*
6203          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
6204          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
6205          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
6206          */
6207         if (param->sched_priority < 0 ||
6208             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
6209             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
6210                 return -EINVAL;
6211         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
6212                 return -EINVAL;
6213
6214         /*
6215          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
6216          */
6217         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
6218                 if (rt_policy(policy)) {
6219                         unsigned long rlim_rtprio;
6220
6221                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
6222                                 return -ESRCH;
6223                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
6224                         unlock_task_sighand(p, &flags);
6225
6226                         /* can't set/change the rt policy */
6227                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
6228                                 return -EPERM;
6229
6230                         /* can't increase priority */
6231                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
6232                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
6233                                 return -EPERM;
6234                 }
6235                 /*
6236                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
6237                  * move out of SCHED_IDLE either:
6238                  */
6239                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
6240                         return -EPERM;
6241
6242                 /* can't change other user's priorities */
6243                 if (!check_same_owner(p))
6244                         return -EPERM;
6245
6246                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
6247                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
6248                         return -EPERM;
6249         }
6250
6251         if (user) {
6252 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6253                 /*
6254                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
6255                  * assigned.
6256                  */
6257                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
6258                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
6259                         return -EPERM;
6260 #endif
6261
6262                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
6263                 if (retval)
6264                         return retval;
6265         }
6266
6267         /*
6268          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
6269          * changing the priority of the task:
6270          */
6271         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6272         /*
6273          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
6274          * runqueue lock must be held.
6275          */
6276         rq = __task_rq_lock(p);
6277         /* recheck policy now with rq lock held */
6278         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
6279                 policy = oldpolicy = -1;
6280                 __task_rq_unlock(rq);
6281                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6282                 goto recheck;
6283         }
6284         update_rq_clock(rq);
6285         on_rq = p->se.on_rq;
6286         running = task_current(rq, p);
6287         if (on_rq)
6288                 deactivate_task(rq, p, 0);
6289         if (running)
6290                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6291
6292         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
6293
6294         oldprio = p->prio;
6295         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
6296
6297         if (running)
6298                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6299         if (on_rq) {
6300                 activate_task(rq, p, 0);
6301
6302                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6303         }
6304         __task_rq_unlock(rq);
6305         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6306
6307         rt_mutex_adjust_pi(p);
6308
6309         return 0;
6310 }
6311
6312 /**
6313  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
6314  * @p: the task in question.
6315  * @policy: new policy.
6316  * @param: structure containing the new RT priority.
6317  *
6318  * NOTE that the task may be already dead.
6319  */
6320 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6321                        struct sched_param *param)
6322 {
6323         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
6324 }
6325 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
6326
6327 /**
6328  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
6329  * @p: the task in question.
6330  * @policy: new policy.
6331  * @param: structure containing the new RT priority.
6332  *
6333  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
6334  * current context has permission.  For example, this is needed in
6335  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
6336  * but our caller might not have that capability.
6337  */
6338 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
6339                                struct sched_param *param)
6340 {
6341         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
6342 }
6343
6344 static int
6345 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
6346 {
6347         struct sched_param lparam;
6348         struct task_struct *p;
6349         int retval;
6350
6351         if (!param || pid < 0)
6352                 return -EINVAL;
6353         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
6354                 return -EFAULT;
6355
6356         rcu_read_lock();
6357         retval = -ESRCH;
6358         p = find_process_by_pid(pid);
6359         if (p != NULL)
6360                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
6361         rcu_read_unlock();
6362
6363         return retval;
6364 }
6365
6366 /**
6367  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
6368  * @pid: the pid in question.
6369  * @policy: new policy.
6370  * @param: structure containing the new RT priority.
6371  */
6372 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
6373                 struct sched_param __user *, param)
6374 {
6375         /* negative values for policy are not valid */
6376         if (policy < 0)
6377                 return -EINVAL;
6378
6379         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
6380 }
6381
6382 /**
6383  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
6384  * @pid: the pid in question.
6385  * @param: structure containing the new RT priority.
6386  */
6387 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6388 {
6389         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
6390 }
6391
6392 /**
6393  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
6394  * @pid: the pid in question.
6395  */
6396 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
6397 {
6398         struct task_struct *p;
6399         int retval;
6400
6401         if (pid < 0)
6402                 return -EINVAL;
6403
6404         retval = -ESRCH;
6405         read_lock(&tasklist_lock);
6406         p = find_process_by_pid(pid);
6407         if (p) {
6408                 retval = security_task_getscheduler(p);
6409                 if (!retval)
6410                         retval = p->policy
6411                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
6412         }
6413         read_unlock(&tasklist_lock);
6414         return retval;
6415 }
6416
6417 /**
6418  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
6419  * @pid: the pid in question.
6420  * @param: structure containing the RT priority.
6421  */
6422 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6423 {
6424         struct sched_param lp;
6425         struct task_struct *p;
6426         int retval;
6427
6428         if (!param || pid < 0)
6429                 return -EINVAL;
6430
6431         read_lock(&tasklist_lock);
6432         p = find_process_by_pid(pid);
6433         retval = -ESRCH;
6434         if (!p)
6435                 goto out_unlock;
6436
6437         retval = security_task_getscheduler(p);
6438         if (retval)
6439                 goto out_unlock;
6440
6441         lp.sched_priority = p->rt_priority;
6442         read_unlock(&tasklist_lock);
6443
6444         /*
6445          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
6446          */
6447         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
6448
6449         return retval;
6450
6451 out_unlock:
6452         read_unlock(&tasklist_lock);
6453         return retval;
6454 }
6455
6456 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
6457 {
6458         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
6459         struct task_struct *p;
6460         int retval;
6461
6462         get_online_cpus();
6463         read_lock(&tasklist_lock);
6464
6465         p = find_process_by_pid(pid);
6466         if (!p) {
6467                 read_unlock(&tasklist_lock);
6468                 put_online_cpus();
6469                 return -ESRCH;
6470         }
6471
6472         /*
6473          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
6474          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
6475          * usage count and then drop tasklist_lock.
6476          */
6477         get_task_struct(p);
6478         read_unlock(&tasklist_lock);
6479
6480         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6481                 retval = -ENOMEM;
6482                 goto out_put_task;
6483         }
6484         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6485                 retval = -ENOMEM;
6486                 goto out_free_cpus_allowed;
6487         }
6488         retval = -EPERM;
6489         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
6490                 goto out_unlock;
6491
6492         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
6493         if (retval)
6494                 goto out_unlock;
6495
6496         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6497         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6498  again:
6499         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
6500
6501         if (!retval) {
6502                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6503                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6504                         /*
6505                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6506                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6507                          * cpuset's cpus_allowed
6508                          */
6509                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6510                         goto again;
6511                 }
6512         }
6513 out_unlock:
6514         free_cpumask_var(new_mask);
6515 out_free_cpus_allowed:
6516         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6517 out_put_task:
6518         put_task_struct(p);
6519         put_online_cpus();
6520         return retval;
6521 }
6522
6523 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6524                              struct cpumask *new_mask)
6525 {
6526         if (len < cpumask_size())
6527                 cpumask_clear(new_mask);
6528         else if (len > cpumask_size())
6529                 len = cpumask_size();
6530
6531         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6532 }
6533
6534 /**
6535  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
6536  * @pid: pid of the process
6537  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6538  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
6539  */
6540 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6541                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6542 {
6543         cpumask_var_t new_mask;
6544         int retval;
6545
6546         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6547                 return -ENOMEM;
6548
6549         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6550         if (retval == 0)
6551                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6552         free_cpumask_var(new_mask);
6553         return retval;
6554 }
6555
6556 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6557 {
6558         struct task_struct *p;
6559         int retval;
6560
6561         get_online_cpus();
6562         read_lock(&tasklist_lock);
6563
6564         retval = -ESRCH;
6565         p = find_process_by_pid(pid);
6566         if (!p)
6567                 goto out_unlock;
6568
6569         retval = security_task_getscheduler(p);
6570         if (retval)
6571                 goto out_unlock;
6572
6573         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6574
6575 out_unlock:
6576         read_unlock(&tasklist_lock);
6577         put_online_cpus();
6578
6579         return retval;
6580 }
6581
6582 /**
6583  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
6584  * @pid: pid of the process
6585  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6586  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
6587  */
6588 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6589                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6590 {
6591         int ret;
6592         cpumask_var_t mask;
6593
6594         if (len < cpumask_size())
6595                 return -EINVAL;
6596
6597         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6598                 return -ENOMEM;
6599
6600         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6601         if (ret == 0) {
6602                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
6603                         ret = -EFAULT;
6604                 else
6605                         ret = cpumask_size();
6606         }
6607         free_cpumask_var(mask);
6608
6609         return ret;
6610 }
6611
6612 /**
6613  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6614  *
6615  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6616  * other threads running on this CPU then this function will return.
6617  */
6618 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6619 {
6620         struct rq *rq = this_rq_lock();
6621
6622         schedstat_inc(rq, yld_count);
6623         current->sched_class->yield_task(rq);
6624
6625         /*
6626          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
6627          * no need to preempt or enable interrupts:
6628          */
6629         __release(rq->lock);
6630         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
6631         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
6632         preempt_enable_no_resched();
6633
6634         schedule();
6635
6636         return 0;
6637 }
6638
6639 static inline int should_resched(void)
6640 {
6641         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
6642 }
6643
6644 static void __cond_resched(void)
6645 {
6646         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6647         schedule();
6648         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6649 }
6650
6651 int __sched _cond_resched(void)
6652 {
6653         if (should_resched()) {
6654                 __cond_resched();
6655                 return 1;
6656         }
6657         return 0;
6658 }
6659 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6660
6661 /*
6662  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6663  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6664  *
6665  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6666  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6667  * spin_unlock(), once by hand).
6668  */
6669 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6670 {
6671         int resched = should_resched();
6672         int ret = 0;
6673
6674         lockdep_assert_held(lock);
6675
6676         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6677                 spin_unlock(lock);
6678                 if (resched)
6679                         __cond_resched();
6680                 else
6681                         cpu_relax();
6682                 ret = 1;
6683                 spin_lock(lock);
6684         }
6685         return ret;
6686 }
6687 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
6688
6689 int __sched __cond_resched_softirq(void)
6690 {
6691         BUG_ON(!in_softirq());
6692
6693         if (should_resched()) {
6694                 local_bh_enable();
6695                 __cond_resched();
6696                 local_bh_disable();
6697                 return 1;
6698         }
6699         return 0;
6700 }
6701 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
6702
6703 /**
6704  * yield - yield the current processor to other threads.
6705  *
6706  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6707  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6708  */
6709 void __sched yield(void)
6710 {
6711         set_current_state(TASK_RUNNING);
6712         sys_sched_yield();
6713 }
6714 EXPORT_SYMBOL(yield);
6715
6716 /*
6717  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6718  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6719  *
6720  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
6721  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
6722  */
6723 void __sched io_schedule(void)
6724 {
6725         struct rq *rq = raw_rq();
6726
6727         delayacct_blkio_start();
6728         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6729         current->in_iowait = 1;
6730         schedule();
6731         current->in_iowait = 0;
6732         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6733         delayacct_blkio_end();
6734 }
6735 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6736
6737 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6738 {
6739         struct rq *rq = raw_rq();
6740         long ret;
6741
6742         delayacct_blkio_start();
6743         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6744         current->in_iowait = 1;
6745         ret = schedule_timeout(timeout);
6746         current->in_iowait = 0;
6747         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6748         delayacct_blkio_end();
6749         return ret;
6750 }
6751
6752 /**
6753  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6754  * @policy: scheduling class.
6755  *
6756  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6757  * by a given scheduling class.
6758  */
6759 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6760 {
6761         int ret = -EINVAL;
6762
6763         switch (policy) {
6764         case SCHED_FIFO:
6765         case SCHED_RR:
6766                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6767                 break;
6768         case SCHED_NORMAL:
6769         case SCHED_BATCH:
6770         case SCHED_IDLE:
6771                 ret = 0;
6772                 break;
6773         }
6774         return ret;
6775 }
6776
6777 /**
6778  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6779  * @policy: scheduling class.
6780  *
6781  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6782  * by a given scheduling class.
6783  */
6784 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6785 {
6786         int ret = -EINVAL;
6787
6788         switch (policy) {
6789         case SCHED_FIFO:
6790         case SCHED_RR:
6791                 ret = 1;
6792                 break;
6793         case SCHED_NORMAL:
6794         case SCHED_BATCH:
6795         case SCHED_IDLE:
6796                 ret = 0;
6797         }
6798         return ret;
6799 }
6800
6801 /**
6802  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6803  * @pid: pid of the process.
6804  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6805  *
6806  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6807  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6808  */
6809 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6810                 struct timespec __user *, interval)
6811 {
6812         struct task_struct *p;
6813         unsigned int time_slice;
6814         int retval;
6815         struct timespec t;
6816
6817         if (pid < 0)
6818                 return -EINVAL;
6819
6820         retval = -ESRCH;
6821         read_lock(&tasklist_lock);
6822         p = find_process_by_pid(pid);
6823         if (!p)
6824                 goto out_unlock;
6825
6826         retval = security_task_getscheduler(p);
6827         if (retval)
6828                 goto out_unlock;
6829
6830         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(p);
6831
6832         read_unlock(&tasklist_lock);
6833         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6834         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6835         return retval;
6836
6837 out_unlock:
6838         read_unlock(&tasklist_lock);
6839         return retval;
6840 }
6841
6842 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6843
6844 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6845 {
6846         unsigned long free = 0;
6847         unsigned state;
6848
6849         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6850         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
6851                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6852 #if BITS_PER_LONG == 32
6853         if (state == TASK_RUNNING)
6854                 printk(KERN_CONT " running  ");
6855         else
6856                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
6857 #else
6858         if (state == TASK_RUNNING)
6859                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
6860         else
6861                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
6862 #endif
6863 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6864         free = stack_not_used(p);
6865 #endif
6866         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
6867                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
6868                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
6869
6870         show_stack(p, NULL);
6871 }
6872
6873 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
6874 {
6875         struct task_struct *g, *p;
6876
6877 #if BITS_PER_LONG == 32
6878         printk(KERN_INFO
6879                 "  task                PC stack   pid father\n");
6880 #else
6881         printk(KERN_INFO
6882                 "  task                        PC stack   pid father\n");
6883 #endif
6884         read_lock(&tasklist_lock);
6885         do_each_thread(g, p) {
6886                 /*
6887                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6888                  * console might take alot of time:
6889                  */
6890                 touch_nmi_watchdog();
6891                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
6892                         sched_show_task(p);
6893         } while_each_thread(g, p);
6894
6895         touch_all_softlockup_watchdogs();
6896
6897 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6898         sysrq_sched_debug_show();
6899 #endif
6900         read_unlock(&tasklist_lock);
6901         /*
6902          * Only show locks if all tasks are dumped:
6903          */
6904         if (state_filter == -1)
6905                 debug_show_all_locks();
6906 }
6907
6908 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
6909 {
6910         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6911 }
6912
6913 /**
6914  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
6915  * @idle: task in question
6916  * @cpu: cpu the idle task belongs to
6917  *
6918  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
6919  * flag, to make booting more robust.
6920  */
6921 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
6922 {
6923         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6924         unsigned long flags;
6925
6926         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6927
6928         __sched_fork(idle);
6929         idle->se.exec_start = sched_clock();
6930
6931         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
6932         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
6933         __set_task_cpu(idle, cpu);
6934
6935         rq->curr = rq->idle = idle;
6936 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
6937         idle->oncpu = 1;
6938 #endif
6939         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6940
6941         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
6942 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
6943         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
6944 #else
6945         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
6946 #endif
6947         /*
6948          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
6949          */
6950         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6951         ftrace_graph_init_task(idle);
6952 }
6953
6954 /*
6955  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
6956  * indicates which cpus entered this state. This is used
6957  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
6958  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
6959  * always be CPU_BITS_NONE.
6960  */
6961 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
6962
6963 /*
6964  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
6965  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
6966  * to users decreases. But the relationship is not linear,
6967  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
6968  * number of CPUs.
6969  *
6970  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
6971  */
6972 static inline void sched_init_granularity(void)
6973 {
6974         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
6975         const unsigned long limit = 200000000;
6976
6977         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
6978         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
6979                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
6980
6981         sysctl_sched_latency *= factor;
6982         if (sysctl_sched_latency > limit)
6983                 sysctl_sched_latency = limit;
6984
6985         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
6986
6987         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
6988 }
6989
6990 #ifdef CONFIG_SMP
6991 /*
6992  * This is how migration works:
6993  *
6994  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
6995  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
6996  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
6997  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
6998  *    thread off the CPU)
6999  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
7000  *    task is still in the wrong runqueue.
7001  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
7002  *    it and puts it into the right queue.
7003  * 6) migration thread up()s the semaphore.
7004  * 7) we wake up and the migration is done.
7005  */
7006
7007 /*
7008  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
7009  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
7010  * is removed from the allowed bitmask.
7011  *
7012  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
7013  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
7014  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
7015  */
7016 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
7017 {
7018         struct migration_req req;
7019         unsigned long flags;
7020         struct rq *rq;
7021         int ret = 0;
7022
7023         rq = task_rq_lock(p, &flags);
7024         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask)) {
7025                 ret = -EINVAL;
7026                 goto out;
7027         }
7028
7029         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
7030                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
7031                 ret = -EINVAL;
7032                 goto out;
7033         }
7034
7035         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
7036                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
7037         else {
7038                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
7039                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
7040         }
7041
7042         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
7043         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
7044                 goto out;
7045
7046         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_online_mask, new_mask), &req)) {
7047                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
7048                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
7049
7050                 get_task_struct(mt);
7051                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7052                 wake_up_process(rq->migration_thread);
7053                 put_task_struct(mt);
7054                 wait_for_completion(&req.done);
7055                 tlb_migrate_finish(p->mm);
7056                 return 0;
7057         }
7058 out:
7059         task_rq_unlock(rq, &flags);
7060
7061         return ret;
7062 }
7063 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
7064
7065 /*
7066  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
7067  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
7068  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
7069  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
7070  *
7071  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
7072  * as the task is no longer on this CPU.
7073  *
7074  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
7075  */
7076 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
7077 {
7078         struct rq *rq_dest, *rq_src;
7079         int ret = 0, on_rq;
7080
7081         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
7082                 return ret;
7083
7084         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
7085         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
7086
7087         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7088         /* Already moved. */
7089         if (task_cpu(p) != src_cpu)
7090                 goto done;
7091         /* Affinity changed (again). */
7092         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
7093                 goto fail;
7094
7095         on_rq = p->se.on_rq;
7096         if (on_rq)
7097                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
7098
7099         set_task_cpu(p, dest_cpu);
7100         if (on_rq) {
7101                 activate_task(rq_dest, p, 0);
7102                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
7103         }
7104 done:
7105         ret = 1;
7106 fail:
7107         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7108         return ret;
7109 }
7110
7111 #define RCU_MIGRATION_IDLE      0
7112 #define RCU_MIGRATION_NEED_QS   1
7113 #define RCU_MIGRATION_GOT_QS    2
7114 #define RCU_MIGRATION_MUST_SYNC 3
7115
7116 /*
7117  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
7118  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
7119  * another runqueue.
7120  */
7121 static int migration_thread(void *data)
7122 {
7123         int badcpu;
7124         int cpu = (long)data;
7125         struct rq *rq;
7126
7127         rq = cpu_rq(cpu);
7128         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
7129
7130         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7131         while (!kthread_should_stop()) {
7132                 struct migration_req *req;
7133                 struct list_head *head;
7134
7135                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7136
7137                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
7138                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7139                         break;
7140                 }
7141
7142                 if (rq->active_balance) {
7143                         active_load_balance(rq, cpu);
7144                         rq->active_balance = 0;
7145                 }
7146
7147                 head = &rq->migration_queue;
7148
7149                 if (list_empty(head)) {
7150                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7151                         schedule();
7152                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7153                         continue;
7154                 }
7155                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
7156                 list_del_init(head->next);
7157
7158                 if (req->task != NULL) {
7159                         spin_unlock(&rq->lock);
7160                         __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
7161                 } else if (likely(cpu == (badcpu = smp_processor_id()))) {
7162                         req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_GOT_QS;
7163                         spin_unlock(&rq->lock);
7164                 } else {
7165                         req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_MUST_SYNC;
7166                         spin_unlock(&rq->lock);
7167                         WARN_ONCE(1, "migration_thread() on CPU %d, expected %d\n", badcpu, cpu);
7168                 }
7169                 local_irq_enable();
7170
7171                 complete(&req->done);
7172         }
7173         __set_current_state(TASK_RUNNING);
7174
7175         return 0;
7176 }
7177
7178 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7179
7180 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
7181 {
7182         int ret;
7183
7184         local_irq_disable();
7185         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
7186         local_irq_enable();
7187         return ret;
7188 }
7189
7190 /*
7191  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
7192  */
7193 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
7194 {
7195         int dest_cpu;
7196         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(dead_cpu));
7197
7198 again:
7199         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
7200         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_online_mask)
7201                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
7202                         goto move;
7203
7204         /* Any allowed, online CPU? */
7205         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
7206         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
7207                 goto move;
7208
7209         /* No more Mr. Nice Guy. */
7210         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
7211                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
7212                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_online_mask, &p->cpus_allowed);
7213
7214                 /*
7215                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
7216                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
7217                  * leave kernel.
7218                  */
7219                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
7220                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
7221                                "longer affine to cpu%d\n",
7222                                task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
7223                 }
7224         }
7225
7226 move:
7227         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
7228         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
7229                 goto again;
7230 }
7231
7232 /*
7233  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
7234  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
7235  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
7236  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
7237  * to keep the global sum constant after CPU-down:
7238  */
7239 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
7240 {
7241         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_online_mask));
7242         unsigned long flags;
7243
7244         local_irq_save(flags);
7245         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7246         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
7247         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
7248         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7249         local_irq_restore(flags);
7250 }
7251
7252 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
7253 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
7254 {
7255         struct task_struct *p, *t;
7256
7257         read_lock(&tasklist_lock);
7258
7259         do_each_thread(t, p) {
7260                 if (p == current)
7261                         continue;
7262
7263                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
7264                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
7265         } while_each_thread(t, p);
7266
7267         read_unlock(&tasklist_lock);
7268 }
7269
7270 /*
7271  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
7272  * It does so by boosting its priority to highest possible.
7273  * Used by CPU offline code.
7274  */
7275 void sched_idle_next(void)
7276 {
7277         int this_cpu = smp_processor_id();
7278         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
7279         struct task_struct *p = rq->idle;
7280         unsigned long flags;
7281
7282         /* cpu has to be offline */
7283         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
7284
7285         /*
7286          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
7287          * and interrupts disabled on the current cpu.
7288          */
7289         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7290
7291         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7292
7293         update_rq_clock(rq);
7294         activate_task(rq, p, 0);
7295
7296         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7297 }
7298
7299 /*
7300  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
7301  * offline.
7302  */
7303 void idle_task_exit(void)
7304 {
7305         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
7306
7307         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
7308
7309         if (mm != &init_mm)
7310                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
7311         mmdrop(mm);
7312 }
7313
7314 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
7315 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
7316 {
7317         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7318
7319         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
7320         BUG_ON(!p->exit_state);
7321
7322         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
7323         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
7324
7325         get_task_struct(p);
7326
7327         /*
7328          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
7329          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
7330          * fine.
7331          */
7332         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7333         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
7334         spin_lock_irq(&rq->lock);
7335
7336         put_task_struct(p);
7337 }
7338
7339 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
7340 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
7341 {
7342         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7343         struct task_struct *next;
7344
7345         for ( ; ; ) {
7346                 if (!rq->nr_running)
7347                         break;
7348                 update_rq_clock(rq);
7349                 next = pick_next_task(rq);
7350                 if (!next)
7351                         break;
7352                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
7353                 migrate_dead(dead_cpu, next);
7354
7355         }
7356 }
7357
7358 /*
7359  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
7360  */
7361 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
7362 {
7363         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
7364         rq->calc_load_active = 0;
7365 }
7366 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
7367
7368 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
7369
7370 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
7371         {
7372                 .procname       = "sched_domain",
7373                 .mode           = 0555,
7374         },
7375         {0, },
7376 };
7377
7378 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
7379         {
7380                 .ctl_name       = CTL_KERN,
7381                 .procname       = "kernel",
7382                 .mode           = 0555,
7383                 .child          = sd_ctl_dir,
7384         },
7385         {0, },
7386 };
7387
7388 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
7389 {
7390         struct ctl_table *entry =
7391                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
7392
7393         return entry;
7394 }
7395
7396 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
7397 {
7398         struct ctl_table *entry;
7399
7400         /*
7401          * In the intermediate directories, both the child directory and
7402          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
7403          * will always be set. In the lowest directory the names are
7404          * static strings and all have proc handlers.
7405          */
7406         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
7407                 if (entry->child)
7408                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
7409                 if (entry->proc_handler == NULL)
7410                         kfree(entry->procname);
7411         }
7412
7413         kfree(*tablep);
7414         *tablep = NULL;
7415 }
7416
7417 static void
7418 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
7419                 const char *procname, void *data, int maxlen,
7420                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
7421 {
7422         entry->procname = procname;
7423         entry->data = data;
7424         entry->maxlen = maxlen;
7425         entry->mode = mode;
7426         entry->proc_handler = proc_handler;
7427 }
7428
7429 static struct ctl_table *
7430 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
7431 {
7432         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
7433
7434         if (table == NULL)
7435                 return NULL;
7436
7437         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
7438                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7439         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
7440                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7441         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
7442                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7443         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
7444                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7445         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
7446                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7447         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
7448                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7449         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
7450                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7451         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
7452                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7453         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
7454                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7455         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
7456                 &sd->cache_nice_tries,
7457                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7458         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
7459                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7460         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
7461                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
7462         /* &table[12] is terminator */
7463
7464         return table;
7465 }
7466
7467 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
7468 {
7469         struct ctl_table *entry, *table;
7470         struct sched_domain *sd;
7471         int domain_num = 0, i;
7472         char buf[32];
7473
7474         for_each_domain(cpu, sd)
7475                 domain_num++;
7476         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
7477         if (table == NULL)
7478                 return NULL;
7479
7480         i = 0;
7481         for_each_domain(cpu, sd) {
7482                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
7483                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7484                 entry->mode = 0555;
7485                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
7486                 entry++;
7487                 i++;
7488         }
7489         return table;
7490 }
7491
7492 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
7493 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7494 {
7495         int i, cpu_num = num_online_cpus();
7496         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
7497         char buf[32];
7498
7499         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
7500         sd_ctl_dir[0].child = entry;
7501
7502         if (entry == NULL)
7503                 return;
7504
7505         for_each_online_cpu(i) {
7506                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
7507                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7508                 entry->mode = 0555;
7509                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
7510                 entry++;
7511         }
7512
7513         WARN_ON(sd_sysctl_header);
7514         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
7515 }
7516
7517 /* may be called multiple times per register */
7518 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7519 {
7520         if (sd_sysctl_header)
7521                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
7522         sd_sysctl_header = NULL;
7523         if (sd_ctl_dir[0].child)
7524                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
7525 }
7526 #else
7527 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7528 {
7529 }
7530 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7531 {
7532 }
7533 #endif
7534
7535 static void set_rq_online(struct rq *rq)
7536 {
7537         if (!rq->online) {
7538                 const struct sched_class *class;
7539
7540                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7541                 rq->online = 1;
7542
7543                 for_each_class(class) {
7544                         if (class->rq_online)
7545                                 class->rq_online(rq);
7546                 }
7547         }
7548 }
7549
7550 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
7551 {
7552         if (rq->online) {
7553                 const struct sched_class *class;
7554
7555                 for_each_class(class) {
7556                         if (class->rq_offline)
7557                                 class->rq_offline(rq);
7558                 }
7559
7560                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7561                 rq->online = 0;
7562         }
7563 }
7564
7565 /*
7566  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
7567  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
7568  */
7569 static int __cpuinit
7570 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
7571 {
7572         struct task_struct *p;
7573         int cpu = (long)hcpu;
7574         unsigned long flags;
7575         struct rq *rq;
7576
7577         switch (action) {
7578
7579         case CPU_UP_PREPARE:
7580         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7581                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
7582                 if (IS_ERR(p))
7583                         return NOTIFY_BAD;
7584                 kthread_bind(p, cpu);
7585                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
7586                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
7587                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7588                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7589                 get_task_struct(p);
7590                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
7591                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
7592                 break;
7593
7594         case CPU_ONLINE:
7595         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7596                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
7597                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7598
7599                 /* Update our root-domain */
7600                 rq = cpu_rq(cpu);
7601                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7602                 if (rq->rd) {
7603                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7604
7605                         set_rq_online(rq);
7606                 }
7607                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7608                 break;
7609
7610 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7611         case CPU_UP_CANCELED:
7612         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7613                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
7614                         break;
7615                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
7616                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
7617                              cpumask_any(cpu_online_mask));
7618                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7619                 put_task_struct(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7620                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
7621                 break;
7622
7623         case CPU_DEAD:
7624         case CPU_DEAD_FROZEN:
7625                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
7626                 migrate_live_tasks(cpu);
7627                 rq = cpu_rq(cpu);
7628                 kthread_stop(rq->migration_thread);
7629                 put_task_struct(rq->migration_thread);
7630                 rq->migration_thread = NULL;
7631                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
7632                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7633                 update_rq_clock(rq);
7634                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
7635                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
7636                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
7637                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
7638                 migrate_dead_tasks(cpu);
7639                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7640                 cpuset_unlock();
7641                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
7642                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
7643                 calc_global_load_remove(rq);
7644                 /*
7645                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
7646                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
7647                  * the requestors.
7648                  */
7649                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7650                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
7651                         struct migration_req *req;
7652
7653                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
7654                                          struct migration_req, list);
7655                         list_del_init(&req->list);
7656                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7657                         complete(&req->done);
7658                         spin_lock_irq(&rq->lock);
7659                 }
7660                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7661                 break;
7662
7663         case CPU_DYING:
7664         case CPU_DYING_FROZEN:
7665                 /* Update our root-domain */
7666                 rq = cpu_rq(cpu);
7667                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7668                 if (rq->rd) {
7669                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7670                         set_rq_offline(rq);
7671                 }
7672                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7673                 break;
7674 #endif
7675         }
7676         return NOTIFY_OK;
7677 }
7678
7679 /*
7680  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
7681  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
7682  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
7683  */
7684 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
7685         .notifier_call = migration_call,
7686         .priority = 10
7687 };
7688
7689 static int __init migration_init(void)
7690 {
7691         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
7692         int err;
7693
7694         /* Start one for the boot CPU: */
7695         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
7696         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
7697         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
7698         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
7699
7700         return 0;
7701 }
7702 early_initcall(migration_init);
7703 #endif
7704
7705 #ifdef CONFIG_SMP
7706
7707 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7708
7709 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
7710                                   struct cpumask *groupmask)
7711 {
7712         struct sched_group *group = sd->groups;
7713         char str[256];
7714
7715         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
7716         cpumask_clear(groupmask);
7717
7718         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
7719
7720         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
7721                 printk("does not load-balance\n");
7722                 if (sd->parent)
7723                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
7724                                         " has parent");
7725                 return -1;
7726         }
7727
7728         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
7729
7730         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
7731                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
7732                                 "CPU%d\n", cpu);
7733         }
7734         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
7735                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
7736                                 " CPU%d\n", cpu);
7737         }
7738
7739         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
7740         do {
7741                 if (!group) {
7742                         printk("\n");
7743                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
7744                         break;
7745                 }
7746
7747                 if (!group->cpu_power) {
7748                         printk(KERN_CONT "\n");
7749                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
7750                                         "set\n");
7751                         break;
7752                 }
7753
7754                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
7755                         printk(KERN_CONT "\n");
7756                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
7757                         break;
7758                 }
7759
7760                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
7761                         printk(KERN_CONT "\n");
7762                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
7763                         break;
7764                 }
7765
7766                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
7767
7768                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
7769
7770                 printk(KERN_CONT " %s", str);
7771                 if (group->cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
7772                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
7773                                 group->cpu_power);
7774                 }
7775
7776                 group = group->next;
7777         } while (group != sd->groups);
7778         printk(KERN_CONT "\n");
7779
7780         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
7781                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
7782
7783         if (sd->parent &&
7784             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
7785                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
7786                         "of domain->span\n");
7787         return 0;
7788 }
7789
7790 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
7791 {
7792         cpumask_var_t groupmask;
7793         int level = 0;
7794
7795         if (!sd) {
7796                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
7797                 return;
7798         }
7799
7800         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
7801
7802         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
7803                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
7804                 return;
7805         }
7806
7807         for (;;) {
7808                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
7809                         break;
7810                 level++;
7811                 sd = sd->parent;
7812                 if (!sd)
7813                         break;
7814         }
7815         free_cpumask_var(groupmask);
7816 }
7817 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
7818 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
7819 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
7820
7821 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
7822 {
7823         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
7824                 return 1;
7825
7826         /* Following flags need at least 2 groups */
7827         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
7828                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
7829                          SD_BALANCE_FORK |
7830                          SD_BALANCE_EXEC |
7831                          SD_SHARE_CPUPOWER |
7832                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
7833                 if (sd->groups != sd->groups->next)
7834                         return 0;
7835         }
7836
7837         /* Following flags don't use groups */
7838         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
7839                 return 0;
7840
7841         return 1;
7842 }
7843
7844 static int
7845 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
7846 {
7847         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
7848
7849         if (sd_degenerate(parent))
7850                 return 1;
7851
7852         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
7853                 return 0;
7854
7855         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
7856         if (parent->groups == parent->groups->next) {
7857                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
7858                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
7859                                 SD_BALANCE_FORK |
7860                                 SD_BALANCE_EXEC |
7861                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
7862                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
7863                 if (nr_node_ids == 1)
7864                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
7865         }
7866         if (~cflags & pflags)
7867                 return 0;
7868
7869         return 1;
7870 }
7871
7872 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
7873 {
7874         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
7875
7876         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7877         free_cpumask_var(rd->online);
7878         free_cpumask_var(rd->span);
7879         kfree(rd);
7880 }
7881
7882 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
7883 {
7884         struct root_domain *old_rd = NULL;
7885         unsigned long flags;
7886
7887         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7888
7889         if (rq->rd) {
7890                 old_rd = rq->rd;
7891
7892                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
7893                         set_rq_offline(rq);
7894
7895                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
7896
7897                 /*
7898                  * If we dont want to free the old_rt yet then
7899                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
7900                  * in this function:
7901                  */
7902                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
7903                         old_rd = NULL;
7904         }
7905
7906         atomic_inc(&rd->refcount);
7907         rq->rd = rd;
7908
7909         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
7910         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
7911                 set_rq_online(rq);
7912
7913         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7914
7915         if (old_rd)
7916                 free_rootdomain(old_rd);
7917 }
7918
7919 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
7920 {
7921         gfp_t gfp = GFP_KERNEL;
7922
7923         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
7924
7925         if (bootmem)
7926                 gfp = GFP_NOWAIT;
7927
7928         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, gfp))
7929                 goto out;
7930         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, gfp))
7931                 goto free_span;
7932         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, gfp))
7933                 goto free_online;
7934
7935         if (cpupri_init(&rd->cpupri, bootmem) != 0)
7936                 goto free_rto_mask;
7937         return 0;
7938
7939 free_rto_mask:
7940         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7941 free_online:
7942         free_cpumask_var(rd->online);
7943 free_span:
7944         free_cpumask_var(rd->span);
7945 out:
7946         return -ENOMEM;
7947 }
7948
7949 static void init_defrootdomain(void)
7950 {
7951         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
7952
7953         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
7954 }
7955
7956 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
7957 {
7958         struct root_domain *rd;
7959
7960         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
7961         if (!rd)
7962                 return NULL;
7963
7964         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
7965                 kfree(rd);
7966                 return NULL;
7967         }
7968
7969         return rd;
7970 }
7971
7972 /*
7973  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
7974  * hold the hotplug lock.
7975  */
7976 static void
7977 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
7978 {
7979         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7980         struct sched_domain *tmp;
7981
7982         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
7983         for (tmp = sd; tmp; ) {
7984                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
7985                 if (!parent)
7986                         break;
7987
7988                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
7989                         tmp->parent = parent->parent;
7990                         if (parent->parent)
7991                                 parent->parent->child = tmp;
7992                 } else
7993                         tmp = tmp->parent;
7994         }
7995
7996         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
7997                 sd = sd->parent;
7998                 if (sd)
7999                         sd->child = NULL;
8000         }
8001
8002         sched_domain_debug(sd, cpu);
8003
8004         rq_attach_root(rq, rd);
8005         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
8006 }
8007
8008 /* cpus with isolated domains */
8009 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
8010
8011 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
8012 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
8013 {
8014         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
8015         return 1;
8016 }
8017
8018 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
8019
8020 /*
8021  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
8022  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
8023  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
8024  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
8025  *
8026  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
8027  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
8028  * and ->cpu_power to 0.
8029  */
8030 static void
8031 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
8032                         const struct cpumask *cpu_map,
8033                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8034                                         struct sched_group **sg,
8035                                         struct cpumask *tmpmask),
8036                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
8037 {
8038         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
8039         int i;
8040
8041         cpumask_clear(covered);
8042
8043         for_each_cpu(i, span) {
8044                 struct sched_group *sg;
8045                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
8046                 int j;
8047
8048                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
8049                         continue;
8050
8051                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
8052                 sg->cpu_power = 0;
8053
8054                 for_each_cpu(j, span) {
8055                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
8056                                 continue;
8057
8058                         cpumask_set_cpu(j, covered);
8059                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
8060                 }
8061                 if (!first)
8062                         first = sg;
8063                 if (last)
8064                         last->next = sg;
8065                 last = sg;
8066         }
8067         last->next = first;
8068 }
8069
8070 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
8071
8072 #ifdef CONFIG_NUMA
8073
8074 /**
8075  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
8076  * @node: node whose sched_domain we're building
8077  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
8078  *
8079  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
8080  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
8081  *
8082  * Should use nodemask_t.
8083  */
8084 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
8085 {
8086         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
8087
8088         min_val = INT_MAX;
8089
8090         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8091                 /* Start at @node */
8092                 n = (node + i) % nr_node_ids;
8093
8094                 if (!nr_cpus_node(n))
8095                         continue;
8096
8097                 /* Skip already used nodes */
8098                 if (node_isset(n, *used_nodes))
8099                         continue;
8100
8101                 /* Simple min distance search */
8102                 val = node_distance(node, n);
8103
8104                 if (val < min_val) {
8105                         min_val = val;
8106                         best_node = n;
8107                 }
8108         }
8109
8110         node_set(best_node, *used_nodes);
8111         return best_node;
8112 }
8113
8114 /**
8115  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
8116  * @node: node whose cpumask we're constructing
8117  * @span: resulting cpumask
8118  *
8119  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
8120  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
8121  * out optimally.
8122  */
8123 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
8124 {
8125         nodemask_t used_nodes;
8126         int i;
8127
8128         cpumask_clear(span);
8129         nodes_clear(used_nodes);
8130
8131         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
8132         node_set(node, used_nodes);
8133
8134         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
8135                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
8136
8137                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
8138         }
8139 }
8140 #endif /* CONFIG_NUMA */
8141
8142 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
8143
8144 /*
8145  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
8146  *
8147  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
8148  *   and struct sched_domain. )
8149  */
8150 struct static_sched_group {
8151         struct sched_group sg;
8152         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
8153 };
8154
8155 struct static_sched_domain {
8156         struct sched_domain sd;
8157         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
8158 };
8159
8160 struct s_data {
8161 #ifdef CONFIG_NUMA
8162         int                     sd_allnodes;
8163         cpumask_var_t           domainspan;
8164         cpumask_var_t           covered;
8165         cpumask_var_t           notcovered;
8166 #endif
8167         cpumask_var_t           nodemask;
8168         cpumask_var_t           this_sibling_map;
8169         cpumask_var_t           this_core_map;
8170         cpumask_var_t           send_covered;
8171         cpumask_var_t           tmpmask;
8172         struct sched_group      **sched_group_nodes;
8173         struct root_domain      *rd;
8174 };
8175
8176 enum s_alloc {
8177         sa_sched_groups = 0,
8178         sa_rootdomain,
8179         sa_tmpmask,
8180         sa_send_covered,
8181         sa_this_core_map,
8182         sa_this_sibling_map,
8183         sa_nodemask,
8184         sa_sched_group_nodes,
8185 #ifdef CONFIG_NUMA
8186         sa_notcovered,
8187         sa_covered,
8188         sa_domainspan,
8189 #endif
8190         sa_none,
8191 };
8192
8193 /*
8194  * SMT sched-domains:
8195  */
8196 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8197 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
8198 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_cpus);
8199
8200 static int
8201 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8202                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8203 {
8204         if (sg)
8205                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu).sg;
8206         return cpu;
8207 }
8208 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
8209
8210 /*
8211  * multi-core sched-domains:
8212  */
8213 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8214 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
8215 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
8216 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
8217
8218 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8219 static int
8220 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8221                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8222 {
8223         int group;
8224
8225         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8226         group = cpumask_first(mask);
8227         if (sg)
8228                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
8229         return group;
8230 }
8231 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8232 static int
8233 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8234                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8235 {
8236         if (sg)
8237                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
8238         return cpu;
8239 }
8240 #endif
8241
8242 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
8243 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
8244
8245 static int
8246 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8247                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8248 {
8249         int group;
8250 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8251         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
8252         group = cpumask_first(mask);
8253 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8254         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8255         group = cpumask_first(mask);
8256 #else
8257         group = cpu;
8258 #endif
8259         if (sg)
8260                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
8261         return group;
8262 }
8263
8264 #ifdef CONFIG_NUMA
8265 /*
8266  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
8267  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
8268  * gets dynamically allocated.
8269  */
8270 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
8271 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
8272
8273 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
8274 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
8275
8276 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8277                                  struct sched_group **sg,
8278                                  struct cpumask *nodemask)
8279 {
8280         int group;
8281
8282         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
8283         group = cpumask_first(nodemask);
8284
8285         if (sg)
8286                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
8287         return group;
8288 }
8289
8290 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
8291 {
8292         struct sched_group *sg = group_head;
8293         int j;
8294
8295         if (!sg)
8296                 return;
8297         do {
8298                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
8299                         struct sched_domain *sd;
8300
8301                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
8302                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
8303                                 /*
8304                                  * Only add "power" once for each
8305                                  * physical package.
8306                                  */
8307                                 continue;
8308                         }
8309
8310                         sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
8311                 }
8312                 sg = sg->next;
8313         } while (sg != group_head);
8314 }
8315
8316 static int build_numa_sched_groups(struct s_data *d,
8317                                    const struct cpumask *cpu_map, int num)
8318 {
8319         struct sched_domain *sd;
8320         struct sched_group *sg, *prev;
8321         int n, j;
8322
8323         cpumask_clear(d->covered);
8324         cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(num), cpu_map);
8325         if (cpumask_empty(d->nodemask)) {
8326                 d->sched_group_nodes[num] = NULL;
8327                 goto out;
8328         }
8329
8330         sched_domain_node_span(num, d->domainspan);
8331         cpumask_and(d->domainspan, d->domainspan, cpu_map);
8332
8333         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8334                           GFP_KERNEL, num);
8335         if (!sg) {
8336                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for node %d\n",
8337                        num);
8338                 return -ENOMEM;
8339         }
8340         d->sched_group_nodes[num] = sg;
8341
8342         for_each_cpu(j, d->nodemask) {
8343                 sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
8344                 sd->groups = sg;
8345         }
8346
8347         sg->cpu_power = 0;
8348         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->nodemask);
8349         sg->next = sg;
8350         cpumask_or(d->covered, d->covered, d->nodemask);
8351
8352         prev = sg;
8353         for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
8354                 n = (num + j) % nr_node_ids;
8355                 cpumask_complement(d->notcovered, d->covered);
8356                 cpumask_and(d->tmpmask, d->notcovered, cpu_map);
8357                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, d->domainspan);
8358                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
8359                         break;
8360                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, cpumask_of_node(n));
8361                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
8362                         continue;
8363                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8364                                   GFP_KERNEL, num);
8365                 if (!sg) {
8366                         printk(KERN_WARNING
8367                                "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
8368                         return -ENOMEM;
8369                 }
8370                 sg->cpu_power = 0;
8371                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->tmpmask);
8372                 sg->next = prev->next;
8373                 cpumask_or(d->covered, d->covered, d->tmpmask);
8374                 prev->next = sg;
8375                 prev = sg;
8376         }
8377 out:
8378         return 0;
8379 }
8380 #endif /* CONFIG_NUMA */
8381
8382 #ifdef CONFIG_NUMA
8383 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
8384 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8385                               struct cpumask *nodemask)
8386 {
8387         int cpu, i;
8388
8389         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
8390                 struct sched_group **sched_group_nodes
8391                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
8392
8393                 if (!sched_group_nodes)
8394                         continue;
8395
8396                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8397                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
8398
8399                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8400                         if (cpumask_empty(nodemask))
8401                                 continue;
8402
8403                         if (sg == NULL)
8404                                 continue;
8405                         sg = sg->next;
8406 next_sg:
8407                         oldsg = sg;
8408                         sg = sg->next;
8409                         kfree(oldsg);
8410                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
8411                                 goto next_sg;
8412                 }
8413                 kfree(sched_group_nodes);
8414                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
8415         }
8416 }
8417 #else /* !CONFIG_NUMA */
8418 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8419                               struct cpumask *nodemask)
8420 {
8421 }
8422 #endif /* CONFIG_NUMA */
8423
8424 /*
8425  * Initialize sched groups cpu_power.
8426  *
8427  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
8428  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
8429  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
8430  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
8431  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
8432  * less cpu_power.
8433  */
8434 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
8435 {
8436         struct sched_domain *child;
8437         struct sched_group *group;
8438         long power;
8439         int weight;
8440
8441         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
8442
8443         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
8444                 return;
8445
8446         child = sd->child;
8447
8448         sd->groups->cpu_power = 0;
8449
8450         if (!child) {
8451                 power = SCHED_LOAD_SCALE;
8452                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
8453                 /*
8454                  * SMT siblings share the power of a single core.
8455                  * Usually multiple threads get a better yield out of
8456                  * that one core than a single thread would have,
8457                  * reflect that in sd->smt_gain.
8458                  */
8459                 if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
8460                         power *= sd->smt_gain;
8461                         power /= weight;
8462                         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
8463                 }
8464                 sd->groups->cpu_power += power;
8465                 return;
8466         }
8467
8468         /*
8469          * Add cpu_power of each child group to this groups cpu_power.
8470          */
8471         group = child->groups;
8472         do {
8473                 sd->groups->cpu_power += group->cpu_power;
8474                 group = group->next;
8475         } while (group != child->groups);
8476 }
8477
8478 /*
8479  * Initializers for schedule domains
8480  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
8481  */
8482
8483 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
8484 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
8485 #else
8486 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
8487 #endif
8488
8489 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
8490
8491 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
8492 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
8493 {                                                               \
8494         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
8495         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
8496         sd->level = SD_LV_##type;                               \
8497         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
8498 }
8499
8500 SD_INIT_FUNC(CPU)
8501 #ifdef CONFIG_NUMA
8502  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
8503  SD_INIT_FUNC(NODE)
8504 #endif
8505 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8506  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
8507 #endif
8508 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8509  SD_INIT_FUNC(MC)
8510 #endif
8511
8512 static int default_relax_domain_level = -1;
8513
8514 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
8515 {
8516         unsigned long val;
8517
8518         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
8519         if (val < SD_LV_MAX)
8520                 default_relax_domain_level = val;
8521
8522         return 1;
8523 }
8524 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
8525
8526 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
8527                                  struct sched_domain_attr *attr)
8528 {
8529         int request;
8530
8531         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
8532                 if (default_relax_domain_level < 0)
8533                         return;
8534                 else
8535                         request = default_relax_domain_level;
8536         } else
8537                 request = attr->relax_domain_level;
8538         if (request < sd->level) {
8539                 /* turn off idle balance on this domain */
8540                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8541         } else {
8542                 /* turn on idle balance on this domain */
8543                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8544         }
8545 }
8546
8547 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
8548                                  const struct cpumask *cpu_map)
8549 {
8550         switch (what) {
8551         case sa_sched_groups:
8552                 free_sched_groups(cpu_map, d->tmpmask); /* fall through */
8553                 d->sched_group_nodes = NULL;
8554         case sa_rootdomain:
8555                 free_rootdomain(d->rd); /* fall through */
8556         case sa_tmpmask:
8557                 free_cpumask_var(d->tmpmask); /* fall through */
8558         case sa_send_covered:
8559                 free_cpumask_var(d->send_covered); /* fall through */
8560         case sa_this_core_map:
8561                 free_cpumask_var(d->this_core_map); /* fall through */
8562         case sa_this_sibling_map:
8563                 free_cpumask_var(d->this_sibling_map); /* fall through */
8564         case sa_nodemask:
8565                 free_cpumask_var(d->nodemask); /* fall through */
8566         case sa_sched_group_nodes:
8567 #ifdef CONFIG_NUMA
8568                 kfree(d->sched_group_nodes); /* fall through */
8569         case sa_notcovered:
8570                 free_cpumask_var(d->notcovered); /* fall through */
8571         case sa_covered:
8572                 free_cpumask_var(d->covered); /* fall through */
8573         case sa_domainspan:
8574                 free_cpumask_var(d->domainspan); /* fall through */
8575 #endif
8576         case sa_none:
8577                 break;
8578         }
8579 }
8580
8581 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
8582                                                    const struct cpumask *cpu_map)
8583 {
8584 #ifdef CONFIG_NUMA
8585         if (!alloc_cpumask_var(&d->domainspan, GFP_KERNEL))
8586                 return sa_none;
8587         if (!alloc_cpumask_var(&d->covered, GFP_KERNEL))
8588                 return sa_domainspan;
8589         if (!alloc_cpumask_var(&d->notcovered, GFP_KERNEL))
8590                 return sa_covered;
8591         /* Allocate the per-node list of sched groups */
8592         d->sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids,
8593                                       sizeof(struct sched_group *), GFP_KERNEL);
8594         if (!d->sched_group_nodes) {
8595                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
8596                 return sa_notcovered;
8597         }
8598         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = d->sched_group_nodes;
8599 #endif
8600         if (!alloc_cpumask_var(&d->nodemask, GFP_KERNEL))
8601                 return sa_sched_group_nodes;
8602         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_sibling_map, GFP_KERNEL))
8603                 return sa_nodemask;
8604         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_core_map, GFP_KERNEL))
8605                 return sa_this_sibling_map;
8606         if (!alloc_cpumask_var(&d->send_covered, GFP_KERNEL))
8607                 return sa_this_core_map;
8608         if (!alloc_cpumask_var(&d->tmpmask, GFP_KERNEL))
8609                 return sa_send_covered;
8610         d->rd = alloc_rootdomain();
8611         if (!d->rd) {
8612                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
8613                 return sa_tmpmask;
8614         }
8615         return sa_rootdomain;
8616 }
8617
8618 static struct sched_domain *__build_numa_sched_domains(struct s_data *d,
8619         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr, int i)
8620 {
8621         struct sched_domain *sd = NULL;
8622 #ifdef CONFIG_NUMA
8623         struct sched_domain *parent;
8624
8625         d->sd_allnodes = 0;
8626         if (cpumask_weight(cpu_map) >
8627             SD_NODES_PER_DOMAIN * cpumask_weight(d->nodemask)) {
8628                 sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
8629                 SD_INIT(sd, ALLNODES);
8630                 set_domain_attribute(sd, attr);
8631                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
8632                 cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8633                 d->sd_allnodes = 1;
8634         }
8635         parent = sd;
8636
8637         sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
8638         SD_INIT(sd, NODE);
8639         set_domain_attribute(sd, attr);
8640         sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
8641         sd->parent = parent;
8642         if (parent)
8643                 parent->child = sd;
8644         cpumask_and(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(sd), cpu_map);
8645 #endif
8646         return sd;
8647 }
8648
8649 static struct sched_domain *__build_cpu_sched_domain(struct s_data *d,
8650         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8651         struct sched_domain *parent, int i)
8652 {
8653         struct sched_domain *sd;
8654         sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8655         SD_INIT(sd, CPU);
8656         set_domain_attribute(sd, attr);
8657         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), d->nodemask);
8658         sd->parent = parent;
8659         if (parent)
8660                 parent->child = sd;
8661         cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8662         return sd;
8663 }
8664
8665 static struct sched_domain *__build_mc_sched_domain(struct s_data *d,
8666         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8667         struct sched_domain *parent, int i)
8668 {
8669         struct sched_domain *sd = parent;
8670 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8671         sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8672         SD_INIT(sd, MC);
8673         set_domain_attribute(sd, attr);
8674         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_coregroup_mask(i));
8675         sd->parent = parent;
8676         parent->child = sd;
8677         cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8678 #endif
8679         return sd;
8680 }
8681
8682 static struct sched_domain *__build_smt_sched_domain(struct s_data *d,
8683         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8684         struct sched_domain *parent, int i)
8685 {
8686         struct sched_domain *sd = parent;
8687 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8688         sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8689         SD_INIT(sd, SIBLING);
8690         set_domain_attribute(sd, attr);
8691         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, topology_thread_cpumask(i));
8692         sd->parent = parent;
8693         parent->child = sd;
8694         cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8695 #endif
8696         return sd;
8697 }
8698
8699 static void build_sched_groups(struct s_data *d, enum sched_domain_level l,
8700                                const struct cpumask *cpu_map, int cpu)
8701 {
8702         switch (l) {
8703 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8704         case SD_LV_SIBLING: /* set up CPU (sibling) groups */
8705                 cpumask_and(d->this_sibling_map, cpu_map,
8706                             topology_thread_cpumask(cpu));
8707                 if (cpu == cpumask_first(d->this_sibling_map))
8708                         init_sched_build_groups(d->this_sibling_map, cpu_map,
8709                                                 &cpu_to_cpu_group,
8710                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8711                 break;
8712 #endif
8713 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8714         case SD_LV_MC: /* set up multi-core groups */
8715                 cpumask_and(d->this_core_map, cpu_map, cpu_coregroup_mask(cpu));
8716                 if (cpu == cpumask_first(d->this_core_map))
8717                         init_sched_build_groups(d->this_core_map, cpu_map,
8718                                                 &cpu_to_core_group,
8719                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8720                 break;
8721 #endif
8722         case SD_LV_CPU: /* set up physical groups */
8723                 cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(cpu), cpu_map);
8724                 if (!cpumask_empty(d->nodemask))
8725                         init_sched_build_groups(d->nodemask, cpu_map,
8726                                                 &cpu_to_phys_group,
8727                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8728                 break;
8729 #ifdef CONFIG_NUMA
8730         case SD_LV_ALLNODES:
8731                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group,
8732                                         d->send_covered, d->tmpmask);
8733                 break;
8734 #endif
8735         default:
8736                 break;
8737         }
8738 }
8739
8740 /*
8741  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
8742  * to the individual cpus
8743  */
8744 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8745                                  struct sched_domain_attr *attr)
8746 {
8747         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
8748         struct s_data d;
8749         struct sched_domain *sd;
8750         int i;
8751 #ifdef CONFIG_NUMA
8752         d.sd_allnodes = 0;
8753 #endif
8754
8755         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
8756         if (alloc_state != sa_rootdomain)
8757                 goto error;
8758         alloc_state = sa_sched_groups;
8759
8760         /*
8761          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
8762          */
8763         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8764                 cpumask_and(d.nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)),
8765                             cpu_map);
8766
8767                 sd = __build_numa_sched_domains(&d, cpu_map, attr, i);
8768                 sd = __build_cpu_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8769                 sd = __build_mc_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8770                 sd = __build_smt_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8771         }
8772
8773         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8774                 build_sched_groups(&d, SD_LV_SIBLING, cpu_map, i);
8775                 build_sched_groups(&d, SD_LV_MC, cpu_map, i);
8776         }
8777
8778         /* Set up physical groups */
8779         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8780                 build_sched_groups(&d, SD_LV_CPU, cpu_map, i);
8781
8782 #ifdef CONFIG_NUMA
8783         /* Set up node groups */
8784         if (d.sd_allnodes)
8785                 build_sched_groups(&d, SD_LV_ALLNODES, cpu_map, 0);
8786
8787         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8788                 if (build_numa_sched_groups(&d, cpu_map, i))
8789                         goto error;
8790 #endif
8791
8792         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
8793 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8794         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8795                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8796                 init_sched_groups_power(i, sd);
8797         }
8798 #endif
8799 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8800         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8801                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8802                 init_sched_groups_power(i, sd);
8803         }
8804 #endif
8805
8806         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8807                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8808                 init_sched_groups_power(i, sd);
8809         }
8810
8811 #ifdef CONFIG_NUMA
8812         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8813                 init_numa_sched_groups_power(d.sched_group_nodes[i]);
8814
8815         if (d.sd_allnodes) {
8816                 struct sched_group *sg;
8817
8818                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
8819                                                                 d.tmpmask);
8820                 init_numa_sched_groups_power(sg);
8821         }
8822 #endif
8823
8824         /* Attach the domains */
8825         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8826 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8827                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8828 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8829                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8830 #else
8831                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8832 #endif
8833                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
8834         }
8835
8836         d.sched_group_nodes = NULL; /* don't free this we still need it */
8837         __free_domain_allocs(&d, sa_tmpmask, cpu_map);
8838         return 0;
8839
8840 error:
8841         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
8842         return -ENOMEM;
8843 }
8844
8845 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8846 {
8847         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
8848 }
8849
8850 static struct cpumask *doms_cur;        /* current sched domains */
8851 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
8852 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
8853                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
8854
8855 /*
8856  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
8857  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
8858  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
8859  */
8860 static cpumask_var_t fallback_doms;
8861
8862 /*
8863  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
8864  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
8865  * or 0 if it stayed the same.
8866  */
8867 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
8868 {
8869         return 0;
8870 }
8871
8872 /*
8873  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
8874  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
8875  * exclude other special cases in the future.
8876  */
8877 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8878 {
8879         int err;
8880
8881         arch_update_cpu_topology();
8882         ndoms_cur = 1;
8883         doms_cur = kmalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
8884         if (!doms_cur)
8885                 doms_cur = fallback_doms;
8886         cpumask_andnot(doms_cur, cpu_map, cpu_isolated_map);
8887         dattr_cur = NULL;
8888         err = build_sched_domains(doms_cur);
8889         register_sched_domain_sysctl();
8890
8891         return err;
8892 }
8893
8894 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8895                                        struct cpumask *tmpmask)
8896 {
8897         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
8898 }
8899
8900 /*
8901  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
8902  * These cpus will now be attached to the NULL domain
8903  */
8904 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8905 {
8906         /* Save because hotplug lock held. */
8907         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
8908         int i;
8909
8910         for_each_cpu(i, cpu_map)
8911                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
8912         synchronize_sched();
8913         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
8914 }
8915
8916 /* handle null as "default" */
8917 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
8918                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
8919 {
8920         struct sched_domain_attr tmp;
8921
8922         /* fast path */
8923         if (!new && !cur)
8924                 return 1;
8925
8926         tmp = SD_ATTR_INIT;
8927         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
8928                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
8929                         sizeof(struct sched_domain_attr));
8930 }
8931
8932 /*
8933  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
8934  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
8935  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
8936  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
8937  *
8938  * 'doms_new' is an array of cpumask's of length 'ndoms_new'.
8939  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
8940  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
8941  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
8942  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
8943  * it as it is.
8944  *
8945  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
8946  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
8947  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL &&
8948  * ndoms_new == 1, and partition_sched_domains() will fallback to
8949  * the single partition 'fallback_doms', it also forces the domains
8950  * to be rebuilt.
8951  *
8952  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
8953  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
8954  * and it will not create the default domain.
8955  *
8956  * Call with hotplug lock held
8957  */
8958 /* FIXME: Change to struct cpumask *doms_new[] */
8959 void partition_sched_domains(int ndoms_new, struct cpumask *doms_new,
8960                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
8961 {
8962         int i, j, n;
8963         int new_topology;
8964
8965         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8966
8967         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
8968         unregister_sched_domain_sysctl();
8969
8970         /* Let architecture update cpu core mappings. */
8971         new_topology = arch_update_cpu_topology();
8972
8973         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
8974
8975         /* Destroy deleted domains */
8976         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
8977                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
8978                         if (cpumask_equal(&doms_cur[i], &doms_new[j])
8979                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
8980                                 goto match1;
8981                 }
8982                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
8983                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
8984 match1:
8985                 ;
8986         }
8987
8988         if (doms_new == NULL) {
8989                 ndoms_cur = 0;
8990                 doms_new = fallback_doms;
8991                 cpumask_andnot(&doms_new[0], cpu_online_mask, cpu_isolated_map);
8992                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
8993         }
8994
8995         /* Build new domains */
8996         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
8997                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
8998                         if (cpumask_equal(&doms_new[i], &doms_cur[j])
8999                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
9000                                 goto match2;
9001                 }
9002                 /* no match - add a new doms_new */
9003                 __build_sched_domains(doms_new + i,
9004                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
9005 match2:
9006                 ;
9007         }
9008
9009         /* Remember the new sched domains */
9010         if (doms_cur != fallback_doms)
9011                 kfree(doms_cur);
9012         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
9013         doms_cur = doms_new;
9014         dattr_cur = dattr_new;
9015         ndoms_cur = ndoms_new;
9016
9017         register_sched_domain_sysctl();
9018
9019         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9020 }
9021
9022 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
9023 static void arch_reinit_sched_domains(void)
9024 {
9025         get_online_cpus();
9026
9027         /* Destroy domains first to force the rebuild */
9028         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
9029
9030         rebuild_sched_domains();
9031         put_online_cpus();
9032 }
9033
9034 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
9035 {
9036         unsigned int level = 0;
9037
9038         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
9039                 return -EINVAL;
9040
9041         /*
9042          * level is always be positive so don't check for
9043          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
9044          * What happens on 0 or 1 byte write,
9045          * need to check for count as well?
9046          */
9047
9048         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
9049                 return -EINVAL;
9050
9051         if (smt)
9052                 sched_smt_power_savings = level;
9053         else
9054                 sched_mc_power_savings = level;
9055
9056         arch_reinit_sched_domains();
9057
9058         return count;
9059 }
9060
9061 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9062 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
9063                                            char *page)
9064 {
9065         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
9066 }
9067 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
9068                                             const char *buf, size_t count)
9069 {
9070         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
9071 }
9072 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
9073                          sched_mc_power_savings_show,
9074                          sched_mc_power_savings_store);
9075 #endif
9076
9077 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9078 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
9079                                             char *page)
9080 {
9081         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
9082 }
9083 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
9084                                              const char *buf, size_t count)
9085 {
9086         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
9087 }
9088 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
9089                    sched_smt_power_savings_show,
9090                    sched_smt_power_savings_store);
9091 #endif
9092
9093 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
9094 {
9095         int err = 0;
9096
9097 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9098         if (smt_capable())
9099                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
9100                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
9101 #endif
9102 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9103         if (!err && mc_capable())
9104                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
9105                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
9106 #endif
9107         return err;
9108 }
9109 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
9110
9111 #ifndef CONFIG_CPUSETS
9112 /*
9113  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
9114  * When cpusets are enabled they take over this function.
9115  */
9116 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
9117                                 unsigned long action, void *hcpu)
9118 {
9119         switch (action) {
9120         case CPU_ONLINE:
9121         case CPU_ONLINE_FROZEN:
9122         case CPU_DEAD:
9123         case CPU_DEAD_FROZEN:
9124                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
9125                 return NOTIFY_OK;
9126
9127         default:
9128                 return NOTIFY_DONE;
9129         }
9130 }
9131 #endif
9132
9133 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
9134                                 unsigned long action, void *hcpu)
9135 {
9136         int cpu = (int)(long)hcpu;
9137
9138         switch (action) {
9139         case CPU_DOWN_PREPARE:
9140         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
9141                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
9142                 return NOTIFY_OK;
9143
9144         case CPU_DOWN_FAILED:
9145         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
9146         case CPU_ONLINE:
9147         case CPU_ONLINE_FROZEN:
9148                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
9149                 return NOTIFY_OK;
9150
9151         default:
9152                 return NOTIFY_DONE;
9153         }
9154 }
9155
9156 void __init sched_init_smp(void)
9157 {
9158         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
9159
9160         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
9161         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
9162
9163 #if defined(CONFIG_NUMA)
9164         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
9165                                                                 GFP_KERNEL);
9166         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
9167 #endif
9168         get_online_cpus();
9169         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9170         arch_init_sched_domains(cpu_online_mask);
9171         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
9172         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
9173                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
9174         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9175         put_online_cpus();
9176
9177 #ifndef CONFIG_CPUSETS
9178         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
9179         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
9180 #endif
9181
9182         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
9183         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
9184
9185         init_hrtick();
9186
9187         /* Move init over to a non-isolated CPU */
9188         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
9189                 BUG();
9190         sched_init_granularity();
9191         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
9192
9193         init_sched_rt_class();
9194 }
9195 #else
9196 void __init sched_init_smp(void)
9197 {
9198         sched_init_granularity();
9199 }
9200 #endif /* CONFIG_SMP */
9201
9202 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
9203
9204 int in_sched_functions(unsigned long addr)
9205 {
9206         return in_lock_functions(addr) ||
9207                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
9208                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
9209 }
9210
9211 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
9212 {
9213         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
9214         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
9215 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9216         cfs_rq->rq = rq;
9217 #endif
9218         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
9219 }
9220
9221 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
9222 {
9223         struct rt_prio_array *array;
9224         int i;
9225
9226         array = &rt_rq->active;
9227         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
9228                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
9229                 __clear_bit(i, array->bitmap);
9230         }
9231         /* delimiter for bitsearch: */
9232         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
9233
9234 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9235         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
9236 #ifdef CONFIG_SMP
9237         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
9238 #endif
9239 #endif
9240 #ifdef CONFIG_SMP
9241         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
9242         rt_rq->overloaded = 0;
9243         plist_head_init(&rt_rq->pushable_tasks, &rq->lock);
9244 #endif
9245
9246         rt_rq->rt_time = 0;
9247         rt_rq->rt_throttled = 0;
9248         rt_rq->rt_runtime = 0;
9249         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9250
9251 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9252         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
9253         rt_rq->rq = rq;
9254 #endif
9255 }
9256
9257 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9258 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
9259                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
9260                                 struct sched_entity *parent)
9261 {
9262         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9263         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
9264         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
9265         cfs_rq->tg = tg;
9266         if (add)
9267                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
9268
9269         tg->se[cpu] = se;
9270         /* se could be NULL for init_task_group */
9271         if (!se)
9272                 return;
9273
9274         if (!parent)
9275                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
9276         else
9277                 se->cfs_rq = parent->my_q;
9278
9279         se->my_q = cfs_rq;
9280         se->load.weight = tg->shares;
9281         se->load.inv_weight = 0;
9282         se->parent = parent;
9283 }
9284 #endif
9285
9286 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9287 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
9288                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
9289                 struct sched_rt_entity *parent)
9290 {
9291         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9292
9293         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
9294         init_rt_rq(rt_rq, rq);
9295         rt_rq->tg = tg;
9296         rt_rq->rt_se = rt_se;
9297         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9298         if (add)
9299                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
9300
9301         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
9302         if (!rt_se)
9303                 return;
9304
9305         if (!parent)
9306                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
9307         else
9308                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
9309
9310         rt_se->my_q = rt_rq;
9311         rt_se->parent = parent;
9312         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
9313 }
9314 #endif
9315
9316 void __init sched_init(void)
9317 {
9318         int i, j;
9319         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
9320
9321 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9322         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9323 #endif
9324 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9325         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9326 #endif
9327 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9328         alloc_size *= 2;
9329 #endif
9330 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9331         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
9332 #endif
9333         /*
9334          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
9335          * we use alloc_bootmem().
9336          */
9337         if (alloc_size) {
9338                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
9339
9340 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9341                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9342                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9343
9344                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9345                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9346
9347 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9348                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9349                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9350
9351                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9352                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9353 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9354 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9355 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9356                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9357                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9358
9359                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9360                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9361
9362 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9363                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9364                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9365
9366                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9367                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9368 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9369 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9370 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9371                 for_each_possible_cpu(i) {
9372                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
9373                         ptr += cpumask_size();
9374                 }
9375 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9376         }
9377
9378 #ifdef CONFIG_SMP
9379         init_defrootdomain();
9380 #endif
9381
9382         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
9383                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9384
9385 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9386         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
9387                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9388 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9389         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
9390                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
9391 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9392 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9393
9394 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9395         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
9396         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
9397
9398 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9399         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
9400         init_task_group.parent = &root_task_group;
9401         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
9402 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9403 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9404
9405 #if defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED && defined CONFIG_SMP
9406         update_shares_data = __alloc_percpu(nr_cpu_ids * sizeof(unsigned long),
9407                                             __alignof__(unsigned long));
9408 #endif
9409         for_each_possible_cpu(i) {
9410                 struct rq *rq;
9411
9412                 rq = cpu_rq(i);
9413                 spin_lock_init(&rq->lock);
9414                 rq->nr_running = 0;
9415                 rq->calc_load_active = 0;
9416                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9417                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
9418                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
9419 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9420                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
9421                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
9422 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9423                 /*
9424                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
9425                  *
9426                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
9427                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
9428                  * system cpu resource is divided among the tasks of
9429                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
9430                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
9431                  * (se->load.weight).
9432                  *
9433                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
9434                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
9435                  * then A0's share of the cpu resource is:
9436                  *
9437                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
9438                  *
9439                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
9440                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
9441                  */
9442                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
9443 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9444                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
9445                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
9446                 /*
9447                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
9448                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
9449                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
9450                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
9451                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
9452                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
9453                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
9454                  * (init_tg_cfs_rq) and having one entity represent this group of
9455                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
9456                  */
9457                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
9458                                 &per_cpu(init_tg_cfs_rq, i),
9459                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
9460                                 root_task_group.se[i]);
9461
9462 #endif
9463 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9464
9465                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
9466 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9467                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
9468 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9469                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
9470 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9471                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
9472                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
9473                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
9474                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
9475                                 root_task_group.rt_se[i]);
9476 #endif
9477 #endif
9478
9479                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
9480                         rq->cpu_load[j] = 0;
9481 #ifdef CONFIG_SMP
9482                 rq->sd = NULL;
9483                 rq->rd = NULL;
9484                 rq->post_schedule = 0;
9485                 rq->active_balance = 0;
9486                 rq->next_balance = jiffies;
9487                 rq->push_cpu = 0;
9488                 rq->cpu = i;
9489                 rq->online = 0;
9490                 rq->migration_thread = NULL;
9491                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
9492                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
9493 #endif
9494                 init_rq_hrtick(rq);
9495                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
9496         }
9497
9498         set_load_weight(&init_task);
9499
9500 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
9501         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
9502 #endif
9503
9504 #ifdef CONFIG_SMP
9505         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
9506 #endif
9507
9508 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
9509         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
9510 #endif
9511
9512         /*
9513          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
9514          */
9515         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
9516         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
9517
9518         /*
9519          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
9520          * called from this thread, however somewhere below it might be,
9521          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
9522          * when this runqueue becomes "idle".
9523          */
9524         init_idle(current, smp_processor_id());
9525
9526         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9527
9528         /*
9529          * During early bootup we pretend to be a normal task:
9530          */
9531         current->sched_class = &fair_sched_class;
9532
9533         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9534         alloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9535 #ifdef CONFIG_SMP
9536 #ifdef CONFIG_NO_HZ
9537         alloc_cpumask_var(&nohz.cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9538         alloc_cpumask_var(&nohz.ilb_grp_nohz_mask, GFP_NOWAIT);
9539 #endif
9540         alloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
9541 #endif /* SMP */
9542
9543         perf_event_init();
9544
9545         scheduler_running = 1;
9546 }
9547
9548 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
9549 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
9550 {
9551         int nested = preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE;
9552
9553         return (nested == PREEMPT_INATOMIC_BASE + preempt_offset);
9554 }
9555
9556 void __might_sleep(char *file, int line, int preempt_offset)
9557 {
9558 #ifdef in_atomic
9559         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
9560
9561         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
9562             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
9563                 return;
9564         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9565                 return;
9566         prev_jiffy = jiffies;
9567
9568         printk(KERN_ERR
9569                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
9570                         file, line);
9571         printk(KERN_ERR
9572                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
9573                         in_atomic(), irqs_disabled(),
9574                         current->pid, current->comm);
9575
9576         debug_show_held_locks(current);
9577         if (irqs_disabled())
9578                 print_irqtrace_events(current);
9579         dump_stack();
9580 #endif
9581 }
9582 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
9583 #endif
9584
9585 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
9586 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
9587 {
9588         int on_rq;
9589
9590         update_rq_clock(rq);
9591         on_rq = p->se.on_rq;
9592         if (on_rq)
9593                 deactivate_task(rq, p, 0);
9594         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
9595         if (on_rq) {
9596                 activate_task(rq, p, 0);
9597                 resched_task(rq->curr);
9598         }
9599 }
9600
9601 void normalize_rt_tasks(void)
9602 {
9603         struct task_struct *g, *p;
9604         unsigned long flags;
9605         struct rq *rq;
9606
9607         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
9608         do_each_thread(g, p) {
9609                 /*
9610                  * Only normalize user tasks:
9611                  */
9612                 if (!p->mm)
9613                         continue;
9614
9615                 p->se.exec_start                = 0;
9616 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
9617                 p->se.wait_start                = 0;
9618                 p->se.sleep_start               = 0;
9619                 p->se.block_start               = 0;
9620 #endif
9621
9622                 if (!rt_task(p)) {
9623                         /*
9624                          * Renice negative nice level userspace
9625                          * tasks back to 0:
9626                          */
9627                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
9628                                 set_user_nice(p, 0);
9629                         continue;
9630                 }
9631
9632                 spin_lock(&p->pi_lock);
9633                 rq = __task_rq_lock(p);
9634
9635                 normalize_task(rq, p);
9636
9637                 __task_rq_unlock(rq);
9638                 spin_unlock(&p->pi_lock);
9639         } while_each_thread(g, p);
9640
9641         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
9642 }
9643
9644 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
9645
9646 #ifdef CONFIG_IA64
9647 /*
9648  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
9649  *
9650  * They can only be called when the whole system has been
9651  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
9652  * activity can take place. Using them for anything else would
9653  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
9654  * under any other configuration.
9655  */
9656
9657 /**
9658  * curr_task - return the current task for a given cpu.
9659  * @cpu: the processor in question.
9660  *
9661  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9662  */
9663 struct task_struct *curr_task(int cpu)
9664 {
9665         return cpu_curr(cpu);
9666 }
9667
9668 /**
9669  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
9670  * @cpu: the processor in question.
9671  * @p: the task pointer to set.
9672  *
9673  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
9674  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
9675  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
9676  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
9677  * and caller must save the original value of the current task (see
9678  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
9679  * re-starting the system.
9680  *
9681  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9682  */
9683 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
9684 {
9685         cpu_curr(cpu) = p;
9686 }
9687
9688 #endif
9689
9690 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9691 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9692 {
9693         int i;
9694
9695         for_each_possible_cpu(i) {
9696                 if (tg->cfs_rq)
9697                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
9698                 if (tg->se)
9699                         kfree(tg->se[i]);
9700         }
9701
9702         kfree(tg->cfs_rq);
9703         kfree(tg->se);
9704 }
9705
9706 static
9707 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9708 {
9709         struct cfs_rq *cfs_rq;
9710         struct sched_entity *se;
9711         struct rq *rq;
9712         int i;
9713
9714         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9715         if (!tg->cfs_rq)
9716                 goto err;
9717         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9718         if (!tg->se)
9719                 goto err;
9720
9721         tg->shares = NICE_0_LOAD;
9722
9723         for_each_possible_cpu(i) {
9724                 rq = cpu_rq(i);
9725
9726                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
9727                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9728                 if (!cfs_rq)
9729                         goto err;
9730
9731                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
9732                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9733                 if (!se)
9734                         goto err;
9735
9736                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
9737         }
9738
9739         return 1;
9740
9741  err:
9742         return 0;
9743 }
9744
9745 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9746 {
9747         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
9748                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
9749 }
9750
9751 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9752 {
9753         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
9754 }
9755 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
9756 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9757 {
9758 }
9759
9760 static inline
9761 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9762 {
9763         return 1;
9764 }
9765
9766 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9767 {
9768 }
9769
9770 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9771 {
9772 }
9773 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9774
9775 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9776 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9777 {
9778         int i;
9779
9780         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
9781
9782         for_each_possible_cpu(i) {
9783                 if (tg->rt_rq)
9784                         kfree(tg->rt_rq[i]);
9785                 if (tg->rt_se)
9786                         kfree(tg->rt_se[i]);
9787         }
9788
9789         kfree(tg->rt_rq);
9790         kfree(tg->rt_se);
9791 }
9792
9793 static
9794 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9795 {
9796         struct rt_rq *rt_rq;
9797         struct sched_rt_entity *rt_se;
9798         struct rq *rq;
9799         int i;
9800
9801         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9802         if (!tg->rt_rq)
9803                 goto err;
9804         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9805         if (!tg->rt_se)
9806                 goto err;
9807
9808         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
9809                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
9810
9811         for_each_possible_cpu(i) {
9812                 rq = cpu_rq(i);
9813
9814                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
9815                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9816                 if (!rt_rq)
9817                         goto err;
9818
9819                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
9820                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9821                 if (!rt_se)
9822                         goto err;
9823
9824                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
9825         }
9826
9827         return 1;
9828
9829  err:
9830         return 0;
9831 }
9832
9833 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9834 {
9835         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
9836                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
9837 }
9838
9839 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9840 {
9841         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
9842 }
9843 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9844 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9845 {
9846 }
9847
9848 static inline
9849 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9850 {
9851         return 1;
9852 }
9853
9854 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9855 {
9856 }
9857
9858 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9859 {
9860 }
9861 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9862
9863 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9864 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
9865 {
9866         free_fair_sched_group(tg);
9867         free_rt_sched_group(tg);
9868         kfree(tg);
9869 }
9870
9871 /* allocate runqueue etc for a new task group */
9872 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
9873 {
9874         struct task_group *tg;
9875         unsigned long flags;
9876         int i;
9877
9878         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
9879         if (!tg)
9880                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9881
9882         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
9883                 goto err;
9884
9885         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
9886                 goto err;
9887
9888         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9889         for_each_possible_cpu(i) {
9890                 register_fair_sched_group(tg, i);
9891                 register_rt_sched_group(tg, i);
9892         }
9893         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
9894
9895         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
9896
9897         tg->parent = parent;
9898         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
9899         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
9900         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9901
9902         return tg;
9903
9904 err:
9905         free_sched_group(tg);
9906         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9907 }
9908
9909 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
9910 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
9911 {
9912         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
9913         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
9914 }
9915
9916 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
9917 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
9918 {
9919         unsigned long flags;
9920         int i;
9921
9922         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9923         for_each_possible_cpu(i) {
9924                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
9925                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
9926         }
9927         list_del_rcu(&tg->list);
9928         list_del_rcu(&tg->siblings);
9929         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9930
9931         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
9932         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
9933 }
9934
9935 /* change task's runqueue when it moves between groups.
9936  *      The caller of this function should have put the task in its new group
9937  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
9938  *      reflect its new group.
9939  */
9940 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
9941 {
9942         int on_rq, running;
9943         unsigned long flags;
9944         struct rq *rq;
9945
9946         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
9947
9948         update_rq_clock(rq);
9949
9950         running = task_current(rq, tsk);
9951         on_rq = tsk->se.on_rq;
9952
9953         if (on_rq)
9954                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
9955         if (unlikely(running))
9956                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
9957
9958         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
9959
9960 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9961         if (tsk->sched_class->moved_group)
9962                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
9963 #endif
9964
9965         if (unlikely(running))
9966                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
9967         if (on_rq)
9968                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
9969
9970         task_rq_unlock(rq, &flags);
9971 }
9972 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9973
9974 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9975 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
9976 {
9977         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
9978         int on_rq;
9979
9980         on_rq = se->on_rq;
9981         if (on_rq)
9982                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
9983
9984         se->load.weight = shares;
9985         se->load.inv_weight = 0;
9986
9987         if (on_rq)
9988                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
9989 }
9990
9991 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
9992 {
9993         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
9994         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
9995         unsigned long flags;
9996
9997         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
9998         __set_se_shares(se, shares);
9999         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
10000 }
10001
10002 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
10003
10004 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
10005 {
10006         int i;
10007         unsigned long flags;
10008
10009         /*
10010          * We can't change the weight of the root cgroup.
10011          */
10012         if (!tg->se[0])
10013                 return -EINVAL;
10014
10015         if (shares < MIN_SHARES)
10016                 shares = MIN_SHARES;
10017         else if (shares > MAX_SHARES)
10018                 shares = MAX_SHARES;
10019
10020         mutex_lock(&shares_mutex);
10021         if (tg->shares == shares)
10022                 goto done;
10023
10024         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10025         for_each_possible_cpu(i)
10026                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
10027         list_del_rcu(&tg->siblings);
10028         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10029
10030         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
10031         synchronize_sched();
10032
10033         /*
10034          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
10035          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
10036          */
10037         tg->shares = shares;
10038         for_each_possible_cpu(i) {
10039                 /*
10040                  * force a rebalance
10041                  */
10042                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
10043                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
10044         }
10045
10046         /*
10047          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
10048          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
10049          */
10050         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10051         for_each_possible_cpu(i)
10052                 register_fair_sched_group(tg, i);
10053         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
10054         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10055 done:
10056         mutex_unlock(&shares_mutex);
10057         return 0;
10058 }
10059
10060 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
10061 {
10062         return tg->shares;
10063 }
10064 #endif
10065
10066 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10067 /*
10068  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
10069  */
10070 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
10071
10072 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
10073 {
10074         if (runtime == RUNTIME_INF)
10075                 return 1ULL << 20;
10076
10077         return div64_u64(runtime << 20, period);
10078 }
10079
10080 /* Must be called with tasklist_lock held */
10081 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
10082 {
10083         struct task_struct *g, *p;
10084
10085         do_each_thread(g, p) {
10086                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
10087                         return 1;
10088         } while_each_thread(g, p);
10089
10090         return 0;
10091 }
10092
10093 struct rt_schedulable_data {
10094         struct task_group *tg;
10095         u64 rt_period;
10096         u64 rt_runtime;
10097 };
10098
10099 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
10100 {
10101         struct rt_schedulable_data *d = data;
10102         struct task_group *child;
10103         unsigned long total, sum = 0;
10104         u64 period, runtime;
10105
10106         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10107         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10108
10109         if (tg == d->tg) {
10110                 period = d->rt_period;
10111                 runtime = d->rt_runtime;
10112         }
10113
10114 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
10115         if (tg == &root_task_group) {
10116                 period = global_rt_period();
10117                 runtime = global_rt_runtime();
10118         }
10119 #endif
10120
10121         /*
10122          * Cannot have more runtime than the period.
10123          */
10124         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
10125                 return -EINVAL;
10126
10127         /*
10128          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
10129          */
10130         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
10131                 return -EBUSY;
10132
10133         total = to_ratio(period, runtime);
10134
10135         /*
10136          * Nobody can have more than the global setting allows.
10137          */
10138         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
10139                 return -EINVAL;
10140
10141         /*
10142          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
10143          */
10144         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
10145                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
10146                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
10147
10148                 if (child == d->tg) {
10149                         period = d->rt_period;
10150                         runtime = d->rt_runtime;
10151                 }
10152
10153                 sum += to_ratio(period, runtime);
10154         }
10155
10156         if (sum > total)
10157                 return -EINVAL;
10158
10159         return 0;
10160 }
10161
10162 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
10163 {
10164         struct rt_schedulable_data data = {
10165                 .tg = tg,
10166                 .rt_period = period,
10167                 .rt_runtime = runtime,
10168         };
10169
10170         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
10171 }
10172
10173 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
10174                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
10175 {
10176         int i, err = 0;
10177
10178         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10179         read_lock(&tasklist_lock);
10180         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
10181         if (err)
10182                 goto unlock;
10183
10184         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10185         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
10186         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
10187
10188         for_each_possible_cpu(i) {
10189                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
10190
10191                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10192                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
10193                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10194         }
10195         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10196  unlock:
10197         read_unlock(&tasklist_lock);
10198         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10199
10200         return err;
10201 }
10202
10203 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
10204 {
10205         u64 rt_runtime, rt_period;
10206
10207         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10208         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
10209         if (rt_runtime_us < 0)
10210                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
10211
10212         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10213 }
10214
10215 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
10216 {
10217         u64 rt_runtime_us;
10218
10219         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
10220                 return -1;
10221
10222         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10223         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
10224         return rt_runtime_us;
10225 }
10226
10227 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
10228 {
10229         u64 rt_runtime, rt_period;
10230
10231         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
10232         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10233
10234         if (rt_period == 0)
10235                 return -EINVAL;
10236
10237         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10238 }
10239
10240 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
10241 {
10242         u64 rt_period_us;
10243
10244         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10245         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
10246         return rt_period_us;
10247 }
10248
10249 static int sched_rt_global_constraints(void)
10250 {
10251         u64 runtime, period;
10252         int ret = 0;
10253
10254         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10255                 return -EINVAL;
10256
10257         runtime = global_rt_runtime();
10258         period = global_rt_period();
10259
10260         /*
10261          * Sanity check on the sysctl variables.
10262          */
10263         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
10264                 return -EINVAL;
10265
10266         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10267         read_lock(&tasklist_lock);
10268         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
10269         read_unlock(&tasklist_lock);
10270         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10271
10272         return ret;
10273 }
10274
10275 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
10276 {
10277         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
10278         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
10279                 return 0;
10280
10281         return 1;
10282 }
10283
10284 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10285 static int sched_rt_global_constraints(void)
10286 {
10287         unsigned long flags;
10288         int i;
10289
10290         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10291                 return -EINVAL;
10292
10293         /*
10294          * There's always some RT tasks in the root group
10295          * -- migration, kstopmachine etc..
10296          */
10297         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
10298                 return -EBUSY;
10299
10300         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10301         for_each_possible_cpu(i) {
10302                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
10303
10304                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10305                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
10306                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10307         }
10308         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10309
10310         return 0;
10311 }
10312 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10313
10314 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
10315                 void __user *buffer, size_t *lenp,
10316                 loff_t *ppos)
10317 {
10318         int ret;
10319         int old_period, old_runtime;
10320         static DEFINE_MUTEX(mutex);
10321
10322         mutex_lock(&mutex);
10323         old_period = sysctl_sched_rt_period;
10324         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
10325
10326         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
10327
10328         if (!ret && write) {
10329                 ret = sched_rt_global_constraints();
10330                 if (ret) {
10331                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
10332                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
10333                 } else {
10334                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
10335                         def_rt_bandwidth.rt_period =
10336                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
10337                 }
10338         }
10339         mutex_unlock(&mutex);
10340
10341         return ret;
10342 }
10343
10344 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
10345
10346 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
10347 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
10348 {
10349         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
10350                             struct task_group, css);
10351 }
10352
10353 static struct cgroup_subsys_state *
10354 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10355 {
10356         struct task_group *tg, *parent;
10357
10358         if (!cgrp->parent) {
10359                 /* This is early initialization for the top cgroup */
10360                 return &init_task_group.css;
10361         }
10362
10363         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
10364         tg = sched_create_group(parent);
10365         if (IS_ERR(tg))
10366                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10367
10368         return &tg->css;
10369 }
10370
10371 static void
10372 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10373 {
10374         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10375
10376         sched_destroy_group(tg);
10377 }
10378
10379 static int
10380 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
10381 {
10382 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10383         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
10384                 return -EINVAL;
10385 #else
10386         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
10387         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
10388                 return -EINVAL;
10389 #endif
10390         return 0;
10391 }
10392
10393 static int
10394 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10395                       struct task_struct *tsk, bool threadgroup)
10396 {
10397         int retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, tsk);
10398         if (retval)
10399                 return retval;
10400         if (threadgroup) {
10401                 struct task_struct *c;
10402                 rcu_read_lock();
10403                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
10404                         retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, c);
10405                         if (retval) {
10406                                 rcu_read_unlock();
10407                                 return retval;
10408                         }
10409                 }
10410                 rcu_read_unlock();
10411         }
10412         return 0;
10413 }
10414
10415 static void
10416 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10417                   struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk,
10418                   bool threadgroup)
10419 {
10420         sched_move_task(tsk);
10421         if (threadgroup) {
10422                 struct task_struct *c;
10423                 rcu_read_lock();
10424                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
10425                         sched_move_task(c);
10426                 }
10427                 rcu_read_unlock();
10428         }
10429 }
10430
10431 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10432 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10433                                 u64 shareval)
10434 {
10435         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
10436 }
10437
10438 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10439 {
10440         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10441
10442         return (u64) tg->shares;
10443 }
10444 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
10445
10446 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10447 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10448                                 s64 val)
10449 {
10450         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
10451 }
10452
10453 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10454 {
10455         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
10456 }
10457
10458 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10459                 u64 rt_period_us)
10460 {
10461         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
10462 }
10463
10464 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10465 {
10466         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
10467 }
10468 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10469
10470 static struct cftype cpu_files[] = {
10471 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10472         {
10473                 .name = "shares",
10474                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
10475                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
10476         },
10477 #endif
10478 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10479         {
10480                 .name = "rt_runtime_us",
10481                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
10482                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
10483         },
10484         {
10485                 .name = "rt_period_us",
10486                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
10487                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
10488         },
10489 #endif
10490 };
10491
10492 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
10493 {
10494         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
10495 }
10496
10497 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
10498         .name           = "cpu",
10499         .create         = cpu_cgroup_create,
10500         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
10501         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
10502         .attach         = cpu_cgroup_attach,
10503         .populate       = cpu_cgroup_populate,
10504         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
10505         .early_init     = 1,
10506 };
10507
10508 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
10509
10510 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
10511
10512 /*
10513  * CPU accounting code for task groups.
10514  *
10515  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
10516  * (balbir@in.ibm.com).
10517  */
10518
10519 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
10520 struct cpuacct {
10521         struct cgroup_subsys_state css;
10522         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
10523         u64 *cpuusage;
10524         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
10525         struct cpuacct *parent;
10526 };
10527
10528 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
10529
10530 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
10531 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
10532 {
10533         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
10534                             struct cpuacct, css);
10535 }
10536
10537 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
10538 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
10539 {
10540         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
10541                             struct cpuacct, css);
10542 }
10543
10544 /* create a new cpu accounting group */
10545 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
10546         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10547 {
10548         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
10549         int i;
10550
10551         if (!ca)
10552                 goto out;
10553
10554         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
10555         if (!ca->cpuusage)
10556                 goto out_free_ca;
10557
10558         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10559                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
10560                         goto out_free_counters;
10561
10562         if (cgrp->parent)
10563                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
10564
10565         return &ca->css;
10566
10567 out_free_counters:
10568         while (--i >= 0)
10569                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10570         free_percpu(ca->cpuusage);
10571 out_free_ca:
10572         kfree(ca);
10573 out:
10574         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10575 }
10576
10577 /* destroy an existing cpu accounting group */
10578 static void
10579 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10580 {
10581         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10582         int i;
10583
10584         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10585                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10586         free_percpu(ca->cpuusage);
10587         kfree(ca);
10588 }
10589
10590 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
10591 {
10592         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10593         u64 data;
10594
10595 #ifndef CONFIG_64BIT
10596         /*
10597          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
10598          */
10599         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10600         data = *cpuusage;
10601         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10602 #else
10603         data = *cpuusage;
10604 #endif
10605
10606         return data;
10607 }
10608
10609 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
10610 {
10611         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10612
10613 #ifndef CONFIG_64BIT
10614         /*
10615          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
10616          */
10617         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10618         *cpuusage = val;
10619         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10620 #else
10621         *cpuusage = val;
10622 #endif
10623 }
10624
10625 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
10626 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10627 {
10628         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10629         u64 totalcpuusage = 0;
10630         int i;
10631
10632         for_each_present_cpu(i)
10633                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10634
10635         return totalcpuusage;
10636 }
10637
10638 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10639                                                                 u64 reset)
10640 {
10641         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10642         int err = 0;
10643         int i;
10644
10645         if (reset) {
10646                 err = -EINVAL;
10647                 goto out;
10648         }
10649
10650         for_each_present_cpu(i)
10651                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
10652
10653 out:
10654         return err;
10655 }
10656
10657 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
10658                                    struct seq_file *m)
10659 {
10660         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
10661         u64 percpu;
10662         int i;
10663
10664         for_each_present_cpu(i) {
10665                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10666                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
10667         }
10668         seq_printf(m, "\n");
10669         return 0;
10670 }
10671
10672 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
10673         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
10674         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
10675 };
10676
10677 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10678                 struct cgroup_map_cb *cb)
10679 {
10680         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10681         int i;
10682
10683         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
10684                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
10685                 val = cputime64_to_clock_t(val);
10686                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
10687         }
10688         return 0;
10689 }
10690
10691 static struct cftype files[] = {
10692         {
10693                 .name = "usage",
10694                 .read_u64 = cpuusage_read,
10695                 .write_u64 = cpuusage_write,
10696         },
10697         {
10698                 .name = "usage_percpu",
10699                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
10700         },
10701         {
10702                 .name = "stat",
10703                 .read_map = cpuacct_stats_show,
10704         },
10705 };
10706
10707 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10708 {
10709         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
10710 }
10711
10712 /*
10713  * charge this task's execution time to its accounting group.
10714  *
10715  * called with rq->lock held.
10716  */
10717 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
10718 {
10719         struct cpuacct *ca;
10720         int cpu;
10721
10722         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10723                 return;
10724
10725         cpu = task_cpu(tsk);
10726
10727         rcu_read_lock();
10728
10729         ca = task_ca(tsk);
10730
10731         for (; ca; ca = ca->parent) {
10732                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10733                 *cpuusage += cputime;
10734         }
10735
10736         rcu_read_unlock();
10737 }
10738
10739 /*
10740  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
10741  */
10742 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
10743                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
10744 {
10745         struct cpuacct *ca;
10746
10747         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10748                 return;
10749
10750         rcu_read_lock();
10751         ca = task_ca(tsk);
10752
10753         do {
10754                 percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val);
10755                 ca = ca->parent;
10756         } while (ca);
10757         rcu_read_unlock();
10758 }
10759
10760 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
10761         .name = "cpuacct",
10762         .create = cpuacct_create,
10763         .destroy = cpuacct_destroy,
10764         .populate = cpuacct_populate,
10765         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
10766 };
10767 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */
10768
10769 #ifndef CONFIG_SMP
10770
10771 int rcu_expedited_torture_stats(char *page)
10772 {
10773         return 0;
10774 }
10775 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_expedited_torture_stats);
10776
10777 void synchronize_sched_expedited(void)
10778 {
10779 }
10780 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
10781
10782 #else /* #ifndef CONFIG_SMP */
10783
10784 static DEFINE_PER_CPU(struct migration_req, rcu_migration_req);
10785 static DEFINE_MUTEX(rcu_sched_expedited_mutex);
10786
10787 #define RCU_EXPEDITED_STATE_POST -2
10788 #define RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE -1
10789
10790 static int rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE;
10791
10792 int rcu_expedited_torture_stats(char *page)
10793 {
10794         int cnt = 0;
10795         int cpu;
10796
10797         cnt += sprintf(&page[cnt], "state: %d /", rcu_expedited_state);
10798         for_each_online_cpu(cpu) {
10799                  cnt += sprintf(&page[cnt], " %d:%d",
10800                                 cpu, per_cpu(rcu_migration_req, cpu).dest_cpu);
10801         }
10802         cnt += sprintf(&page[cnt], "\n");
10803         return cnt;
10804 }
10805 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_expedited_torture_stats);
10806
10807 static long synchronize_sched_expedited_count;
10808
10809 /*
10810  * Wait for an rcu-sched grace period to elapse, but use "big hammer"
10811  * approach to force grace period to end quickly.  This consumes
10812  * significant time on all CPUs, and is thus not recommended for
10813  * any sort of common-case code.
10814  *
10815  * Note that it is illegal to call this function while holding any
10816  * lock that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  Failing to
10817  * observe this restriction will result in deadlock.
10818  */
10819 void synchronize_sched_expedited(void)
10820 {
10821         int cpu;
10822         unsigned long flags;
10823         bool need_full_sync = 0;
10824         struct rq *rq;
10825         struct migration_req *req;
10826         long snap;
10827         int trycount = 0;
10828
10829         smp_mb();  /* ensure prior mod happens before capturing snap. */
10830         snap = ACCESS_ONCE(synchronize_sched_expedited_count) + 1;
10831         get_online_cpus();
10832         while (!mutex_trylock(&rcu_sched_expedited_mutex)) {
10833                 put_online_cpus();
10834                 if (trycount++ < 10)
10835                         udelay(trycount * num_online_cpus());
10836                 else {
10837                         synchronize_sched();
10838                         return;
10839                 }
10840                 if (ACCESS_ONCE(synchronize_sched_expedited_count) - snap > 0) {
10841                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
10842                         return;
10843                 }
10844                 get_online_cpus();
10845         }
10846         rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_POST;
10847         for_each_online_cpu(cpu) {
10848                 rq = cpu_rq(cpu);
10849                 req = &per_cpu(rcu_migration_req, cpu);
10850                 init_completion(&req->done);
10851                 req->task = NULL;
10852                 req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_NEED_QS;
10853                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
10854                 list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
10855                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
10856                 wake_up_process(rq->migration_thread);
10857         }
10858         for_each_online_cpu(cpu) {
10859                 rcu_expedited_state = cpu;
10860                 req = &per_cpu(rcu_migration_req, cpu);
10861                 rq = cpu_rq(cpu);
10862                 wait_for_completion(&req->done);
10863                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
10864                 if (unlikely(req->dest_cpu == RCU_MIGRATION_MUST_SYNC))
10865                         need_full_sync = 1;
10866                 req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_IDLE;
10867                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
10868         }
10869         rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE;
10870         mutex_unlock(&rcu_sched_expedited_mutex);
10871         put_online_cpus();
10872         if (need_full_sync)
10873                 synchronize_sched();
10874 }
10875 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
10876
10877 #endif /* #else #ifndef CONFIG_SMP */