6c571bdd5658e4d80b2449567569e56435e4016b
[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 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
30
31 #include <linux/mm.h>
32 #include <linux/module.h>
33 #include <linux/nmi.h>
34 #include <linux/init.h>
35 #include <linux/uaccess.h>
36 #include <linux/highmem.h>
37 #include <linux/smp_lock.h>
38 #include <asm/mmu_context.h>
39 #include <linux/interrupt.h>
40 #include <linux/capability.h>
41 #include <linux/completion.h>
42 #include <linux/kernel_stat.h>
43 #include <linux/debug_locks.h>
44 #include <linux/perf_event.h>
45 #include <linux/security.h>
46 #include <linux/notifier.h>
47 #include <linux/profile.h>
48 #include <linux/freezer.h>
49 #include <linux/vmalloc.h>
50 #include <linux/blkdev.h>
51 #include <linux/delay.h>
52 #include <linux/pid_namespace.h>
53 #include <linux/smp.h>
54 #include <linux/threads.h>
55 #include <linux/timer.h>
56 #include <linux/rcupdate.h>
57 #include <linux/cpu.h>
58 #include <linux/cpuset.h>
59 #include <linux/percpu.h>
60 #include <linux/kthread.h>
61 #include <linux/proc_fs.h>
62 #include <linux/seq_file.h>
63 #include <linux/sysctl.h>
64 #include <linux/syscalls.h>
65 #include <linux/times.h>
66 #include <linux/tsacct_kern.h>
67 #include <linux/kprobes.h>
68 #include <linux/delayacct.h>
69 #include <linux/unistd.h>
70 #include <linux/pagemap.h>
71 #include <linux/hrtimer.h>
72 #include <linux/tick.h>
73 #include <linux/debugfs.h>
74 #include <linux/ctype.h>
75 #include <linux/ftrace.h>
76
77 #include <asm/tlb.h>
78 #include <asm/irq_regs.h>
79
80 #include "sched_cpupri.h"
81
82 #define CREATE_TRACE_POINTS
83 #include <trace/events/sched.h>
84
85 /*
86  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
87  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
88  * and back.
89  */
90 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
91 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
92 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
93
94 /*
95  * 'User priority' is the nice value converted to something we
96  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
97  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
98  */
99 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
100 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
101 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
102
103 /*
104  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
105  */
106 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
107
108 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
109 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
110
111 /*
112  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
113  *
114  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
115  * Timeslices get refilled after they expire.
116  */
117 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
118
119 /*
120  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
121  */
122 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
123
124 static inline int rt_policy(int policy)
125 {
126         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
127                 return 1;
128         return 0;
129 }
130
131 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
132 {
133         return rt_policy(p->policy);
134 }
135
136 /*
137  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
138  */
139 struct rt_prio_array {
140         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
141         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
142 };
143
144 struct rt_bandwidth {
145         /* nests inside the rq lock: */
146         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
147         ktime_t                 rt_period;
148         u64                     rt_runtime;
149         struct hrtimer          rt_period_timer;
150 };
151
152 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
153
154 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
155
156 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
157 {
158         struct rt_bandwidth *rt_b =
159                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
160         ktime_t now;
161         int overrun;
162         int idle = 0;
163
164         for (;;) {
165                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
166                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
167
168                 if (!overrun)
169                         break;
170
171                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
172         }
173
174         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
175 }
176
177 static
178 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
179 {
180         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
181         rt_b->rt_runtime = runtime;
182
183         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
184
185         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
186                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
187         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
188 }
189
190 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
191 {
192         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
193 }
194
195 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
196 {
197         ktime_t now;
198
199         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
200                 return;
201
202         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
203                 return;
204
205         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
206         for (;;) {
207                 unsigned long delta;
208                 ktime_t soft, hard;
209
210                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
211                         break;
212
213                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
214                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
215
216                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
217                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
218                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
219                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
220                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
221         }
222         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
223 }
224
225 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
226 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
227 {
228         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
229 }
230 #endif
231
232 /*
233  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
234  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
235  */
236 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
237
238 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
239
240 #include <linux/cgroup.h>
241
242 struct cfs_rq;
243
244 static LIST_HEAD(task_groups);
245
246 /* task group related information */
247 struct task_group {
248 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
249         struct cgroup_subsys_state css;
250 #endif
251
252 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
253         uid_t uid;
254 #endif
255
256 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
257         /* schedulable entities of this group on each cpu */
258         struct sched_entity **se;
259         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
260         struct cfs_rq **cfs_rq;
261         unsigned long shares;
262 #endif
263
264 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
265         struct sched_rt_entity **rt_se;
266         struct rt_rq **rt_rq;
267
268         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
269 #endif
270
271         struct rcu_head rcu;
272         struct list_head list;
273
274         struct task_group *parent;
275         struct list_head siblings;
276         struct list_head children;
277 };
278
279 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
280
281 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
282 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
283 {
284         user->tg->uid = user->uid;
285 }
286
287 /*
288  * Root task group.
289  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
290  *      be a child to this group.
291  */
292 struct task_group root_task_group;
293
294 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
295 /* Default task group's sched entity on each cpu */
296 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
297 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
298 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct cfs_rq, init_tg_cfs_rq);
299 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
300
301 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
302 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
303 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rt_rq, init_rt_rq_var);
304 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
305 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
306 #define root_task_group init_task_group
307 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
308
309 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
310  * a task group's cpu shares.
311  */
312 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
313
314 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
315
316 #ifdef CONFIG_SMP
317 static int root_task_group_empty(void)
318 {
319         return list_empty(&root_task_group.children);
320 }
321 #endif
322
323 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
324 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
325 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
326 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
327 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
328
329 /*
330  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
331  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
332  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
333  * too large, so as the shares value of a task group.
334  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
335  *  limitation from this.)
336  */
337 #define MIN_SHARES      2
338 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
339
340 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
341 #endif
342
343 /* Default task group.
344  *      Every task in system belong to this group at bootup.
345  */
346 struct task_group init_task_group;
347
348 /* return group to which a task belongs */
349 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
350 {
351         struct task_group *tg;
352
353 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
354         rcu_read_lock();
355         tg = __task_cred(p)->user->tg;
356         rcu_read_unlock();
357 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
358         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
359                                 struct task_group, css);
360 #else
361         tg = &init_task_group;
362 #endif
363         return tg;
364 }
365
366 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
367 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
368 {
369 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
370         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
371         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
372 #endif
373
374 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
375         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
376         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
377 #endif
378 }
379
380 #else
381
382 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
383 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
384 {
385         return NULL;
386 }
387
388 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
389
390 /* CFS-related fields in a runqueue */
391 struct cfs_rq {
392         struct load_weight load;
393         unsigned long nr_running;
394
395         u64 exec_clock;
396         u64 min_vruntime;
397
398         struct rb_root tasks_timeline;
399         struct rb_node *rb_leftmost;
400
401         struct list_head tasks;
402         struct list_head *balance_iterator;
403
404         /*
405          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
406          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
407          */
408         struct sched_entity *curr, *next, *last;
409
410         unsigned int nr_spread_over;
411
412 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
413         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
414
415         /*
416          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
417          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
418          * (like users, containers etc.)
419          *
420          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
421          * list is used during load balance.
422          */
423         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
424         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
425
426 #ifdef CONFIG_SMP
427         /*
428          * the part of load.weight contributed by tasks
429          */
430         unsigned long task_weight;
431
432         /*
433          *   h_load = weight * f(tg)
434          *
435          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
436          * this group.
437          */
438         unsigned long h_load;
439
440         /*
441          * this cpu's part of tg->shares
442          */
443         unsigned long shares;
444
445         /*
446          * load.weight at the time we set shares
447          */
448         unsigned long rq_weight;
449 #endif
450 #endif
451 };
452
453 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
454 struct rt_rq {
455         struct rt_prio_array active;
456         unsigned long rt_nr_running;
457 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
458         struct {
459                 int curr; /* highest queued rt task prio */
460 #ifdef CONFIG_SMP
461                 int next; /* next highest */
462 #endif
463         } highest_prio;
464 #endif
465 #ifdef CONFIG_SMP
466         unsigned long rt_nr_migratory;
467         unsigned long rt_nr_total;
468         int overloaded;
469         struct plist_head pushable_tasks;
470 #endif
471         int rt_throttled;
472         u64 rt_time;
473         u64 rt_runtime;
474         /* Nests inside the rq lock: */
475         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
476
477 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
478         unsigned long rt_nr_boosted;
479
480         struct rq *rq;
481         struct list_head leaf_rt_rq_list;
482         struct task_group *tg;
483         struct sched_rt_entity *rt_se;
484 #endif
485 };
486
487 #ifdef CONFIG_SMP
488
489 /*
490  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
491  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
492  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
493  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
494  * object.
495  *
496  */
497 struct root_domain {
498         atomic_t refcount;
499         cpumask_var_t span;
500         cpumask_var_t online;
501
502         /*
503          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
504          * one runnable RT task.
505          */
506         cpumask_var_t rto_mask;
507         atomic_t rto_count;
508 #ifdef CONFIG_SMP
509         struct cpupri cpupri;
510 #endif
511 };
512
513 /*
514  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
515  * members (mimicking the global state we have today).
516  */
517 static struct root_domain def_root_domain;
518
519 #endif
520
521 /*
522  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
523  *
524  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
525  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
526  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
527  */
528 struct rq {
529         /* runqueue lock: */
530         raw_spinlock_t lock;
531
532         /*
533          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
534          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
535          */
536         unsigned long nr_running;
537         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
538         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
539 #ifdef CONFIG_NO_HZ
540         unsigned char in_nohz_recently;
541 #endif
542         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
543         struct load_weight load;
544         unsigned long nr_load_updates;
545         u64 nr_switches;
546
547         struct cfs_rq cfs;
548         struct rt_rq rt;
549
550 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
551         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
552         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
553 #endif
554 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
555         struct list_head leaf_rt_rq_list;
556 #endif
557
558         /*
559          * This is part of a global counter where only the total sum
560          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
561          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
562          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
563          */
564         unsigned long nr_uninterruptible;
565
566         struct task_struct *curr, *idle;
567         unsigned long next_balance;
568         struct mm_struct *prev_mm;
569
570         u64 clock;
571
572         atomic_t nr_iowait;
573
574 #ifdef CONFIG_SMP
575         struct root_domain *rd;
576         struct sched_domain *sd;
577
578         unsigned char idle_at_tick;
579         /* For active balancing */
580         int post_schedule;
581         int active_balance;
582         int push_cpu;
583         /* cpu of this runqueue: */
584         int cpu;
585         int online;
586
587         unsigned long avg_load_per_task;
588
589         struct task_struct *migration_thread;
590         struct list_head migration_queue;
591
592         u64 rt_avg;
593         u64 age_stamp;
594         u64 idle_stamp;
595         u64 avg_idle;
596 #endif
597
598         /* calc_load related fields */
599         unsigned long calc_load_update;
600         long calc_load_active;
601
602 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
603 #ifdef CONFIG_SMP
604         int hrtick_csd_pending;
605         struct call_single_data hrtick_csd;
606 #endif
607         struct hrtimer hrtick_timer;
608 #endif
609
610 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
611         /* latency stats */
612         struct sched_info rq_sched_info;
613         unsigned long long rq_cpu_time;
614         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
615
616         /* sys_sched_yield() stats */
617         unsigned int yld_count;
618
619         /* schedule() stats */
620         unsigned int sched_switch;
621         unsigned int sched_count;
622         unsigned int sched_goidle;
623
624         /* try_to_wake_up() stats */
625         unsigned int ttwu_count;
626         unsigned int ttwu_local;
627
628         /* BKL stats */
629         unsigned int bkl_count;
630 #endif
631 };
632
633 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
634
635 static inline
636 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
637 {
638         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
639 }
640
641 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
642 {
643 #ifdef CONFIG_SMP
644         return rq->cpu;
645 #else
646         return 0;
647 #endif
648 }
649
650 /*
651  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
652  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
653  *
654  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
655  * preempt-disabled sections.
656  */
657 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
658         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
659
660 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
661 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
662 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
663 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
664 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
665
666 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
667 {
668         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
669 }
670
671 /*
672  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
673  */
674 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
675 # define const_debug __read_mostly
676 #else
677 # define const_debug static const
678 #endif
679
680 /**
681  * runqueue_is_locked
682  * @cpu: the processor in question.
683  *
684  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
685  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
686  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
687  */
688 int runqueue_is_locked(int cpu)
689 {
690         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
691 }
692
693 /*
694  * Debugging: various feature bits
695  */
696
697 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
698         __SCHED_FEAT_##name ,
699
700 enum {
701 #include "sched_features.h"
702 };
703
704 #undef SCHED_FEAT
705
706 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
707         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
708
709 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
710 #include "sched_features.h"
711         0;
712
713 #undef SCHED_FEAT
714
715 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
716 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
717         #name ,
718
719 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
720 #include "sched_features.h"
721         NULL
722 };
723
724 #undef SCHED_FEAT
725
726 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
727 {
728         int i;
729
730         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
731                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
732                         seq_puts(m, "NO_");
733                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
734         }
735         seq_puts(m, "\n");
736
737         return 0;
738 }
739
740 static ssize_t
741 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
742                 size_t cnt, loff_t *ppos)
743 {
744         char buf[64];
745         char *cmp = buf;
746         int neg = 0;
747         int i;
748
749         if (cnt > 63)
750                 cnt = 63;
751
752         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
753                 return -EFAULT;
754
755         buf[cnt] = 0;
756
757         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
758                 neg = 1;
759                 cmp += 3;
760         }
761
762         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
763                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
764
765                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
766                         if (neg)
767                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
768                         else
769                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
770                         break;
771                 }
772         }
773
774         if (!sched_feat_names[i])
775                 return -EINVAL;
776
777         *ppos += cnt;
778
779         return cnt;
780 }
781
782 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
783 {
784         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
785 }
786
787 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
788         .open           = sched_feat_open,
789         .write          = sched_feat_write,
790         .read           = seq_read,
791         .llseek         = seq_lseek,
792         .release        = single_release,
793 };
794
795 static __init int sched_init_debug(void)
796 {
797         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
798                         &sched_feat_fops);
799
800         return 0;
801 }
802 late_initcall(sched_init_debug);
803
804 #endif
805
806 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
807
808 /*
809  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
810  * Limited because this is done with IRQs disabled.
811  */
812 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
813
814 /*
815  * ratelimit for updating the group shares.
816  * default: 0.25ms
817  */
818 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
819 unsigned int normalized_sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
820
821 /*
822  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
823  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
824  * default: 4
825  */
826 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
827
828 /*
829  * period over which we average the RT time consumption, measured
830  * in ms.
831  *
832  * default: 1s
833  */
834 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
835
836 /*
837  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
838  * default: 1s
839  */
840 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
841
842 static __read_mostly int scheduler_running;
843
844 /*
845  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
846  * default: 0.95s
847  */
848 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
849
850 static inline u64 global_rt_period(void)
851 {
852         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
853 }
854
855 static inline u64 global_rt_runtime(void)
856 {
857         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
858                 return RUNTIME_INF;
859
860         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
861 }
862
863 #ifndef prepare_arch_switch
864 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
865 #endif
866 #ifndef finish_arch_switch
867 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
868 #endif
869
870 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
871 {
872         return rq->curr == p;
873 }
874
875 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
876 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
877 {
878         return task_current(rq, p);
879 }
880
881 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
882 {
883 }
884
885 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
886 {
887 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
888         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
889         rq->lock.owner = current;
890 #endif
891         /*
892          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
893          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
894          * prev into current:
895          */
896         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
897
898         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
899 }
900
901 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
902 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
903 {
904 #ifdef CONFIG_SMP
905         return p->oncpu;
906 #else
907         return task_current(rq, p);
908 #endif
909 }
910
911 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
912 {
913 #ifdef CONFIG_SMP
914         /*
915          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
916          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
917          * here.
918          */
919         next->oncpu = 1;
920 #endif
921 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
922         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
923 #else
924         raw_spin_unlock(&rq->lock);
925 #endif
926 }
927
928 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
929 {
930 #ifdef CONFIG_SMP
931         /*
932          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
933          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
934          * finished.
935          */
936         smp_wmb();
937         prev->oncpu = 0;
938 #endif
939 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
940         local_irq_enable();
941 #endif
942 }
943 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
944
945 /*
946  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
947  * Must be called interrupts disabled.
948  */
949 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
950         __acquires(rq->lock)
951 {
952         for (;;) {
953                 struct rq *rq = task_rq(p);
954                 raw_spin_lock(&rq->lock);
955                 if (likely(rq == task_rq(p)))
956                         return rq;
957                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
958         }
959 }
960
961 /*
962  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
963  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
964  * explicitly disabling preemption.
965  */
966 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
967         __acquires(rq->lock)
968 {
969         struct rq *rq;
970
971         for (;;) {
972                 local_irq_save(*flags);
973                 rq = task_rq(p);
974                 raw_spin_lock(&rq->lock);
975                 if (likely(rq == task_rq(p)))
976                         return rq;
977                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
978         }
979 }
980
981 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
982 {
983         struct rq *rq = task_rq(p);
984
985         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
986         raw_spin_unlock_wait(&rq->lock);
987 }
988
989 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
990         __releases(rq->lock)
991 {
992         raw_spin_unlock(&rq->lock);
993 }
994
995 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
996         __releases(rq->lock)
997 {
998         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
999 }
1000
1001 /*
1002  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1003  */
1004 static struct rq *this_rq_lock(void)
1005         __acquires(rq->lock)
1006 {
1007         struct rq *rq;
1008
1009         local_irq_disable();
1010         rq = this_rq();
1011         raw_spin_lock(&rq->lock);
1012
1013         return rq;
1014 }
1015
1016 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1017 /*
1018  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1019  *
1020  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1021  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1022  * reschedule event.
1023  *
1024  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1025  * rq->lock.
1026  */
1027
1028 /*
1029  * Use hrtick when:
1030  *  - enabled by features
1031  *  - hrtimer is actually high res
1032  */
1033 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1034 {
1035         if (!sched_feat(HRTICK))
1036                 return 0;
1037         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1038                 return 0;
1039         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1040 }
1041
1042 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1043 {
1044         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1045                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1046 }
1047
1048 /*
1049  * High-resolution timer tick.
1050  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1051  */
1052 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1053 {
1054         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1055
1056         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1057
1058         raw_spin_lock(&rq->lock);
1059         update_rq_clock(rq);
1060         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1061         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1062
1063         return HRTIMER_NORESTART;
1064 }
1065
1066 #ifdef CONFIG_SMP
1067 /*
1068  * called from hardirq (IPI) context
1069  */
1070 static void __hrtick_start(void *arg)
1071 {
1072         struct rq *rq = arg;
1073
1074         raw_spin_lock(&rq->lock);
1075         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1076         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1077         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1078 }
1079
1080 /*
1081  * Called to set the hrtick timer state.
1082  *
1083  * called with rq->lock held and irqs disabled
1084  */
1085 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1086 {
1087         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1088         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1089
1090         hrtimer_set_expires(timer, time);
1091
1092         if (rq == this_rq()) {
1093                 hrtimer_restart(timer);
1094         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1095                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1096                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1097         }
1098 }
1099
1100 static int
1101 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1102 {
1103         int cpu = (int)(long)hcpu;
1104
1105         switch (action) {
1106         case CPU_UP_CANCELED:
1107         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1108         case CPU_DOWN_PREPARE:
1109         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1110         case CPU_DEAD:
1111         case CPU_DEAD_FROZEN:
1112                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1113                 return NOTIFY_OK;
1114         }
1115
1116         return NOTIFY_DONE;
1117 }
1118
1119 static __init void init_hrtick(void)
1120 {
1121         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1122 }
1123 #else
1124 /*
1125  * Called to set the hrtick timer state.
1126  *
1127  * called with rq->lock held and irqs disabled
1128  */
1129 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1130 {
1131         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1132                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1133 }
1134
1135 static inline void init_hrtick(void)
1136 {
1137 }
1138 #endif /* CONFIG_SMP */
1139
1140 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1141 {
1142 #ifdef CONFIG_SMP
1143         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1144
1145         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1146         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1147         rq->hrtick_csd.info = rq;
1148 #endif
1149
1150         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1151         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1152 }
1153 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1154 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1155 {
1156 }
1157
1158 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1159 {
1160 }
1161
1162 static inline void init_hrtick(void)
1163 {
1164 }
1165 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1166
1167 /*
1168  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1169  *
1170  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1171  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1172  * the target CPU.
1173  */
1174 #ifdef CONFIG_SMP
1175
1176 #ifndef tsk_is_polling
1177 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1178 #endif
1179
1180 static void resched_task(struct task_struct *p)
1181 {
1182         int cpu;
1183
1184         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1185
1186         if (test_tsk_need_resched(p))
1187                 return;
1188
1189         set_tsk_need_resched(p);
1190
1191         cpu = task_cpu(p);
1192         if (cpu == smp_processor_id())
1193                 return;
1194
1195         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1196         smp_mb();
1197         if (!tsk_is_polling(p))
1198                 smp_send_reschedule(cpu);
1199 }
1200
1201 static void resched_cpu(int cpu)
1202 {
1203         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1204         unsigned long flags;
1205
1206         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1207                 return;
1208         resched_task(cpu_curr(cpu));
1209         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1210 }
1211
1212 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1213 /*
1214  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1215  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1216  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1217  * idle system the next event might even be infinite time into the
1218  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1219  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1220  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1221  * wheel for the next timer event.
1222  */
1223 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1224 {
1225         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1226
1227         if (cpu == smp_processor_id())
1228                 return;
1229
1230         /*
1231          * This is safe, as this function is called with the timer
1232          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1233          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1234          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1235          * timer into account automatically.
1236          */
1237         if (rq->curr != rq->idle)
1238                 return;
1239
1240         /*
1241          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1242          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1243          * idle task through an additional NOOP schedule()
1244          */
1245         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1246
1247         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1248         smp_mb();
1249         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1250                 smp_send_reschedule(cpu);
1251 }
1252 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1253
1254 static u64 sched_avg_period(void)
1255 {
1256         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1257 }
1258
1259 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1260 {
1261         s64 period = sched_avg_period();
1262
1263         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1264                 rq->age_stamp += period;
1265                 rq->rt_avg /= 2;
1266         }
1267 }
1268
1269 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1270 {
1271         rq->rt_avg += rt_delta;
1272         sched_avg_update(rq);
1273 }
1274
1275 #else /* !CONFIG_SMP */
1276 static void resched_task(struct task_struct *p)
1277 {
1278         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1279         set_tsk_need_resched(p);
1280 }
1281
1282 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1283 {
1284 }
1285 #endif /* CONFIG_SMP */
1286
1287 #if BITS_PER_LONG == 32
1288 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1289 #else
1290 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1291 #endif
1292
1293 #define WMULT_SHIFT     32
1294
1295 /*
1296  * Shift right and round:
1297  */
1298 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1299
1300 /*
1301  * delta *= weight / lw
1302  */
1303 static unsigned long
1304 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1305                 struct load_weight *lw)
1306 {
1307         u64 tmp;
1308
1309         if (!lw->inv_weight) {
1310                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1311                         lw->inv_weight = 1;
1312                 else
1313                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1314                                 / (lw->weight+1);
1315         }
1316
1317         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1318         /*
1319          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1320          */
1321         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1322                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1323                         WMULT_SHIFT/2);
1324         else
1325                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1326
1327         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1328 }
1329
1330 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1331 {
1332         lw->weight += inc;
1333         lw->inv_weight = 0;
1334 }
1335
1336 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1337 {
1338         lw->weight -= dec;
1339         lw->inv_weight = 0;
1340 }
1341
1342 /*
1343  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1344  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1345  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1346  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1347  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1348  * slice expiry etc.
1349  */
1350
1351 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1352 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1353
1354 /*
1355  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1356  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1357  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1358  * that remained on nice 0.
1359  *
1360  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1361  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1362  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1363  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1364  * the relative distance between them is ~25%.)
1365  */
1366 static const int prio_to_weight[40] = {
1367  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1368  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1369  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1370  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1371  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1372  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1373  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1374  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1375 };
1376
1377 /*
1378  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1379  *
1380  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1381  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1382  * into multiplications:
1383  */
1384 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1385  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1386  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1387  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1388  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1389  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1390  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1391  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1392  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1393 };
1394
1395 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1396
1397 /*
1398  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1399  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1400  * structures to the load-balancing proper:
1401  */
1402 struct rq_iterator {
1403         void *arg;
1404         struct task_struct *(*start)(void *);
1405         struct task_struct *(*next)(void *);
1406 };
1407
1408 #ifdef CONFIG_SMP
1409 static unsigned long
1410 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1411               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1412               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1413               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1414
1415 static int
1416 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1417                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1418                    struct rq_iterator *iterator);
1419 #endif
1420
1421 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1422 enum cpuacct_stat_index {
1423         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1424         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1425
1426         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1427 };
1428
1429 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1430 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1431 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1432                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1433 #else
1434 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1435 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1436                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1437 #endif
1438
1439 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1440 {
1441         update_load_add(&rq->load, load);
1442 }
1443
1444 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1445 {
1446         update_load_sub(&rq->load, load);
1447 }
1448
1449 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1450 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1451
1452 /*
1453  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1454  * leaving it for the final time.
1455  */
1456 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1457 {
1458         struct task_group *parent, *child;
1459         int ret;
1460
1461         rcu_read_lock();
1462         parent = &root_task_group;
1463 down:
1464         ret = (*down)(parent, data);
1465         if (ret)
1466                 goto out_unlock;
1467         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1468                 parent = child;
1469                 goto down;
1470
1471 up:
1472                 continue;
1473         }
1474         ret = (*up)(parent, data);
1475         if (ret)
1476                 goto out_unlock;
1477
1478         child = parent;
1479         parent = parent->parent;
1480         if (parent)
1481                 goto up;
1482 out_unlock:
1483         rcu_read_unlock();
1484
1485         return ret;
1486 }
1487
1488 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1489 {
1490         return 0;
1491 }
1492 #endif
1493
1494 #ifdef CONFIG_SMP
1495 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1496 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1497 {
1498         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1499 }
1500
1501 /*
1502  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1503  * according to the scheduling class and "nice" value.
1504  *
1505  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1506  * balance conservatively.
1507  */
1508 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1509 {
1510         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1511         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1512
1513         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1514                 return total;
1515
1516         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1517 }
1518
1519 /*
1520  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1521  * according to the scheduling class and "nice" value.
1522  */
1523 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1524 {
1525         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1526         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1527
1528         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1529                 return total;
1530
1531         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1532 }
1533
1534 static struct sched_group *group_of(int cpu)
1535 {
1536         struct sched_domain *sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
1537
1538         if (!sd)
1539                 return NULL;
1540
1541         return sd->groups;
1542 }
1543
1544 static unsigned long power_of(int cpu)
1545 {
1546         struct sched_group *group = group_of(cpu);
1547
1548         if (!group)
1549                 return SCHED_LOAD_SCALE;
1550
1551         return group->cpu_power;
1552 }
1553
1554 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1555
1556 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1557 {
1558         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1559         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1560
1561         if (nr_running)
1562                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1563         else
1564                 rq->avg_load_per_task = 0;
1565
1566         return rq->avg_load_per_task;
1567 }
1568
1569 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1570
1571 static __read_mostly unsigned long *update_shares_data;
1572
1573 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1574
1575 /*
1576  * Calculate and set the cpu's group shares.
1577  */
1578 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1579                                     unsigned long sd_shares,
1580                                     unsigned long sd_rq_weight,
1581                                     unsigned long *usd_rq_weight)
1582 {
1583         unsigned long shares, rq_weight;
1584         int boost = 0;
1585
1586         rq_weight = usd_rq_weight[cpu];
1587         if (!rq_weight) {
1588                 boost = 1;
1589                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1590         }
1591
1592         /*
1593          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1594          * shares_i =  -----------------------------
1595          *                  \Sum_j rq_weight_j
1596          */
1597         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1598         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1599
1600         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1601                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1602                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1603                 unsigned long flags;
1604
1605                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1606                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1607                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1608                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1609                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1610         }
1611 }
1612
1613 /*
1614  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1615  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1616  * parent group depends on the shares of its child groups.
1617  */
1618 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1619 {
1620         unsigned long weight, rq_weight = 0, sum_weight = 0, shares = 0;
1621         unsigned long *usd_rq_weight;
1622         struct sched_domain *sd = data;
1623         unsigned long flags;
1624         int i;
1625
1626         if (!tg->se[0])
1627                 return 0;
1628
1629         local_irq_save(flags);
1630         usd_rq_weight = per_cpu_ptr(update_shares_data, smp_processor_id());
1631
1632         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1633                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1634                 usd_rq_weight[i] = weight;
1635
1636                 rq_weight += weight;
1637                 /*
1638                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1639                  * is one of average load so that when a new task gets to
1640                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1641                  */
1642                 if (!weight)
1643                         weight = NICE_0_LOAD;
1644
1645                 sum_weight += weight;
1646                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1647         }
1648
1649         if (!rq_weight)
1650                 rq_weight = sum_weight;
1651
1652         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1653                 shares = tg->shares;
1654
1655         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1656                 shares = tg->shares;
1657
1658         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1659                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd_rq_weight);
1660
1661         local_irq_restore(flags);
1662
1663         return 0;
1664 }
1665
1666 /*
1667  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1668  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1669  * group is a fraction of its parents load.
1670  */
1671 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1672 {
1673         unsigned long load;
1674         long cpu = (long)data;
1675
1676         if (!tg->parent) {
1677                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1678         } else {
1679                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1680                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1681                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1682         }
1683
1684         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1685
1686         return 0;
1687 }
1688
1689 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1690 {
1691         s64 elapsed;
1692         u64 now;
1693
1694         if (root_task_group_empty())
1695                 return;
1696
1697         now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1698         elapsed = now - sd->last_update;
1699
1700         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1701                 sd->last_update = now;
1702                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1703         }
1704 }
1705
1706 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1707 {
1708         if (root_task_group_empty())
1709                 return;
1710
1711         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1712         update_shares(sd);
1713         raw_spin_lock(&rq->lock);
1714 }
1715
1716 static void update_h_load(long cpu)
1717 {
1718         if (root_task_group_empty())
1719                 return;
1720
1721         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1722 }
1723
1724 #else
1725
1726 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1727 {
1728 }
1729
1730 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1731 {
1732 }
1733
1734 #endif
1735
1736 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1737
1738 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1739
1740 /*
1741  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1742  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1743  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1744  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1745  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1746  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1747  */
1748 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1749         __releases(this_rq->lock)
1750         __acquires(busiest->lock)
1751         __acquires(this_rq->lock)
1752 {
1753         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1754         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1755
1756         return 1;
1757 }
1758
1759 #else
1760 /*
1761  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1762  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1763  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1764  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1765  * regardless of entry order into the function.
1766  */
1767 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1768         __releases(this_rq->lock)
1769         __acquires(busiest->lock)
1770         __acquires(this_rq->lock)
1771 {
1772         int ret = 0;
1773
1774         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1775                 if (busiest < this_rq) {
1776                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1777                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1778                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1779                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1780                         ret = 1;
1781                 } else
1782                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1783                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1784         }
1785         return ret;
1786 }
1787
1788 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1789
1790 /*
1791  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1792  */
1793 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1794 {
1795         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1796                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1797                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1798                 BUG_ON(1);
1799         }
1800
1801         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1802 }
1803
1804 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1805         __releases(busiest->lock)
1806 {
1807         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1808         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1809 }
1810 #endif
1811
1812 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1813 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1814 {
1815 #ifdef CONFIG_SMP
1816         cfs_rq->shares = shares;
1817 #endif
1818 }
1819 #endif
1820
1821 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1822 static void update_sysctl(void);
1823 static int get_update_sysctl_factor(void);
1824
1825 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1826 {
1827         set_task_rq(p, cpu);
1828 #ifdef CONFIG_SMP
1829         /*
1830          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1831          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1832          * per-task data have been completed by this moment.
1833          */
1834         smp_wmb();
1835         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1836 #endif
1837 }
1838
1839 #include "sched_stats.h"
1840 #include "sched_idletask.c"
1841 #include "sched_fair.c"
1842 #include "sched_rt.c"
1843 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1844 # include "sched_debug.c"
1845 #endif
1846
1847 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1848 #define for_each_class(class) \
1849    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1850
1851 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1852 {
1853         rq->nr_running++;
1854 }
1855
1856 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1857 {
1858         rq->nr_running--;
1859 }
1860
1861 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1862 {
1863         if (task_has_rt_policy(p)) {
1864                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1865                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1866                 return;
1867         }
1868
1869         /*
1870          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1871          */
1872         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1873                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1874                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1875                 return;
1876         }
1877
1878         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1879         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1880 }
1881
1882 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1883 {
1884         s64 diff = sample - *avg;
1885         *avg += diff >> 3;
1886 }
1887
1888 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1889 {
1890         if (wakeup)
1891                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1892
1893         sched_info_queued(p);
1894         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1895         p->se.on_rq = 1;
1896 }
1897
1898 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1899 {
1900         if (sleep) {
1901                 if (p->se.last_wakeup) {
1902                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1903                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1904                         p->se.last_wakeup = 0;
1905                 } else {
1906                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1907                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1908                 }
1909         }
1910
1911         sched_info_dequeued(p);
1912         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1913         p->se.on_rq = 0;
1914 }
1915
1916 /*
1917  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1918  */
1919 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1920 {
1921         return p->static_prio;
1922 }
1923
1924 /*
1925  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1926  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1927  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1928  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1929  * estimator recalculates.
1930  */
1931 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1932 {
1933         int prio;
1934
1935         if (task_has_rt_policy(p))
1936                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1937         else
1938                 prio = __normal_prio(p);
1939         return prio;
1940 }
1941
1942 /*
1943  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1944  * taken into account by the scheduler. This value might
1945  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1946  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1947  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1948  */
1949 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1950 {
1951         p->normal_prio = normal_prio(p);
1952         /*
1953          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1954          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1955          * to the normal priority:
1956          */
1957         if (!rt_prio(p->prio))
1958                 return p->normal_prio;
1959         return p->prio;
1960 }
1961
1962 /*
1963  * activate_task - move a task to the runqueue.
1964  */
1965 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1966 {
1967         if (task_contributes_to_load(p))
1968                 rq->nr_uninterruptible--;
1969
1970         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1971         inc_nr_running(rq);
1972 }
1973
1974 /*
1975  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1976  */
1977 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1978 {
1979         if (task_contributes_to_load(p))
1980                 rq->nr_uninterruptible++;
1981
1982         dequeue_task(rq, p, sleep);
1983         dec_nr_running(rq);
1984 }
1985
1986 /**
1987  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1988  * @p: the task in question.
1989  */
1990 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1991 {
1992         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1993 }
1994
1995 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1996                                        const struct sched_class *prev_class,
1997                                        int oldprio, int running)
1998 {
1999         if (prev_class != p->sched_class) {
2000                 if (prev_class->switched_from)
2001                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
2002                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
2003         } else
2004                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
2005 }
2006
2007 #ifdef CONFIG_SMP
2008 /*
2009  * Is this task likely cache-hot:
2010  */
2011 static int
2012 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2013 {
2014         s64 delta;
2015
2016         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2017                 return 0;
2018
2019         /*
2020          * Buddy candidates are cache hot:
2021          */
2022         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2023                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2024                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2025                 return 1;
2026
2027         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2028                 return 1;
2029         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2030                 return 0;
2031
2032         delta = now - p->se.exec_start;
2033
2034         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2035 }
2036
2037
2038 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2039 {
2040         int old_cpu = task_cpu(p);
2041         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
2042                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
2043
2044 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2045         /*
2046          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2047          * ttwu() will sort out the placement.
2048          */
2049         WARN_ON(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING);
2050 #endif
2051
2052         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2053
2054         if (old_cpu != new_cpu) {
2055                 p->se.nr_migrations++;
2056                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS,
2057                                      1, 1, NULL, 0);
2058         }
2059         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
2060                                          new_cfsrq->min_vruntime;
2061
2062         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2063 }
2064
2065 struct migration_req {
2066         struct list_head list;
2067
2068         struct task_struct *task;
2069         int dest_cpu;
2070
2071         struct completion done;
2072 };
2073
2074 /*
2075  * The task's runqueue lock must be held.
2076  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2077  */
2078 static int
2079 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2080 {
2081         struct rq *rq = task_rq(p);
2082
2083         /*
2084          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2085          * the next wake-up will properly place the task.
2086          */
2087         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p))
2088                 return 0;
2089
2090         init_completion(&req->done);
2091         req->task = p;
2092         req->dest_cpu = dest_cpu;
2093         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2094
2095         return 1;
2096 }
2097
2098 /*
2099  * wait_task_context_switch -   wait for a thread to complete at least one
2100  *                              context switch.
2101  *
2102  * @p must not be current.
2103  */
2104 void wait_task_context_switch(struct task_struct *p)
2105 {
2106         unsigned long nvcsw, nivcsw, flags;
2107         int running;
2108         struct rq *rq;
2109
2110         nvcsw   = p->nvcsw;
2111         nivcsw  = p->nivcsw;
2112         for (;;) {
2113                 /*
2114                  * The runqueue is assigned before the actual context
2115                  * switch. We need to take the runqueue lock.
2116                  *
2117                  * We could check initially without the lock but it is
2118                  * very likely that we need to take the lock in every
2119                  * iteration.
2120                  */
2121                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2122                 running = task_running(rq, p);
2123                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2124
2125                 if (likely(!running))
2126                         break;
2127                 /*
2128                  * The switch count is incremented before the actual
2129                  * context switch. We thus wait for two switches to be
2130                  * sure at least one completed.
2131                  */
2132                 if ((p->nvcsw - nvcsw) > 1)
2133                         break;
2134                 if ((p->nivcsw - nivcsw) > 1)
2135                         break;
2136
2137                 cpu_relax();
2138         }
2139 }
2140
2141 /*
2142  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2143  *
2144  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2145  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2146  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2147  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2148  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2149  * @p has remained unscheduled the whole time.
2150  *
2151  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2152  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2153  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2154  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2155  * waiting to become inactive.
2156  */
2157 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2158 {
2159         unsigned long flags;
2160         int running, on_rq;
2161         unsigned long ncsw;
2162         struct rq *rq;
2163
2164         for (;;) {
2165                 /*
2166                  * We do the initial early heuristics without holding
2167                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2168                  * the runqueue lock when things look like they will
2169                  * work out!
2170                  */
2171                 rq = task_rq(p);
2172
2173                 /*
2174                  * If the task is actively running on another CPU
2175                  * still, just relax and busy-wait without holding
2176                  * any locks.
2177                  *
2178                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2179                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2180                  * But we don't care, since "task_running()" will
2181                  * return false if the runqueue has changed and p
2182                  * is actually now running somewhere else!
2183                  */
2184                 while (task_running(rq, p)) {
2185                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2186                                 return 0;
2187                         cpu_relax();
2188                 }
2189
2190                 /*
2191                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2192                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2193                  * just go back and repeat.
2194                  */
2195                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2196                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2197                 running = task_running(rq, p);
2198                 on_rq = p->se.on_rq;
2199                 ncsw = 0;
2200                 if (!match_state || p->state == match_state)
2201                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2202                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2203
2204                 /*
2205                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2206                  */
2207                 if (unlikely(!ncsw))
2208                         break;
2209
2210                 /*
2211                  * Was it really running after all now that we
2212                  * checked with the proper locks actually held?
2213                  *
2214                  * Oops. Go back and try again..
2215                  */
2216                 if (unlikely(running)) {
2217                         cpu_relax();
2218                         continue;
2219                 }
2220
2221                 /*
2222                  * It's not enough that it's not actively running,
2223                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2224                  * preempted!
2225                  *
2226                  * So if it was still runnable (but just not actively
2227                  * running right now), it's preempted, and we should
2228                  * yield - it could be a while.
2229                  */
2230                 if (unlikely(on_rq)) {
2231                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2232                         continue;
2233                 }
2234
2235                 /*
2236                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2237                  * runnable, which means that it will never become
2238                  * running in the future either. We're all done!
2239                  */
2240                 break;
2241         }
2242
2243         return ncsw;
2244 }
2245
2246 /***
2247  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2248  * @p: the to-be-kicked thread
2249  *
2250  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2251  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2252  *
2253  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2254  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2255  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2256  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2257  * achieved as well.
2258  */
2259 void kick_process(struct task_struct *p)
2260 {
2261         int cpu;
2262
2263         preempt_disable();
2264         cpu = task_cpu(p);
2265         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2266                 smp_send_reschedule(cpu);
2267         preempt_enable();
2268 }
2269 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2270 #endif /* CONFIG_SMP */
2271
2272 /**
2273  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2274  * @p:          the task to evaluate
2275  * @func:       the function to be called
2276  * @info:       the function call argument
2277  *
2278  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2279  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2280  */
2281 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2282                               void (*func) (void *info), void *info)
2283 {
2284         int cpu;
2285
2286         preempt_disable();
2287         cpu = task_cpu(p);
2288         if (task_curr(p))
2289                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2290         preempt_enable();
2291 }
2292
2293 #ifdef CONFIG_SMP
2294 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2295 {
2296         int dest_cpu;
2297         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2298
2299         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2300         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2301                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2302                         return dest_cpu;
2303
2304         /* Any allowed, online CPU? */
2305         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2306         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2307                 return dest_cpu;
2308
2309         /* No more Mr. Nice Guy. */
2310         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
2311                 rcu_read_lock();
2312                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
2313                 rcu_read_unlock();
2314                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, &p->cpus_allowed);
2315
2316                 /*
2317                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
2318                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
2319                  * leave kernel.
2320                  */
2321                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2322                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
2323                                "longer affine to cpu%d\n",
2324                                task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2325                 }
2326         }
2327
2328         return dest_cpu;
2329 }
2330
2331 /*
2332  * Called from:
2333  *
2334  *  - fork, @p is stable because it isn't on the tasklist yet
2335  *
2336  *  - exec, @p is unstable, retry loop
2337  *
2338  *  - wake-up, we serialize ->cpus_allowed against TASK_WAKING so
2339  *             we should be good.
2340  */
2341 static inline
2342 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2343 {
2344         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
2345
2346         /*
2347          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2348          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2349          * cpu.
2350          *
2351          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2352          *
2353          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2354          *   not worry about this generic constraint ]
2355          */
2356         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2357                      !cpu_active(cpu)))
2358                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2359
2360         return cpu;
2361 }
2362 #endif
2363
2364 /***
2365  * try_to_wake_up - wake up a thread
2366  * @p: the to-be-woken-up thread
2367  * @state: the mask of task states that can be woken
2368  * @sync: do a synchronous wakeup?
2369  *
2370  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2371  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2372  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2373  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2374  * runnable without the overhead of this.
2375  *
2376  * returns failure only if the task is already active.
2377  */
2378 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2379                           int wake_flags)
2380 {
2381         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2382         unsigned long flags;
2383         struct rq *rq, *orig_rq;
2384
2385         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2386                 wake_flags &= ~WF_SYNC;
2387
2388         this_cpu = get_cpu();
2389
2390         smp_wmb();
2391         rq = orig_rq = task_rq_lock(p, &flags);
2392         update_rq_clock(rq);
2393         if (!(p->state & state))
2394                 goto out;
2395
2396         if (p->se.on_rq)
2397                 goto out_running;
2398
2399         cpu = task_cpu(p);
2400         orig_cpu = cpu;
2401
2402 #ifdef CONFIG_SMP
2403         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2404                 goto out_activate;
2405
2406         /*
2407          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2408          * we put the task in TASK_WAKING state.
2409          *
2410          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2411          */
2412         if (task_contributes_to_load(p))
2413                 rq->nr_uninterruptible--;
2414         p->state = TASK_WAKING;
2415
2416         if (p->sched_class->task_waking)
2417                 p->sched_class->task_waking(rq, p);
2418
2419         __task_rq_unlock(rq);
2420
2421         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2422         if (cpu != orig_cpu)
2423                 set_task_cpu(p, cpu);
2424
2425         rq = __task_rq_lock(p);
2426         update_rq_clock(rq);
2427
2428         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2429         cpu = task_cpu(p);
2430
2431 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2432         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2433         if (cpu == this_cpu)
2434                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2435         else {
2436                 struct sched_domain *sd;
2437                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2438                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2439                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2440                                 break;
2441                         }
2442                 }
2443         }
2444 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2445
2446 out_activate:
2447 #endif /* CONFIG_SMP */
2448         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2449         if (wake_flags & WF_SYNC)
2450                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2451         if (orig_cpu != cpu)
2452                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2453         if (cpu == this_cpu)
2454                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2455         else
2456                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2457         activate_task(rq, p, 1);
2458         success = 1;
2459
2460         /*
2461          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2462          */
2463         if (!in_interrupt()) {
2464                 struct sched_entity *se = &current->se;
2465                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2466
2467                 if (se->last_wakeup)
2468                         sample -= se->last_wakeup;
2469                 else
2470                         sample -= se->start_runtime;
2471                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2472
2473                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2474         }
2475
2476 out_running:
2477         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2478         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2479
2480         p->state = TASK_RUNNING;
2481 #ifdef CONFIG_SMP
2482         if (p->sched_class->task_woken)
2483                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2484
2485         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2486                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2487                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2488
2489                 if (delta > max)
2490                         rq->avg_idle = max;
2491                 else
2492                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2493                 rq->idle_stamp = 0;
2494         }
2495 #endif
2496 out:
2497         task_rq_unlock(rq, &flags);
2498         put_cpu();
2499
2500         return success;
2501 }
2502
2503 /**
2504  * wake_up_process - Wake up a specific process
2505  * @p: The process to be woken up.
2506  *
2507  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2508  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2509  * running.
2510  *
2511  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2512  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2513  */
2514 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2515 {
2516         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2517 }
2518 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2519
2520 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2521 {
2522         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2523 }
2524
2525 /*
2526  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2527  * p is forked by current.
2528  *
2529  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2530  */
2531 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2532 {
2533         p->se.exec_start                = 0;
2534         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2535         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2536         p->se.nr_migrations             = 0;
2537         p->se.last_wakeup               = 0;
2538         p->se.avg_overlap               = 0;
2539         p->se.start_runtime             = 0;
2540         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2541
2542 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2543         p->se.wait_start                        = 0;
2544         p->se.wait_max                          = 0;
2545         p->se.wait_count                        = 0;
2546         p->se.wait_sum                          = 0;
2547
2548         p->se.sleep_start                       = 0;
2549         p->se.sleep_max                         = 0;
2550         p->se.sum_sleep_runtime                 = 0;
2551
2552         p->se.block_start                       = 0;
2553         p->se.block_max                         = 0;
2554         p->se.exec_max                          = 0;
2555         p->se.slice_max                         = 0;
2556
2557         p->se.nr_migrations_cold                = 0;
2558         p->se.nr_failed_migrations_affine       = 0;
2559         p->se.nr_failed_migrations_running      = 0;
2560         p->se.nr_failed_migrations_hot          = 0;
2561         p->se.nr_forced_migrations              = 0;
2562
2563         p->se.nr_wakeups                        = 0;
2564         p->se.nr_wakeups_sync                   = 0;
2565         p->se.nr_wakeups_migrate                = 0;
2566         p->se.nr_wakeups_local                  = 0;
2567         p->se.nr_wakeups_remote                 = 0;
2568         p->se.nr_wakeups_affine                 = 0;
2569         p->se.nr_wakeups_affine_attempts        = 0;
2570         p->se.nr_wakeups_passive                = 0;
2571         p->se.nr_wakeups_idle                   = 0;
2572
2573 #endif
2574
2575         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2576         p->se.on_rq = 0;
2577         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2578
2579 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2580         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2581 #endif
2582 }
2583
2584 /*
2585  * fork()/clone()-time setup:
2586  */
2587 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2588 {
2589         int cpu = get_cpu();
2590
2591         __sched_fork(p);
2592         /*
2593          * We mark the process as waking here. This guarantees that
2594          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2595          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2596          */
2597         p->state = TASK_WAKING;
2598
2599         /*
2600          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2601          */
2602         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2603                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2604                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2605                         p->normal_prio = p->static_prio;
2606                 }
2607
2608                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2609                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2610                         p->normal_prio = p->static_prio;
2611                         set_load_weight(p);
2612                 }
2613
2614                 /*
2615                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2616                  * fulfilled its duty:
2617                  */
2618                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2619         }
2620
2621         /*
2622          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2623          */
2624         p->prio = current->normal_prio;
2625
2626         if (!rt_prio(p->prio))
2627                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2628
2629         if (p->sched_class->task_fork)
2630                 p->sched_class->task_fork(p);
2631
2632 #ifdef CONFIG_SMP
2633         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2634 #endif
2635         set_task_cpu(p, cpu);
2636
2637 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2638         if (likely(sched_info_on()))
2639                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2640 #endif
2641 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2642         p->oncpu = 0;
2643 #endif
2644 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2645         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2646         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2647 #endif
2648         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2649
2650         put_cpu();
2651 }
2652
2653 /*
2654  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2655  *
2656  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2657  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2658  * on the runqueue and wakes it.
2659  */
2660 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2661 {
2662         unsigned long flags;
2663         struct rq *rq;
2664
2665         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2666         BUG_ON(p->state != TASK_WAKING);
2667         p->state = TASK_RUNNING;
2668         update_rq_clock(rq);
2669         activate_task(rq, p, 0);
2670         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2671         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2672 #ifdef CONFIG_SMP
2673         if (p->sched_class->task_woken)
2674                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2675 #endif
2676         task_rq_unlock(rq, &flags);
2677 }
2678
2679 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2680
2681 /**
2682  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2683  * @notifier: notifier struct to register
2684  */
2685 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2686 {
2687         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2688 }
2689 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2690
2691 /**
2692  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2693  * @notifier: notifier struct to unregister
2694  *
2695  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2696  */
2697 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2698 {
2699         hlist_del(&notifier->link);
2700 }
2701 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2702
2703 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2704 {
2705         struct preempt_notifier *notifier;
2706         struct hlist_node *node;
2707
2708         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2709                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2710 }
2711
2712 static void
2713 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2714                                  struct task_struct *next)
2715 {
2716         struct preempt_notifier *notifier;
2717         struct hlist_node *node;
2718
2719         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2720                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2721 }
2722
2723 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2724
2725 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2726 {
2727 }
2728
2729 static void
2730 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2731                                  struct task_struct *next)
2732 {
2733 }
2734
2735 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2736
2737 /**
2738  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2739  * @rq: the runqueue preparing to switch
2740  * @prev: the current task that is being switched out
2741  * @next: the task we are going to switch to.
2742  *
2743  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2744  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2745  * switch.
2746  *
2747  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2748  * hooks.
2749  */
2750 static inline void
2751 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2752                     struct task_struct *next)
2753 {
2754         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2755         prepare_lock_switch(rq, next);
2756         prepare_arch_switch(next);
2757 }
2758
2759 /**
2760  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2761  * @rq: runqueue associated with task-switch
2762  * @prev: the thread we just switched away from.
2763  *
2764  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2765  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2766  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2767  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2768  *
2769  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2770  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2771  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2772  * details.)
2773  */
2774 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2775         __releases(rq->lock)
2776 {
2777         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2778         long prev_state;
2779
2780         rq->prev_mm = NULL;
2781
2782         /*
2783          * A task struct has one reference for the use as "current".
2784          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2785          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2786          * the scheduled task must drop that reference.
2787          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2788          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2789          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2790          * be dropped twice.
2791          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2792          */
2793         prev_state = prev->state;
2794         finish_arch_switch(prev);
2795         perf_event_task_sched_in(current, cpu_of(rq));
2796         finish_lock_switch(rq, prev);
2797
2798         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2799         if (mm)
2800                 mmdrop(mm);
2801         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2802                 /*
2803                  * Remove function-return probe instances associated with this
2804                  * task and put them back on the free list.
2805                  */
2806                 kprobe_flush_task(prev);
2807                 put_task_struct(prev);
2808         }
2809 }
2810
2811 #ifdef CONFIG_SMP
2812
2813 /* assumes rq->lock is held */
2814 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2815 {
2816         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2817                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2818 }
2819
2820 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2821 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2822 {
2823         if (rq->post_schedule) {
2824                 unsigned long flags;
2825
2826                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2827                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2828                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2829                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2830
2831                 rq->post_schedule = 0;
2832         }
2833 }
2834
2835 #else
2836
2837 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2838 {
2839 }
2840
2841 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2842 {
2843 }
2844
2845 #endif
2846
2847 /**
2848  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2849  * @prev: the thread we just switched away from.
2850  */
2851 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2852         __releases(rq->lock)
2853 {
2854         struct rq *rq = this_rq();
2855
2856         finish_task_switch(rq, prev);
2857
2858         /*
2859          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2860          * task_switch?
2861          */
2862         post_schedule(rq);
2863
2864 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2865         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2866         preempt_enable();
2867 #endif
2868         if (current->set_child_tid)
2869                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2870 }
2871
2872 /*
2873  * context_switch - switch to the new MM and the new
2874  * thread's register state.
2875  */
2876 static inline void
2877 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2878                struct task_struct *next)
2879 {
2880         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2881
2882         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2883         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2884         mm = next->mm;
2885         oldmm = prev->active_mm;
2886         /*
2887          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2888          * combine the page table reload and the switch backend into
2889          * one hypercall.
2890          */
2891         arch_start_context_switch(prev);
2892
2893         if (likely(!mm)) {
2894                 next->active_mm = oldmm;
2895                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2896                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2897         } else
2898                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2899
2900         if (likely(!prev->mm)) {
2901                 prev->active_mm = NULL;
2902                 rq->prev_mm = oldmm;
2903         }
2904         /*
2905          * Since the runqueue lock will be released by the next
2906          * task (which is an invalid locking op but in the case
2907          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2908          * do an early lockdep release here:
2909          */
2910 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2911         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2912 #endif
2913
2914         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2915         switch_to(prev, next, prev);
2916
2917         barrier();
2918         /*
2919          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2920          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2921          * frame will be invalid.
2922          */
2923         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2924 }
2925
2926 /*
2927  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2928  *
2929  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2930  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2931  * number of context switches performed since bootup.
2932  */
2933 unsigned long nr_running(void)
2934 {
2935         unsigned long i, sum = 0;
2936
2937         for_each_online_cpu(i)
2938                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2939
2940         return sum;
2941 }
2942
2943 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2944 {
2945         unsigned long i, sum = 0;
2946
2947         for_each_possible_cpu(i)
2948                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2949
2950         /*
2951          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2952          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2953          */
2954         if (unlikely((long)sum < 0))
2955                 sum = 0;
2956
2957         return sum;
2958 }
2959
2960 unsigned long long nr_context_switches(void)
2961 {
2962         int i;
2963         unsigned long long sum = 0;
2964
2965         for_each_possible_cpu(i)
2966                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2967
2968         return sum;
2969 }
2970
2971 unsigned long nr_iowait(void)
2972 {
2973         unsigned long i, sum = 0;
2974
2975         for_each_possible_cpu(i)
2976                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2977
2978         return sum;
2979 }
2980
2981 unsigned long nr_iowait_cpu(void)
2982 {
2983         struct rq *this = this_rq();
2984         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2985 }
2986
2987 unsigned long this_cpu_load(void)
2988 {
2989         struct rq *this = this_rq();
2990         return this->cpu_load[0];
2991 }
2992
2993
2994 /* Variables and functions for calc_load */
2995 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2996 static unsigned long calc_load_update;
2997 unsigned long avenrun[3];
2998 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2999
3000 /**
3001  * get_avenrun - get the load average array
3002  * @loads:      pointer to dest load array
3003  * @offset:     offset to add
3004  * @shift:      shift count to shift the result left
3005  *
3006  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3007  */
3008 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3009 {
3010         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3011         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3012         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3013 }
3014
3015 static unsigned long
3016 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3017 {
3018         load *= exp;
3019         load += active * (FIXED_1 - exp);
3020         return load >> FSHIFT;
3021 }
3022
3023 /*
3024  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3025  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3026  */
3027 void calc_global_load(void)
3028 {
3029         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
3030         long active;
3031
3032         if (time_before(jiffies, upd))
3033                 return;
3034
3035         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3036         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3037
3038         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3039         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3040         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3041
3042         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3043 }
3044
3045 /*
3046  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
3047  */
3048 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3049 {
3050         long nr_active, delta;
3051
3052         nr_active = this_rq->nr_running;
3053         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3054
3055         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3056                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3057                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3058                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3059         }
3060 }
3061
3062 /*
3063  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3064  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3065  */
3066 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3067 {
3068         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3069         int i, scale;
3070
3071         this_rq->nr_load_updates++;
3072
3073         /* Update our load: */
3074         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3075                 unsigned long old_load, new_load;
3076
3077                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3078
3079                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3080                 new_load = this_load;
3081                 /*
3082                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3083                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3084                  * example.
3085                  */
3086                 if (new_load > old_load)
3087                         new_load += scale-1;
3088                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3089         }
3090
3091         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3092                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3093                 calc_load_account_active(this_rq);
3094         }
3095 }
3096
3097 #ifdef CONFIG_SMP
3098
3099 /*
3100  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
3101  *
3102  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
3103  * you need to do so manually before calling.
3104  */
3105 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3106         __acquires(rq1->lock)
3107         __acquires(rq2->lock)
3108 {
3109         BUG_ON(!irqs_disabled());
3110         if (rq1 == rq2) {
3111                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
3112                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
3113         } else {
3114                 if (rq1 < rq2) {
3115                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
3116                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3117                 } else {
3118                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
3119                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3120                 }
3121         }
3122         update_rq_clock(rq1);
3123         update_rq_clock(rq2);
3124 }
3125
3126 /*
3127  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3128  *
3129  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3130  * you need to do so manually after calling.
3131  */
3132 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3133         __releases(rq1->lock)
3134         __releases(rq2->lock)
3135 {
3136         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
3137         if (rq1 != rq2)
3138                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
3139         else
3140                 __release(rq2->lock);
3141 }
3142
3143 /*
3144  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3145  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3146  */
3147 void sched_exec(void)
3148 {
3149         struct task_struct *p = current;
3150         struct migration_req req;
3151         int dest_cpu, this_cpu;
3152         unsigned long flags;
3153         struct rq *rq;
3154
3155 again:
3156         this_cpu = get_cpu();
3157         dest_cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3158         if (dest_cpu == this_cpu) {
3159                 put_cpu();
3160                 return;
3161         }
3162
3163         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3164         put_cpu();
3165
3166         /*
3167          * select_task_rq() can race against ->cpus_allowed
3168          */
3169         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
3170             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu))) {
3171                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3172                 goto again;
3173         }
3174
3175         /* force the process onto the specified CPU */
3176         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3177                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3178                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3179
3180                 get_task_struct(mt);
3181                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3182                 wake_up_process(mt);
3183                 put_task_struct(mt);
3184                 wait_for_completion(&req.done);
3185
3186                 return;
3187         }
3188         task_rq_unlock(rq, &flags);
3189 }
3190
3191 /*
3192  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3193  * Both runqueues must be locked.
3194  */
3195 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3196                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3197 {
3198         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3199         set_task_cpu(p, this_cpu);
3200         activate_task(this_rq, p, 0);
3201         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3202 }
3203
3204 /*
3205  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3206  */
3207 static
3208 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3209                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3210                      int *all_pinned)
3211 {
3212         int tsk_cache_hot = 0;
3213         /*
3214          * We do not migrate tasks that are:
3215          * 1) running (obviously), or
3216          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3217          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3218          */
3219         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3220                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3221                 return 0;
3222         }
3223         *all_pinned = 0;
3224
3225         if (task_running(rq, p)) {
3226                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3227                 return 0;
3228         }
3229
3230         /*
3231          * Aggressive migration if:
3232          * 1) task is cache cold, or
3233          * 2) too many balance attempts have failed.
3234          */
3235
3236         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3237         if (!tsk_cache_hot ||
3238                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3239 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3240                 if (tsk_cache_hot) {
3241                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3242                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3243                 }
3244 #endif
3245                 return 1;
3246         }
3247
3248         if (tsk_cache_hot) {
3249                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3250                 return 0;
3251         }
3252         return 1;
3253 }
3254
3255 static unsigned long
3256 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3257               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3258               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3259               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3260 {
3261         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3262         struct task_struct *p;
3263         long rem_load_move = max_load_move;
3264
3265         if (max_load_move == 0)
3266                 goto out;
3267
3268         pinned = 1;
3269
3270         /*
3271          * Start the load-balancing iterator:
3272          */
3273         p = iterator->start(iterator->arg);
3274 next:
3275         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3276                 goto out;
3277
3278         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3279             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3280                 p = iterator->next(iterator->arg);
3281                 goto next;
3282         }
3283
3284         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3285         pulled++;
3286         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3287
3288 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3289         /*
3290          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3291          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3292          * section.
3293          */
3294         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3295                 goto out;
3296 #endif
3297
3298         /*
3299          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3300          */
3301         if (rem_load_move > 0) {
3302                 if (p->prio < *this_best_prio)
3303                         *this_best_prio = p->prio;
3304                 p = iterator->next(iterator->arg);
3305                 goto next;
3306         }
3307 out:
3308         /*
3309          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3310          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3311          * inside pull_task().
3312          */
3313         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3314
3315         if (all_pinned)
3316                 *all_pinned = pinned;
3317
3318         return max_load_move - rem_load_move;
3319 }
3320
3321 /*
3322  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3323  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3324  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3325  *
3326  * Called with both runqueues locked.
3327  */
3328 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3329                       unsigned long max_load_move,
3330                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3331                       int *all_pinned)
3332 {
3333         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3334         unsigned long total_load_moved = 0;
3335         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3336
3337         do {
3338                 total_load_moved +=
3339                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3340                                 max_load_move - total_load_moved,
3341                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3342                 class = class->next;
3343
3344 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3345                 /*
3346                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3347                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3348                  * the critical section.
3349                  */
3350                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3351                         break;
3352 #endif
3353         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3354
3355         return total_load_moved > 0;
3356 }
3357
3358 static int
3359 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3360                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3361                    struct rq_iterator *iterator)
3362 {
3363         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3364         int pinned = 0;
3365
3366         while (p) {
3367                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3368                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3369                         /*
3370                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3371                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3372                          * stats here rather than inside pull_task().
3373                          */
3374                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3375
3376                         return 1;
3377                 }
3378                 p = iterator->next(iterator->arg);
3379         }
3380
3381         return 0;
3382 }
3383
3384 /*
3385  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3386  * part of active balancing operations within "domain".
3387  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3388  *
3389  * Called with both runqueues locked.
3390  */
3391 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3392                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3393 {
3394         const struct sched_class *class;
3395
3396         for_each_class(class) {
3397                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3398                         return 1;
3399         }
3400
3401         return 0;
3402 }
3403 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3404 /*
3405  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3406  *              during load balancing.
3407  */
3408 struct sd_lb_stats {
3409         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3410         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3411         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3412         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3413         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3414
3415         /** Statistics of this group */
3416         unsigned long this_load;
3417         unsigned long this_load_per_task;
3418         unsigned long this_nr_running;
3419
3420         /* Statistics of the busiest group */
3421         unsigned long max_load;
3422         unsigned long busiest_load_per_task;
3423         unsigned long busiest_nr_running;
3424
3425         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3426 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3427         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3428         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3429         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3430         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3431         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3432         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3433 #endif
3434 };
3435
3436 /*
3437  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3438  */
3439 struct sg_lb_stats {
3440         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3441         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3442         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3443         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3444         unsigned long group_capacity;
3445         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3446 };
3447
3448 /**
3449  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3450  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3451  */
3452 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3453 {
3454         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3455 }
3456
3457 /**
3458  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3459  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3460  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3461  */
3462 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3463                                         enum cpu_idle_type idle)
3464 {
3465         int load_idx;
3466
3467         switch (idle) {
3468         case CPU_NOT_IDLE:
3469                 load_idx = sd->busy_idx;
3470                 break;
3471
3472         case CPU_NEWLY_IDLE:
3473                 load_idx = sd->newidle_idx;
3474                 break;
3475         default:
3476                 load_idx = sd->idle_idx;
3477                 break;
3478         }
3479
3480         return load_idx;
3481 }
3482
3483
3484 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3485 /**
3486  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3487  * the given sched_domain, during load balancing.
3488  *
3489  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3490  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3491  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3492  */
3493 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3494         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3495 {
3496         /*
3497          * Busy processors will not participate in power savings
3498          * balance.
3499          */
3500         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3501                 sds->power_savings_balance = 0;
3502         else {
3503                 sds->power_savings_balance = 1;
3504                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3505                 sds->leader_nr_running = 0;
3506         }
3507 }
3508
3509 /**
3510  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3511  * sched_domain while performing load balancing.
3512  *
3513  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3514  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3515  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3516  *              load balancing ?
3517  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3518  */
3519 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3520         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3521 {
3522
3523         if (!sds->power_savings_balance)
3524                 return;
3525
3526         /*
3527          * If the local group is idle or completely loaded
3528          * no need to do power savings balance at this domain
3529          */
3530         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3531                                 !sds->this_nr_running))
3532                 sds->power_savings_balance = 0;
3533
3534         /*
3535          * If a group is already running at full capacity or idle,
3536          * don't include that group in power savings calculations
3537          */
3538         if (!sds->power_savings_balance ||
3539                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3540                 !sgs->sum_nr_running)
3541                 return;
3542
3543         /*
3544          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3545          * This is the group from where we need to pick up the load
3546          * for saving power
3547          */
3548         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3549             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3550              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3551                 sds->group_min = group;
3552                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3553                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3554                                                 sgs->sum_nr_running;
3555         }
3556
3557         /*
3558          * Calculate the group which is almost near its
3559          * capacity but still has some space to pick up some load
3560          * from other group and save more power
3561          */
3562         if (sgs->sum_nr_running + 1 > sgs->group_capacity)
3563                 return;
3564
3565         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3566             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3567              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3568                 sds->group_leader = group;
3569                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3570         }
3571 }
3572
3573 /**
3574  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3575  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3576  *      under consideration.
3577  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3578  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3579  *
3580  * Description:
3581  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3582  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3583  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3584  *
3585  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3586  * Else returns 0.
3587  */
3588 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3589                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3590 {
3591         if (!sds->power_savings_balance)
3592                 return 0;
3593
3594         if (sds->this != sds->group_leader ||
3595                         sds->group_leader == sds->group_min)
3596                 return 0;
3597
3598         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3599         sds->busiest = sds->group_min;
3600
3601         return 1;
3602
3603 }
3604 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3605 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3606         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3607 {
3608         return;
3609 }
3610
3611 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3612         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3613 {
3614         return;
3615 }
3616
3617 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3618                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3619 {
3620         return 0;
3621 }
3622 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3623
3624
3625 unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3626 {
3627         return SCHED_LOAD_SCALE;
3628 }
3629
3630 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3631 {
3632         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
3633 }
3634
3635 unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3636 {
3637         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3638         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
3639
3640         smt_gain /= weight;
3641
3642         return smt_gain;
3643 }
3644
3645 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3646 {
3647         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
3648 }
3649
3650 unsigned long scale_rt_power(int cpu)
3651 {
3652         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3653         u64 total, available;
3654
3655         sched_avg_update(rq);
3656
3657         total = sched_avg_period() + (rq->clock - rq->age_stamp);
3658         available = total - rq->rt_avg;
3659
3660         if (unlikely((s64)total < SCHED_LOAD_SCALE))
3661                 total = SCHED_LOAD_SCALE;
3662
3663         total >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3664
3665         return div_u64(available, total);
3666 }
3667
3668 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3669 {
3670         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3671         unsigned long power = SCHED_LOAD_SCALE;
3672         struct sched_group *sdg = sd->groups;
3673
3674         if (sched_feat(ARCH_POWER))
3675                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
3676         else
3677                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
3678
3679         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3680
3681         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
3682                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
3683                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
3684                 else
3685                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
3686
3687                 power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3688         }
3689
3690         power *= scale_rt_power(cpu);
3691         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3692
3693         if (!power)
3694                 power = 1;
3695
3696         sdg->cpu_power = power;
3697 }
3698
3699 static void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3700 {
3701         struct sched_domain *child = sd->child;
3702         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
3703         unsigned long power;
3704
3705         if (!child) {
3706                 update_cpu_power(sd, cpu);
3707                 return;
3708         }
3709
3710         power = 0;
3711
3712         group = child->groups;
3713         do {
3714                 power += group->cpu_power;
3715                 group = group->next;
3716         } while (group != child->groups);
3717
3718         sdg->cpu_power = power;
3719 }
3720
3721 /**
3722  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3723  * @sd: The sched_domain whose statistics are to be updated.
3724  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3725  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3726  * @idle: Idle status of this_cpu
3727  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3728  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3729  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3730  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3731  * @balance: Should we balance.
3732  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3733  */
3734 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_domain *sd,
3735                         struct sched_group *group, int this_cpu,
3736                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3737                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3738                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3739 {
3740         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3741         int i;
3742         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3743         unsigned long sum_avg_load_per_task;
3744         unsigned long avg_load_per_task;
3745
3746         if (local_group) {
3747                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3748                 if (balance_cpu == this_cpu)
3749                         update_group_power(sd, this_cpu);
3750         }
3751
3752         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3753         sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3754         max_cpu_load = 0;
3755         min_cpu_load = ~0UL;
3756
3757         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3758                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3759
3760                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3761                         *sd_idle = 0;
3762
3763                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3764                 if (local_group) {
3765                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3766                                 first_idle_cpu = 1;
3767                                 balance_cpu = i;
3768                         }
3769
3770                         load = target_load(i, load_idx);
3771                 } else {
3772                         load = source_load(i, load_idx);
3773                         if (load > max_cpu_load)
3774                                 max_cpu_load = load;
3775                         if (min_cpu_load > load)
3776                                 min_cpu_load = load;
3777                 }
3778
3779                 sgs->group_load += load;
3780                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3781                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3782
3783                 sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3784         }
3785
3786         /*
3787          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3788          * is eligible for doing load balancing at this and above
3789          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3790          * to do the newly idle load balance.
3791          */
3792         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3793             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3794                 *balance = 0;
3795                 return;
3796         }
3797
3798         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3799         sgs->avg_load = (sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
3800
3801
3802         /*
3803          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3804          * than the average weight of two tasks.
3805          *
3806          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3807          *      might not be a suitable number - should we keep a
3808          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3809          *      the hierarchy?
3810          */
3811         avg_load_per_task = (sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3812                 group->cpu_power;
3813
3814         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3815                 sgs->group_imb = 1;
3816
3817         sgs->group_capacity =
3818                 DIV_ROUND_CLOSEST(group->cpu_power, SCHED_LOAD_SCALE);
3819 }
3820
3821 /**
3822  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3823  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3824  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3825  * @idle: Idle status of this_cpu
3826  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3827  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3828  * @balance: Should we balance.
3829  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3830  */
3831 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3832                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3833                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3834                         struct sd_lb_stats *sds)
3835 {
3836         struct sched_domain *child = sd->child;
3837         struct sched_group *group = sd->groups;
3838         struct sg_lb_stats sgs;
3839         int load_idx, prefer_sibling = 0;
3840
3841         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
3842                 prefer_sibling = 1;
3843
3844         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3845         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3846
3847         do {
3848                 int local_group;
3849
3850                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3851                                                sched_group_cpus(group));
3852                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3853                 update_sg_lb_stats(sd, group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3854                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3855
3856                 if (local_group && balance && !(*balance))
3857                         return;
3858
3859                 sds->total_load += sgs.group_load;
3860                 sds->total_pwr += group->cpu_power;
3861
3862                 /*
3863                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
3864                  * first, lower the group capacity to one so that we'll try
3865                  * and move all the excess tasks away.
3866                  */
3867                 if (prefer_sibling)
3868                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
3869
3870                 if (local_group) {
3871                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3872                         sds->this = group;
3873                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3874                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3875                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3876                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3877                                 sgs.group_imb)) {
3878                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3879                         sds->busiest = group;
3880                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3881                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3882                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3883                 }
3884
3885                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
3886                 group = group->next;
3887         } while (group != sd->groups);
3888 }
3889
3890 /**
3891  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3892  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3893  *                      load balancing.
3894  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3895  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3896  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3897  */
3898 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3899                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3900 {
3901         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3902         unsigned int imbn = 2;
3903
3904         if (sds->this_nr_running) {
3905                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3906                 if (sds->busiest_load_per_task >
3907                                 sds->this_load_per_task)
3908                         imbn = 1;
3909         } else
3910                 sds->this_load_per_task =
3911                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3912
3913         if (sds->max_load - sds->this_load + sds->busiest_load_per_task >=
3914                         sds->busiest_load_per_task * imbn) {
3915                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3916                 return;
3917         }
3918
3919         /*
3920          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3921          * however we may be able to increase total CPU power used by
3922          * moving them.
3923          */
3924
3925         pwr_now += sds->busiest->cpu_power *
3926                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3927         pwr_now += sds->this->cpu_power *
3928                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3929         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3930
3931         /* Amount of load we'd subtract */
3932         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3933                 sds->busiest->cpu_power;
3934         if (sds->max_load > tmp)
3935                 pwr_move += sds->busiest->cpu_power *
3936                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
3937
3938         /* Amount of load we'd add */
3939         if (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power <
3940                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3941                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power) /
3942                         sds->this->cpu_power;
3943         else
3944                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3945                         sds->this->cpu_power;
3946         pwr_move += sds->this->cpu_power *
3947                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
3948         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3949
3950         /* Move if we gain throughput */
3951         if (pwr_move > pwr_now)
3952                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3953 }
3954
3955 /**
3956  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
3957  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
3958  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3959  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
3960  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
3961  */
3962 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
3963                 unsigned long *imbalance)
3964 {
3965         unsigned long max_pull;
3966         /*
3967          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3968          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3969          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3970          */
3971         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
3972                 *imbalance = 0;
3973                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3974         }
3975
3976         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3977         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load,
3978                         sds->max_load - sds->busiest_load_per_task);
3979
3980         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3981         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->cpu_power,
3982                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->cpu_power)
3983                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3984
3985         /*
3986          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3987          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3988          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3989          * moved
3990          */
3991         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
3992                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3993
3994 }
3995 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
3996
3997 /**
3998  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
3999  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
4000  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
4001  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
4002  * such a group exists.
4003  *
4004  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
4005  * to restore balance.
4006  *
4007  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
4008  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
4009  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
4010  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
4011  * @idle: The idle status of this_cpu.
4012  * @sd_idle: The idleness of sd
4013  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
4014  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
4015  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
4016  *
4017  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
4018  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
4019  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
4020  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
4021  */
4022 static struct sched_group *
4023 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
4024                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
4025                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
4026 {
4027         struct sd_lb_stats sds;
4028
4029         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
4030
4031         /*
4032          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
4033          * this level.
4034          */
4035         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
4036                                         balance, &sds);
4037
4038         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
4039         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
4040          *    at this level.
4041          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
4042          * 3) This group is the busiest group.
4043          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
4044          *    sched_domain.
4045          * 5) The imbalance is within the specified limit.
4046          * 6) Any rebalance would lead to ping-pong
4047          */
4048         if (balance && !(*balance))
4049                 goto ret;
4050
4051         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
4052                 goto out_balanced;
4053
4054         if (sds.this_load >= sds.max_load)
4055                 goto out_balanced;
4056
4057         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
4058
4059         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
4060                 goto out_balanced;
4061
4062         if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
4063                 goto out_balanced;
4064
4065         sds.busiest_load_per_task /= sds.busiest_nr_running;
4066         if (sds.group_imb)
4067                 sds.busiest_load_per_task =
4068                         min(sds.busiest_load_per_task, sds.avg_load);
4069
4070         /*
4071          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
4072          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
4073          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
4074          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
4075          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
4076          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
4077          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
4078          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
4079          * appear as very large values with unsigned longs.
4080          */
4081         if (sds.max_load <= sds.busiest_load_per_task)
4082                 goto out_balanced;
4083
4084         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
4085         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
4086         return sds.busiest;
4087
4088 out_balanced:
4089         /*
4090          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
4091          * to save power.
4092          */
4093         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
4094                 return sds.busiest;
4095 ret:
4096         *imbalance = 0;
4097         return NULL;
4098 }
4099
4100 /*
4101  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
4102  */
4103 static struct rq *
4104 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
4105                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
4106 {
4107         struct rq *busiest = NULL, *rq;
4108         unsigned long max_load = 0;
4109         int i;
4110
4111         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
4112                 unsigned long power = power_of(i);
4113                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_LOAD_SCALE);
4114                 unsigned long wl;
4115
4116                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
4117                         continue;
4118
4119                 rq = cpu_rq(i);
4120                 wl = weighted_cpuload(i) * SCHED_LOAD_SCALE;
4121                 wl /= power;
4122
4123                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
4124                         continue;
4125
4126                 if (wl > max_load) {
4127                         max_load = wl;
4128                         busiest = rq;
4129                 }
4130         }
4131
4132         return busiest;
4133 }
4134
4135 /*
4136  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
4137  * so long as it is large enough.
4138  */
4139 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
4140
4141 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
4142 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
4143
4144 /*
4145  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4146  * tasks if there is an imbalance.
4147  */
4148 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
4149                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
4150                         int *balance)
4151 {
4152         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
4153         struct sched_group *group;
4154         unsigned long imbalance;
4155         struct rq *busiest;
4156         unsigned long flags;
4157         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4158
4159         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
4160
4161         /*
4162          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4163          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4164          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
4165          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4166          */
4167         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4168             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4169                 sd_idle = 1;
4170
4171         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
4172
4173 redo:
4174         update_shares(sd);
4175         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
4176                                    cpus, balance);
4177
4178         if (*balance == 0)
4179                 goto out_balanced;
4180
4181         if (!group) {
4182                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
4183                 goto out_balanced;
4184         }
4185
4186         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
4187         if (!busiest) {
4188                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
4189                 goto out_balanced;
4190         }
4191
4192         BUG_ON(busiest == this_rq);
4193
4194         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
4195
4196         ld_moved = 0;
4197         if (busiest->nr_running > 1) {
4198                 /*
4199                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
4200                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
4201                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
4202                  * correctly treated as an imbalance.
4203                  */
4204                 local_irq_save(flags);
4205                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
4206                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4207                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
4208                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
4209                 local_irq_restore(flags);
4210
4211                 /*
4212                  * some other cpu did the load balance for us.
4213                  */
4214                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
4215                         resched_cpu(this_cpu);
4216
4217                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
4218                 if (unlikely(all_pinned)) {
4219                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4220                         if (!cpumask_empty(cpus))
4221                                 goto redo;
4222                         goto out_balanced;
4223                 }
4224         }
4225
4226         if (!ld_moved) {
4227                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
4228                 sd->nr_balance_failed++;
4229
4230                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
4231
4232                         raw_spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
4233
4234                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
4235                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4236                          */
4237                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
4238                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4239                                 raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock,
4240                                                             flags);
4241                                 all_pinned = 1;
4242                                 goto out_one_pinned;
4243                         }
4244
4245                         if (!busiest->active_balance) {
4246                                 busiest->active_balance = 1;
4247                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
4248                                 active_balance = 1;
4249                         }
4250                         raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4251                         if (active_balance)
4252                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
4253
4254                         /*
4255                          * We've kicked active balancing, reset the failure
4256                          * counter.
4257                          */
4258                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
4259                 }
4260         } else
4261                 sd->nr_balance_failed = 0;
4262
4263         if (likely(!active_balance)) {
4264                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
4265                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
4266         } else {
4267                 /*
4268                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
4269                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
4270                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
4271                  * move_tasks).
4272                  */
4273                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
4274                         sd->balance_interval *= 2;
4275         }
4276
4277         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4278             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4279                 ld_moved = -1;
4280
4281         goto out;
4282
4283 out_balanced:
4284         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4285
4286         sd->nr_balance_failed = 0;
4287
4288 out_one_pinned:
4289         /* tune up the balancing interval */
4290         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4291                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4292                 sd->balance_interval *= 2;
4293
4294         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4295             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4296                 ld_moved = -1;
4297         else
4298                 ld_moved = 0;
4299 out:
4300         if (ld_moved)
4301                 update_shares(sd);
4302         return ld_moved;
4303 }
4304
4305 /*
4306  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4307  * tasks if there is an imbalance.
4308  *
4309  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
4310  * this_rq is locked.
4311  */
4312 static int
4313 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
4314 {
4315         struct sched_group *group;
4316         struct rq *busiest = NULL;
4317         unsigned long imbalance;
4318         int ld_moved = 0;
4319         int sd_idle = 0;
4320         int all_pinned = 0;
4321         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4322
4323         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
4324
4325         /*
4326          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4327          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4328          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
4329          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4330          */
4331         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4332             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4333                 sd_idle = 1;
4334
4335         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
4336 redo:
4337         update_shares_locked(this_rq, sd);
4338         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
4339                                    &sd_idle, cpus, NULL);
4340         if (!group) {
4341                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
4342                 goto out_balanced;
4343         }
4344
4345         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
4346         if (!busiest) {
4347                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
4348                 goto out_balanced;
4349         }
4350
4351         BUG_ON(busiest == this_rq);
4352
4353         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
4354
4355         ld_moved = 0;
4356         if (busiest->nr_running > 1) {
4357                 /* Attempt to move tasks */
4358                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4359                 /* this_rq->clock is already updated */
4360                 update_rq_clock(busiest);
4361                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4362                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
4363                                         &all_pinned);
4364                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4365
4366                 if (unlikely(all_pinned)) {
4367                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4368                         if (!cpumask_empty(cpus))
4369                                 goto redo;
4370                 }
4371         }
4372
4373         if (!ld_moved) {
4374                 int active_balance = 0;
4375
4376                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
4377                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4378                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4379                         return -1;
4380
4381                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4382                         return -1;
4383
4384                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
4385                         return -1;
4386
4387                 /*
4388                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4389                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4390                  * package. The same method used to move task in load_balance()
4391                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
4392                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
4393                  *
4394                  * The package power saving logic comes from
4395                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
4396                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
4397                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4398                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4399                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4400                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4401                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4402                  *
4403                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4404                  * will be more than one task in the source run queue and
4405                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4406                  * active balance code will not be triggered.
4407                  */
4408
4409                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
4410                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4411
4412                 /*
4413                  * don't kick the migration_thread, if the curr
4414                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4415                  */
4416                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4417                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4418                         all_pinned = 1;
4419                         return ld_moved;
4420                 }
4421
4422                 if (!busiest->active_balance) {
4423                         busiest->active_balance = 1;
4424                         busiest->push_cpu = this_cpu;
4425                         active_balance = 1;
4426                 }
4427
4428                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4429                 /*
4430                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
4431                  */
4432                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
4433                 if (active_balance)
4434                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
4435                 raw_spin_lock(&this_rq->lock);
4436
4437         } else
4438                 sd->nr_balance_failed = 0;
4439
4440         update_shares_locked(this_rq, sd);
4441         return ld_moved;
4442
4443 out_balanced:
4444         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
4445         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4446             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4447                 return -1;
4448         sd->nr_balance_failed = 0;
4449
4450         return 0;
4451 }
4452
4453 /*
4454  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4455  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4456  */
4457 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4458 {
4459         struct sched_domain *sd;
4460         int pulled_task = 0;
4461         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4462
4463         this_rq->idle_stamp = this_rq->clock;
4464
4465         if (this_rq->avg_idle < sysctl_sched_migration_cost)
4466                 return;
4467
4468         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4469                 unsigned long interval;
4470
4471                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4472                         continue;
4473
4474                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4475                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4476                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4477                                                            sd);
4478
4479                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4480                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4481                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4482                 if (pulled_task) {
4483                         this_rq->idle_stamp = 0;
4484                         break;
4485                 }
4486         }
4487         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4488                 /*
4489                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4490                  * a busy processor. So reset next_balance.
4491                  */
4492                 this_rq->next_balance = next_balance;
4493         }
4494 }
4495
4496 /*
4497  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4498  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4499  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4500  * logical imbalances.
4501  *
4502  * Called with busiest_rq locked.
4503  */
4504 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4505 {
4506         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4507         struct sched_domain *sd;
4508         struct rq *target_rq;
4509
4510         /* Is there any task to move? */
4511         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4512                 return;
4513
4514         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4515
4516         /*
4517          * This condition is "impossible", if it occurs
4518          * we need to fix it. Originally reported by
4519          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4520          */
4521         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4522
4523         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4524         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4525         update_rq_clock(busiest_rq);
4526         update_rq_clock(target_rq);
4527
4528         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4529         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4530                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4531                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4532                                 break;
4533         }
4534
4535         if (likely(sd)) {
4536                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4537
4538                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4539                                   sd, CPU_IDLE))
4540                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4541                 else
4542                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4543         }
4544         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4545 }
4546
4547 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4548 static struct {
4549         atomic_t load_balancer;
4550         cpumask_var_t cpu_mask;
4551         cpumask_var_t ilb_grp_nohz_mask;
4552 } nohz ____cacheline_aligned = {
4553         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4554 };
4555
4556 int get_nohz_load_balancer(void)
4557 {
4558         return atomic_read(&nohz.load_balancer);
4559 }
4560
4561 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
4562 /**
4563  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
4564  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
4565  *              be returned.
4566  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
4567  *              for the given cpu.
4568  *
4569  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
4570  */
4571 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
4572 {
4573         struct sched_domain *sd;
4574
4575         for_each_domain(cpu, sd)
4576                 if (sd && (sd->flags & flag))
4577                         break;
4578
4579         return sd;
4580 }
4581
4582 /**
4583  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
4584  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
4585  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
4586  *              for cpu.
4587  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
4588  *
4589  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
4590  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
4591  */
4592 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
4593         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
4594                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
4595
4596 /**
4597  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
4598  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
4599  *
4600  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
4601  *
4602  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
4603  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
4604  * sched_group is semi-idle or not.
4605  */
4606 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
4607 {
4608         cpumask_and(nohz.ilb_grp_nohz_mask, nohz.cpu_mask,
4609                                         sched_group_cpus(ilb_group));
4610
4611         /*
4612          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
4613          * and atleast one idle cpu.
4614          */
4615         if (cpumask_empty(nohz.ilb_grp_nohz_mask))
4616                 return 0;
4617
4618         if (cpumask_equal(nohz.ilb_grp_nohz_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
4619                 return 0;
4620
4621         return 1;
4622 }
4623 /**
4624  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
4625  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
4626  *
4627  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
4628  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
4629  *
4630  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
4631  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
4632  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
4633  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
4634  */
4635 static int find_new_ilb(int cpu)
4636 {
4637         struct sched_domain *sd;
4638         struct sched_group *ilb_group;
4639
4640         /*
4641          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
4642          * when power-aware load balancing is enabled
4643          */
4644         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
4645                 goto out_done;
4646
4647         /*
4648          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
4649          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
4650          */
4651         if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) < 2)
4652                 goto out_done;
4653
4654         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
4655                 ilb_group = sd->groups;
4656
4657                 do {
4658                         if (is_semi_idle_group(ilb_group))
4659                                 return cpumask_first(nohz.ilb_grp_nohz_mask);
4660
4661                         ilb_group = ilb_group->next;
4662
4663                 } while (ilb_group != sd->groups);
4664         }
4665
4666 out_done:
4667         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4668 }
4669 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
4670 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
4671 {
4672         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4673 }
4674 #endif
4675
4676 /*
4677  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4678  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4679  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4680  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4681  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4682  * arrives...
4683  *
4684  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4685  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4686  * nohz.cpu_mask..
4687  *
4688  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4689  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4690  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4691  * there is no need for ilb owner.
4692  *
4693  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4694  * next busy scheduler_tick()
4695  */
4696 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4697 {
4698         int cpu = smp_processor_id();
4699
4700         if (stop_tick) {
4701                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4702
4703                 if (!cpu_active(cpu)) {
4704                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4705                                 return 0;
4706
4707                         /*
4708                          * If we are going offline and still the leader,
4709                          * give up!
4710                          */
4711                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4712                                 BUG();
4713
4714                         return 0;
4715                 }
4716
4717                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4718
4719                 /* time for ilb owner also to sleep */
4720                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_active_cpus()) {
4721                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4722                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4723                         return 0;
4724                 }
4725
4726                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4727                         /* make me the ilb owner */
4728                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4729                                 return 1;
4730                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4731                         int new_ilb;
4732
4733                         if (!(sched_smt_power_savings ||
4734                                                 sched_mc_power_savings))
4735                                 return 1;
4736                         /*
4737                          * Check to see if there is a more power-efficient
4738                          * ilb.
4739                          */
4740                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
4741                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
4742                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4743                                 resched_cpu(new_ilb);
4744                                 return 0;
4745                         }
4746                         return 1;
4747                 }
4748         } else {
4749                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4750                         return 0;
4751
4752                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4753
4754                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4755                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4756                                 BUG();
4757         }
4758         return 0;
4759 }
4760 #endif
4761
4762 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4763
4764 /*
4765  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4766  * and initiates a balancing operation if so.
4767  *
4768  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4769  */
4770 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4771 {
4772         int balance = 1;
4773         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4774         unsigned long interval;
4775         struct sched_domain *sd;
4776         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4777         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4778         int update_next_balance = 0;
4779         int need_serialize;
4780
4781         for_each_domain(cpu, sd) {
4782                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4783                         continue;
4784
4785                 interval = sd->balance_interval;
4786                 if (idle != CPU_IDLE)
4787                         interval *= sd->busy_factor;
4788
4789                 /* scale ms to jiffies */
4790                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4791                 if (unlikely(!interval))
4792                         interval = 1;
4793                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4794                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4795
4796                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4797
4798                 if (need_serialize) {
4799                         if (!spin_trylock(&balancing))
4800                                 goto out;
4801                 }
4802
4803                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4804                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
4805                                 /*
4806                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4807                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4808                                  * not idle.
4809                                  */
4810                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4811                         }
4812                         sd->last_balance = jiffies;
4813                 }
4814                 if (need_serialize)
4815                         spin_unlock(&balancing);
4816 out:
4817                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4818                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4819                         update_next_balance = 1;
4820                 }
4821
4822                 /*
4823                  * Stop the load balance at this level. There is another
4824                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4825                  * actively.
4826                  */
4827                 if (!balance)
4828                         break;
4829         }
4830
4831         /*
4832          * next_balance will be updated only when there is a need.
4833          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4834          * updated.
4835          */
4836         if (likely(update_next_balance))
4837                 rq->next_balance = next_balance;
4838 }
4839
4840 /*
4841  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4842  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4843  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4844  */
4845 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4846 {
4847         int this_cpu = smp_processor_id();
4848         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4849         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4850                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4851
4852         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4853
4854 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4855         /*
4856          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4857          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4858          * stopped.
4859          */
4860         if (this_rq->idle_at_tick &&
4861             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4862                 struct rq *rq;
4863                 int balance_cpu;
4864
4865                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4866                         if (balance_cpu == this_cpu)
4867                                 continue;
4868
4869                         /*
4870                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4871                          * work being done for other cpus. Next load
4872                          * balancing owner will pick it up.
4873                          */
4874                         if (need_resched())
4875                                 break;
4876
4877                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4878
4879                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4880                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4881                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4882                 }
4883         }
4884 #endif
4885 }
4886
4887 static inline int on_null_domain(int cpu)
4888 {
4889         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4890 }
4891
4892 /*
4893  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4894  *
4895  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4896  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4897  * if the whole system is idle.
4898  */
4899 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4900 {
4901 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4902         /*
4903          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4904          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4905          * load balancer.
4906          */
4907         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4908                 rq->in_nohz_recently = 0;
4909
4910                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4911                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4912                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4913                 }
4914
4915                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4916                         int ilb = find_new_ilb(cpu);
4917
4918                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4919                                 resched_cpu(ilb);
4920                 }
4921         }
4922
4923         /*
4924          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4925          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4926          */
4927         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4928             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4929                 resched_cpu(cpu);
4930                 return;
4931         }
4932
4933         /*
4934          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4935          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4936          */
4937         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4938             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4939                 return;
4940 #endif
4941         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4942         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4943             likely(!on_null_domain(cpu)))
4944                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4945 }
4946
4947 #else   /* CONFIG_SMP */
4948
4949 /*
4950  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4951  */
4952 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4953 {
4954 }
4955
4956 #endif
4957
4958 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4959
4960 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4961
4962 /*
4963  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
4964  * @p in case that task is currently running.
4965  *
4966  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
4967  */
4968 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
4969 {
4970         u64 ns = 0;
4971
4972         if (task_current(rq, p)) {
4973                 update_rq_clock(rq);
4974                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
4975                 if ((s64)ns < 0)
4976                         ns = 0;
4977         }
4978
4979         return ns;
4980 }
4981
4982 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4983 {
4984         unsigned long flags;
4985         struct rq *rq;
4986         u64 ns = 0;
4987
4988         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4989         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
4990         task_rq_unlock(rq, &flags);
4991
4992         return ns;
4993 }
4994
4995 /*
4996  * Return accounted runtime for the task.
4997  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
4998  * pending runtime that have not been accounted yet.
4999  */
5000 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
5001 {
5002         unsigned long flags;
5003         struct rq *rq;
5004         u64 ns = 0;
5005
5006         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5007         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
5008         task_rq_unlock(rq, &flags);
5009
5010         return ns;
5011 }
5012
5013 /*
5014  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
5015  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
5016  * pending runtime that have not been accounted yet.
5017  *
5018  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
5019  * so the return value not includes other pending runtime that other
5020  * running tasks might have.
5021  */
5022 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
5023 {
5024         struct task_cputime totals;
5025         unsigned long flags;
5026         struct rq *rq;
5027         u64 ns;
5028
5029         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5030         thread_group_cputime(p, &totals);
5031         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
5032         task_rq_unlock(rq, &flags);
5033
5034         return ns;
5035 }
5036
5037 /*
5038  * Account user cpu time to a process.
5039  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5040  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
5041  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5042  */
5043 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5044                        cputime_t cputime_scaled)
5045 {
5046         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5047         cputime64_t tmp;
5048
5049         /* Add user time to process. */
5050         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5051         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5052         account_group_user_time(p, cputime);
5053
5054         /* Add user time to cpustat. */
5055         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5056         if (TASK_NICE(p) > 0)
5057                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
5058         else
5059                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5060
5061         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
5062         /* Account for user time used */
5063         acct_update_integrals(p);
5064 }
5065
5066 /*
5067  * Account guest cpu time to a process.
5068  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5069  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
5070  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5071  */
5072 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5073                                cputime_t cputime_scaled)
5074 {
5075         cputime64_t tmp;
5076         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5077
5078         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5079
5080         /* Add guest time to process. */
5081         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5082         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5083         account_group_user_time(p, cputime);
5084         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
5085
5086         /* Add guest time to cpustat. */
5087         if (TASK_NICE(p) > 0) {
5088                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
5089                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
5090         } else {
5091                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5092                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
5093         }
5094 }
5095
5096 /*
5097  * Account system cpu time to a process.
5098  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5099  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
5100  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
5101  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5102  */
5103 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
5104                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
5105 {
5106         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5107         cputime64_t tmp;
5108
5109         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
5110                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
5111                 return;
5112         }
5113
5114         /* Add system time to process. */
5115         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
5116         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
5117         account_group_system_time(p, cputime);
5118
5119         /* Add system time to cpustat. */
5120         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5121         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
5122                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
5123         else if (softirq_count())
5124                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
5125         else
5126                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
5127
5128         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
5129
5130         /* Account for system time used */
5131         acct_update_integrals(p);
5132 }
5133
5134 /*
5135  * Account for involuntary wait time.
5136  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
5137  */
5138 void account_steal_time(cputime_t cputime)
5139 {
5140         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5141         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5142
5143         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
5144 }
5145
5146 /*
5147  * Account for idle time.
5148  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
5149  */
5150 void account_idle_time(cputime_t cputime)
5151 {
5152         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5153         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5154         struct rq *rq = this_rq();
5155
5156         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
5157                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
5158         else
5159                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
5160 }
5161
5162 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5163
5164 /*
5165  * Account a single tick of cpu time.
5166  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5167  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
5168  */
5169 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
5170 {
5171         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
5172         struct rq *rq = this_rq();
5173
5174         if (user_tick)
5175                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
5176         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
5177                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
5178                                     one_jiffy_scaled);
5179         else
5180                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
5181 }
5182
5183 /*
5184  * Account multiple ticks of steal time.
5185  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
5186  * @ticks: number of stolen ticks
5187  */
5188 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
5189 {
5190         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5191 }
5192
5193 /*
5194  * Account multiple ticks of idle time.
5195  * @ticks: number of stolen ticks
5196  */
5197 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
5198 {
5199         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5200 }
5201
5202 #endif
5203
5204 /*
5205  * Use precise platform statistics if available:
5206  */
5207 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5208 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5209 {
5210         *ut = p->utime;
5211         *st = p->stime;
5212 }
5213
5214 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5215 {
5216         struct task_cputime cputime;
5217
5218         thread_group_cputime(p, &cputime);
5219
5220         *ut = cputime.utime;
5221         *st = cputime.stime;
5222 }
5223 #else
5224
5225 #ifndef nsecs_to_cputime
5226 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
5227 #endif
5228
5229 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5230 {
5231         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
5232
5233         /*
5234          * Use CFS's precise accounting:
5235          */
5236         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
5237
5238         if (total) {
5239                 u64 temp;
5240
5241                 temp = (u64)(rtime * utime);
5242                 do_div(temp, total);
5243                 utime = (cputime_t)temp;
5244         } else
5245                 utime = rtime;
5246
5247         /*
5248          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
5249          */
5250         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
5251         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
5252
5253         *ut = p->prev_utime;
5254         *st = p->prev_stime;
5255 }
5256
5257 /*
5258  * Must be called with siglock held.
5259  */
5260 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5261 {
5262         struct signal_struct *sig = p->signal;
5263         struct task_cputime cputime;
5264         cputime_t rtime, utime, total;
5265
5266         thread_group_cputime(p, &cputime);
5267
5268         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
5269         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
5270
5271         if (total) {
5272                 u64 temp;
5273
5274                 temp = (u64)(rtime * cputime.utime);
5275                 do_div(temp, total);
5276                 utime = (cputime_t)temp;
5277         } else
5278                 utime = rtime;
5279
5280         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
5281         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
5282                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
5283
5284         *ut = sig->prev_utime;
5285         *st = sig->prev_stime;
5286 }
5287 #endif
5288
5289 /*
5290  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5291  * We call it with interrupts disabled.
5292  *
5293  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
5294  * timeslices.
5295  */
5296 void scheduler_tick(void)
5297 {
5298         int cpu = smp_processor_id();
5299         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5300         struct task_struct *curr = rq->curr;
5301
5302         sched_clock_tick();
5303
5304         raw_spin_lock(&rq->lock);
5305         update_rq_clock(rq);
5306         update_cpu_load(rq);
5307         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5308         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5309
5310         perf_event_task_tick(curr, cpu);
5311
5312 #ifdef CONFIG_SMP
5313         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
5314         trigger_load_balance(rq, cpu);
5315 #endif
5316 }
5317
5318 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
5319 {
5320         if (in_lock_functions(addr)) {
5321                 addr = CALLER_ADDR2;
5322                 if (in_lock_functions(addr))
5323                         addr = CALLER_ADDR3;
5324         }
5325         return addr;
5326 }
5327
5328 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5329                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
5330
5331 void __kprobes add_preempt_count(int val)
5332 {
5333 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5334         /*
5335          * Underflow?
5336          */
5337         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5338                 return;
5339 #endif
5340         preempt_count() += val;
5341 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5342         /*
5343          * Spinlock count overflowing soon?
5344          */
5345         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5346                                 PREEMPT_MASK - 10);
5347 #endif
5348         if (preempt_count() == val)
5349                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5350 }
5351 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
5352
5353 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
5354 {
5355 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5356         /*
5357          * Underflow?
5358          */
5359         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5360                 return;
5361         /*
5362          * Is the spinlock portion underflowing?
5363          */
5364         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5365                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5366                 return;
5367 #endif
5368
5369         if (preempt_count() == val)
5370                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5371         preempt_count() -= val;
5372 }
5373 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
5374
5375 #endif
5376
5377 /*
5378  * Print scheduling while atomic bug:
5379  */
5380 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5381 {
5382         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5383
5384         pr_err("BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5385                prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5386
5387         debug_show_held_locks(prev);
5388         print_modules();
5389         if (irqs_disabled())
5390                 print_irqtrace_events(prev);
5391
5392         if (regs)
5393                 show_regs(regs);
5394         else
5395                 dump_stack();
5396 }
5397
5398 /*
5399  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5400  */
5401 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
5402 {
5403         /*
5404          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
5405          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
5406          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
5407          */
5408         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
5409                 __schedule_bug(prev);
5410
5411         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5412
5413         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
5414 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
5415         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
5416                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
5417                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
5418         }
5419 #endif
5420 }
5421
5422 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5423 {
5424         if (prev->state == TASK_RUNNING) {
5425                 u64 runtime = prev->se.sum_exec_runtime;
5426
5427                 runtime -= prev->se.prev_sum_exec_runtime;
5428                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
5429
5430                 /*
5431                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
5432                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
5433                  * the avg_overlap on preemption.
5434                  *
5435                  * We use the average preemption runtime because that
5436                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
5437                  * build up.
5438                  */
5439                 update_avg(&prev->se.avg_overlap, runtime);
5440         }
5441         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
5442 }
5443
5444 /*
5445  * Pick up the highest-prio task:
5446  */
5447 static inline struct task_struct *
5448 pick_next_task(struct rq *rq)
5449 {
5450         const struct sched_class *class;
5451         struct task_struct *p;
5452
5453         /*
5454          * Optimization: we know that if all tasks are in
5455          * the fair class we can call that function directly:
5456          */
5457         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
5458                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
5459                 if (likely(p))
5460                         return p;
5461         }
5462
5463         class = sched_class_highest;
5464         for ( ; ; ) {
5465                 p = class->pick_next_task(rq);
5466                 if (p)
5467                         return p;
5468                 /*
5469                  * Will never be NULL as the idle class always
5470                  * returns a non-NULL p:
5471                  */
5472                 class = class->next;
5473         }
5474 }
5475
5476 /*
5477  * schedule() is the main scheduler function.
5478  */
5479 asmlinkage void __sched schedule(void)
5480 {
5481         struct task_struct *prev, *next;
5482         unsigned long *switch_count;
5483         struct rq *rq;
5484         int cpu;
5485
5486 need_resched:
5487         preempt_disable();
5488         cpu = smp_processor_id();
5489         rq = cpu_rq(cpu);
5490         rcu_sched_qs(cpu);
5491         prev = rq->curr;
5492         switch_count = &prev->nivcsw;
5493
5494         release_kernel_lock(prev);
5495 need_resched_nonpreemptible:
5496
5497         schedule_debug(prev);
5498
5499         if (sched_feat(HRTICK))
5500                 hrtick_clear(rq);
5501
5502         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5503         update_rq_clock(rq);
5504         clear_tsk_need_resched(prev);
5505
5506         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
5507                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
5508                         prev->state = TASK_RUNNING;
5509                 else
5510                         deactivate_task(rq, prev, 1);
5511                 switch_count = &prev->nvcsw;
5512         }
5513
5514         pre_schedule(rq, prev);
5515
5516         if (unlikely(!rq->nr_running))
5517                 idle_balance(cpu, rq);
5518
5519         put_prev_task(rq, prev);
5520         next = pick_next_task(rq);
5521
5522         if (likely(prev != next)) {
5523                 sched_info_switch(prev, next);
5524                 perf_event_task_sched_out(prev, next, cpu);
5525
5526                 rq->nr_switches++;
5527                 rq->curr = next;
5528                 ++*switch_count;
5529
5530                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
5531                 /*
5532                  * the context switch might have flipped the stack from under
5533                  * us, hence refresh the local variables.
5534                  */
5535                 cpu = smp_processor_id();
5536                 rq = cpu_rq(cpu);
5537         } else
5538                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5539
5540         post_schedule(rq);
5541
5542         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
5543                 goto need_resched_nonpreemptible;
5544
5545         preempt_enable_no_resched();
5546         if (need_resched())
5547                 goto need_resched;
5548 }
5549 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5550
5551 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
5552 /*
5553  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
5554  * access and not reliable.
5555  */
5556 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
5557 {
5558         unsigned int cpu;
5559         struct rq *rq;
5560
5561         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
5562                 return 0;
5563
5564 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
5565         /*
5566          * Need to access the cpu field knowing that
5567          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
5568          * the mutex owner just released it and exited.
5569          */
5570         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
5571                 goto out;
5572 #else
5573         cpu = owner->cpu;
5574 #endif
5575
5576         /*
5577          * Even if the access succeeded (likely case),
5578          * the cpu field may no longer be valid.
5579          */
5580         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
5581                 goto out;
5582
5583         /*
5584          * We need to validate that we can do a
5585          * get_cpu() and that we have the percpu area.
5586          */
5587         if (!cpu_online(cpu))
5588                 goto out;
5589
5590         rq = cpu_rq(cpu);
5591
5592         for (;;) {
5593                 /*
5594                  * Owner changed, break to re-assess state.
5595                  */
5596                 if (lock->owner != owner)
5597                         break;
5598
5599                 /*
5600                  * Is that owner really running on that cpu?
5601                  */
5602                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
5603                         return 0;
5604
5605                 cpu_relax();
5606         }
5607 out:
5608         return 1;
5609 }
5610 #endif
5611
5612 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5613 /*
5614  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5615  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
5616  * occur there and call schedule directly.
5617  */
5618 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
5619 {
5620         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5621
5622         /*
5623          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5624          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5625          */
5626         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
5627                 return;
5628
5629         do {
5630                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5631                 schedule();
5632                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5633
5634                 /*
5635                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5636                  * between schedule and now.
5637                  */
5638                 barrier();
5639         } while (need_resched());
5640 }
5641 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5642
5643 /*
5644  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
5645  * off of irq context.
5646  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5647  * protect us against recursive calling from irq.
5648  */
5649 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
5650 {
5651         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5652
5653         /* Catch callers which need to be fixed */
5654         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
5655
5656         do {
5657                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5658                 local_irq_enable();
5659                 schedule();
5660                 local_irq_disable();
5661                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5662
5663                 /*
5664                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5665                  * between schedule and now.
5666                  */
5667                 barrier();
5668         } while (need_resched());
5669 }
5670
5671 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
5672
5673 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
5674                           void *key)
5675 {
5676         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
5677 }
5678 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5679
5680 /*
5681  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
5682  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
5683  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
5684  *
5685  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
5686  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
5687  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
5688  */
5689 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5690                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
5691 {
5692         wait_queue_t *curr, *next;
5693
5694         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
5695                 unsigned flags = curr->flags;
5696
5697                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
5698                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
5699                         break;
5700         }
5701 }
5702
5703 /**
5704  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
5705  * @q: the waitqueue
5706  * @mode: which threads
5707  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5708  * @key: is directly passed to the wakeup function
5709  *
5710  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5711  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5712  */
5713 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5714                         int nr_exclusive, void *key)
5715 {
5716         unsigned long flags;
5717
5718         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5719         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5720         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5721 }
5722 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5723
5724 /*
5725  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5726  */
5727 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5728 {
5729         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5730 }
5731
5732 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
5733 {
5734         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
5735 }
5736
5737 /**
5738  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
5739  * @q: the waitqueue
5740  * @mode: which threads
5741  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5742  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
5743  *
5744  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5745  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5746  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5747  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5748  *
5749  * On UP it can prevent extra preemption.
5750  *
5751  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5752  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5753  */
5754 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5755                         int nr_exclusive, void *key)
5756 {
5757         unsigned long flags;
5758         int wake_flags = WF_SYNC;
5759
5760         if (unlikely(!q))
5761                 return;
5762
5763         if (unlikely(!nr_exclusive))
5764                 wake_flags = 0;
5765
5766         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5767         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
5768         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5769 }
5770 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
5771
5772 /*
5773  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
5774  */
5775 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5776 {
5777         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
5778 }
5779 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5780
5781 /**
5782  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5783  * @x:  holds the state of this particular completion
5784  *
5785  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5786  * awakened in the same order in which they were queued.
5787  *
5788  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
5789  *
5790  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5791  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5792  */
5793 void complete(struct completion *x)
5794 {
5795         unsigned long flags;
5796
5797         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5798         x->done++;
5799         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5800         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5801 }
5802 EXPORT_SYMBOL(complete);
5803
5804 /**
5805  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5806  * @x:  holds the state of this particular completion
5807  *
5808  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5809  *
5810  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5811  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5812  */
5813 void complete_all(struct completion *x)
5814 {
5815         unsigned long flags;
5816
5817         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5818         x->done += UINT_MAX/2;
5819         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5820         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5821 }
5822 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5823
5824 static inline long __sched
5825 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5826 {
5827         if (!x->done) {
5828                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5829
5830                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5831                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5832                 do {
5833                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5834                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5835                                 break;
5836                         }
5837                         __set_current_state(state);
5838                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5839                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5840                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5841                 } while (!x->done && timeout);
5842                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5843                 if (!x->done)
5844                         return timeout;
5845         }
5846         x->done--;
5847         return timeout ?: 1;
5848 }
5849
5850 static long __sched
5851 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5852 {
5853         might_sleep();
5854
5855         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5856         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5857         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5858         return timeout;
5859 }
5860
5861 /**
5862  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5863  * @x:  holds the state of this particular completion
5864  *
5865  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5866  * interruptible and there is no timeout.
5867  *
5868  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5869  * and interrupt capability. Also see complete().
5870  */
5871 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5872 {
5873         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5874 }
5875 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5876
5877 /**
5878  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5879  * @x:  holds the state of this particular completion
5880  * @timeout:  timeout value in jiffies
5881  *
5882  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5883  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5884  * interruptible.
5885  */
5886 unsigned long __sched
5887 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5888 {
5889         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5890 }
5891 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5892
5893 /**
5894  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5895  * @x:  holds the state of this particular completion
5896  *
5897  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5898  * interruptible.
5899  */
5900 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5901 {
5902         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5903         if (t == -ERESTARTSYS)
5904                 return t;
5905         return 0;
5906 }
5907 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5908
5909 /**
5910  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5911  * @x:  holds the state of this particular completion
5912  * @timeout:  timeout value in jiffies
5913  *
5914  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5915  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5916  */
5917 unsigned long __sched
5918 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5919                                           unsigned long timeout)
5920 {
5921         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5922 }
5923 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5924
5925 /**
5926  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5927  * @x:  holds the state of this particular completion
5928  *
5929  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5930  * interrupted by a kill signal.
5931  */
5932 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5933 {
5934         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5935         if (t == -ERESTARTSYS)
5936                 return t;
5937         return 0;
5938 }
5939 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5940
5941 /**
5942  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5943  *      @x:     completion structure
5944  *
5945  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5946  *               1 if a decrement succeeded.
5947  *
5948  *      If a completion is being used as a counting completion,
5949  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5950  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5951  *      is protecting is not available.
5952  */
5953 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5954 {
5955         unsigned long flags;
5956         int ret = 1;
5957
5958         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5959         if (!x->done)
5960                 ret = 0;
5961         else
5962                 x->done--;
5963         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5964         return ret;
5965 }
5966 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5967
5968 /**
5969  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5970  *      @x:     completion structure
5971  *
5972  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5973  *               1 if there are no waiters.
5974  *
5975  */
5976 bool completion_done(struct completion *x)
5977 {
5978         unsigned long flags;
5979         int ret = 1;
5980
5981         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5982         if (!x->done)
5983                 ret = 0;
5984         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5985         return ret;
5986 }
5987 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5988
5989 static long __sched
5990 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5991 {
5992         unsigned long flags;
5993         wait_queue_t wait;
5994
5995         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5996
5997         __set_current_state(state);
5998
5999         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
6000         __add_wait_queue(q, &wait);
6001         spin_unlock(&q->lock);
6002         timeout = schedule_timeout(timeout);
6003         spin_lock_irq(&q->lock);
6004         __remove_wait_queue(q, &wait);
6005         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
6006
6007         return timeout;
6008 }
6009
6010 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
6011 {
6012         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
6013 }
6014 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
6015
6016 long __sched
6017 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
6018 {
6019         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
6020 }
6021 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
6022
6023 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
6024 {
6025         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
6026 }
6027 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
6028
6029 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
6030 {
6031         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
6032 }
6033 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
6034
6035 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6036
6037 /*
6038  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
6039  * @p: task
6040  * @prio: prio value (kernel-internal form)
6041  *
6042  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
6043  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
6044  *
6045  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
6046  */
6047 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
6048 {
6049         unsigned long flags;
6050         int oldprio, on_rq, running;
6051         struct rq *rq;
6052         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6053
6054         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
6055
6056         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6057         update_rq_clock(rq);
6058
6059         oldprio = p->prio;
6060         on_rq = p->se.on_rq;
6061         running = task_current(rq, p);
6062         if (on_rq)
6063                 dequeue_task(rq, p, 0);
6064         if (running)
6065                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6066
6067         if (rt_prio(prio))
6068                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6069         else
6070                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6071
6072         p->prio = prio;
6073
6074         if (running)
6075                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6076         if (on_rq) {
6077                 enqueue_task(rq, p, 0);
6078
6079                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6080         }
6081         task_rq_unlock(rq, &flags);
6082 }
6083
6084 #endif
6085
6086 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
6087 {
6088         int old_prio, delta, on_rq;
6089         unsigned long flags;
6090         struct rq *rq;
6091
6092         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
6093                 return;
6094         /*
6095          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
6096          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
6097          */
6098         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6099         update_rq_clock(rq);
6100         /*
6101          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
6102          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
6103          * it wont have any effect on scheduling until the task is
6104          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
6105          */
6106         if (task_has_rt_policy(p)) {
6107                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6108                 goto out_unlock;
6109         }
6110         on_rq = p->se.on_rq;
6111         if (on_rq)
6112                 dequeue_task(rq, p, 0);
6113
6114         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6115         set_load_weight(p);
6116         old_prio = p->prio;
6117         p->prio = effective_prio(p);
6118         delta = p->prio - old_prio;
6119
6120         if (on_rq) {
6121                 enqueue_task(rq, p, 0);
6122                 /*
6123                  * If the task increased its priority or is running and
6124                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
6125                  */
6126                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
6127                         resched_task(rq->curr);
6128         }
6129 out_unlock:
6130         task_rq_unlock(rq, &flags);
6131 }
6132 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
6133
6134 /*
6135  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
6136  * @p: task
6137  * @nice: nice value
6138  */
6139 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
6140 {
6141         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
6142         int nice_rlim = 20 - nice;
6143
6144         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
6145                 capable(CAP_SYS_NICE));
6146 }
6147
6148 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
6149
6150 /*
6151  * sys_nice - change the priority of the current process.
6152  * @increment: priority increment
6153  *
6154  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
6155  * does similar things.
6156  */
6157 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
6158 {
6159         long nice, retval;
6160
6161         /*
6162          * Setpriority might change our priority at the same moment.
6163          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
6164          * and we have a single winner.
6165          */
6166         if (increment < -40)
6167                 increment = -40;
6168         if (increment > 40)
6169                 increment = 40;
6170
6171         nice = TASK_NICE(current) + increment;
6172         if (nice < -20)
6173                 nice = -20;
6174         if (nice > 19)
6175                 nice = 19;
6176
6177         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
6178                 return -EPERM;
6179
6180         retval = security_task_setnice(current, nice);
6181         if (retval)
6182                 return retval;
6183
6184         set_user_nice(current, nice);
6185         return 0;
6186 }
6187
6188 #endif
6189
6190 /**
6191  * task_prio - return the priority value of a given task.
6192  * @p: the task in question.
6193  *
6194  * This is the priority value as seen by users in /proc.
6195  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
6196  * around 0, value goes from -16 to +15.
6197  */
6198 int task_prio(const struct task_struct *p)
6199 {
6200         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
6201 }
6202
6203 /**
6204  * task_nice - return the nice value of a given task.
6205  * @p: the task in question.
6206  */
6207 int task_nice(const struct task_struct *p)
6208 {
6209         return TASK_NICE(p);
6210 }
6211 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
6212
6213 /**
6214  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
6215  * @cpu: the processor in question.
6216  */
6217 int idle_cpu(int cpu)
6218 {
6219         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
6220 }
6221
6222 /**
6223  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
6224  * @cpu: the processor in question.
6225  */
6226 struct task_struct *idle_task(int cpu)
6227 {
6228         return cpu_rq(cpu)->idle;
6229 }
6230
6231 /**
6232  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
6233  * @pid: the pid in question.
6234  */
6235 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
6236 {
6237         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
6238 }
6239
6240 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
6241 static void
6242 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
6243 {
6244         BUG_ON(p->se.on_rq);
6245
6246         p->policy = policy;
6247         p->rt_priority = prio;
6248         p->normal_prio = normal_prio(p);
6249         /* we are holding p->pi_lock already */
6250         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
6251         if (rt_prio(p->prio))
6252                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6253         else
6254                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6255         set_load_weight(p);
6256 }
6257
6258 /*
6259  * check the target process has a UID that matches the current process's
6260  */
6261 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
6262 {
6263         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
6264         bool match;
6265
6266         rcu_read_lock();
6267         pcred = __task_cred(p);
6268         match = (cred->euid == pcred->euid ||
6269                  cred->euid == pcred->uid);
6270         rcu_read_unlock();
6271         return match;
6272 }
6273
6274 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6275                                 struct sched_param *param, bool user)
6276 {
6277         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
6278         unsigned long flags;
6279         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6280         struct rq *rq;
6281         int reset_on_fork;
6282
6283         /* may grab non-irq protected spin_locks */
6284         BUG_ON(in_interrupt());
6285 recheck:
6286         /* double check policy once rq lock held */
6287         if (policy < 0) {
6288                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
6289                 policy = oldpolicy = p->policy;
6290         } else {
6291                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
6292                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
6293
6294                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
6295                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
6296                                 policy != SCHED_IDLE)
6297                         return -EINVAL;
6298         }
6299
6300         /*
6301          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
6302          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
6303          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
6304          */
6305         if (param->sched_priority < 0 ||
6306             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
6307             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
6308                 return -EINVAL;
6309         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
6310                 return -EINVAL;
6311
6312         /*
6313          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
6314          */
6315         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
6316                 if (rt_policy(policy)) {
6317                         unsigned long rlim_rtprio;
6318
6319                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
6320                                 return -ESRCH;
6321                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
6322                         unlock_task_sighand(p, &flags);
6323
6324                         /* can't set/change the rt policy */
6325                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
6326                                 return -EPERM;
6327
6328                         /* can't increase priority */
6329                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
6330                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
6331                                 return -EPERM;
6332                 }
6333                 /*
6334                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
6335                  * move out of SCHED_IDLE either:
6336                  */
6337                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
6338                         return -EPERM;
6339
6340                 /* can't change other user's priorities */
6341                 if (!check_same_owner(p))
6342                         return -EPERM;
6343
6344                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
6345                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
6346                         return -EPERM;
6347         }
6348
6349         if (user) {
6350 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6351                 /*
6352                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
6353                  * assigned.
6354                  */
6355                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
6356                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
6357                         return -EPERM;
6358 #endif
6359
6360                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
6361                 if (retval)
6362                         return retval;
6363         }
6364
6365         /*
6366          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
6367          * changing the priority of the task:
6368          */
6369         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6370         /*
6371          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
6372          * runqueue lock must be held.
6373          */
6374         rq = __task_rq_lock(p);
6375         /* recheck policy now with rq lock held */
6376         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
6377                 policy = oldpolicy = -1;
6378                 __task_rq_unlock(rq);
6379                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6380                 goto recheck;
6381         }
6382         update_rq_clock(rq);
6383         on_rq = p->se.on_rq;
6384         running = task_current(rq, p);
6385         if (on_rq)
6386                 deactivate_task(rq, p, 0);
6387         if (running)
6388                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6389
6390         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
6391
6392         oldprio = p->prio;
6393         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
6394
6395         if (running)
6396                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6397         if (on_rq) {
6398                 activate_task(rq, p, 0);
6399
6400                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6401         }
6402         __task_rq_unlock(rq);
6403         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6404
6405         rt_mutex_adjust_pi(p);
6406
6407         return 0;
6408 }
6409
6410 /**
6411  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
6412  * @p: the task in question.
6413  * @policy: new policy.
6414  * @param: structure containing the new RT priority.
6415  *
6416  * NOTE that the task may be already dead.
6417  */
6418 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6419                        struct sched_param *param)
6420 {
6421         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
6422 }
6423 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
6424
6425 /**
6426  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
6427  * @p: the task in question.
6428  * @policy: new policy.
6429  * @param: structure containing the new RT priority.
6430  *
6431  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
6432  * current context has permission.  For example, this is needed in
6433  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
6434  * but our caller might not have that capability.
6435  */
6436 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
6437                                struct sched_param *param)
6438 {
6439         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
6440 }
6441
6442 static int
6443 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
6444 {
6445         struct sched_param lparam;
6446         struct task_struct *p;
6447         int retval;
6448
6449         if (!param || pid < 0)
6450                 return -EINVAL;
6451         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
6452                 return -EFAULT;
6453
6454         rcu_read_lock();
6455         retval = -ESRCH;
6456         p = find_process_by_pid(pid);
6457         if (p != NULL)
6458                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
6459         rcu_read_unlock();
6460
6461         return retval;
6462 }
6463
6464 /**
6465  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
6466  * @pid: the pid in question.
6467  * @policy: new policy.
6468  * @param: structure containing the new RT priority.
6469  */
6470 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
6471                 struct sched_param __user *, param)
6472 {
6473         /* negative values for policy are not valid */
6474         if (policy < 0)
6475                 return -EINVAL;
6476
6477         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
6478 }
6479
6480 /**
6481  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
6482  * @pid: the pid in question.
6483  * @param: structure containing the new RT priority.
6484  */
6485 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6486 {
6487         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
6488 }
6489
6490 /**
6491  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
6492  * @pid: the pid in question.
6493  */
6494 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
6495 {
6496         struct task_struct *p;
6497         int retval;
6498
6499         if (pid < 0)
6500                 return -EINVAL;
6501
6502         retval = -ESRCH;
6503         rcu_read_lock();
6504         p = find_process_by_pid(pid);
6505         if (p) {
6506                 retval = security_task_getscheduler(p);
6507                 if (!retval)
6508                         retval = p->policy
6509                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
6510         }
6511         rcu_read_unlock();
6512         return retval;
6513 }
6514
6515 /**
6516  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
6517  * @pid: the pid in question.
6518  * @param: structure containing the RT priority.
6519  */
6520 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6521 {
6522         struct sched_param lp;
6523         struct task_struct *p;
6524         int retval;
6525
6526         if (!param || pid < 0)
6527                 return -EINVAL;
6528
6529         rcu_read_lock();
6530         p = find_process_by_pid(pid);
6531         retval = -ESRCH;
6532         if (!p)
6533                 goto out_unlock;
6534
6535         retval = security_task_getscheduler(p);
6536         if (retval)
6537                 goto out_unlock;
6538
6539         lp.sched_priority = p->rt_priority;
6540         rcu_read_unlock();
6541
6542         /*
6543          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
6544          */
6545         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
6546
6547         return retval;
6548
6549 out_unlock:
6550         rcu_read_unlock();
6551         return retval;
6552 }
6553
6554 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
6555 {
6556         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
6557         struct task_struct *p;
6558         int retval;
6559
6560         get_online_cpus();
6561         rcu_read_lock();
6562
6563         p = find_process_by_pid(pid);
6564         if (!p) {
6565                 rcu_read_unlock();
6566                 put_online_cpus();
6567                 return -ESRCH;
6568         }
6569
6570         /* Prevent p going away */
6571         get_task_struct(p);
6572         rcu_read_unlock();
6573
6574         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6575                 retval = -ENOMEM;
6576                 goto out_put_task;
6577         }
6578         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6579                 retval = -ENOMEM;
6580                 goto out_free_cpus_allowed;
6581         }
6582         retval = -EPERM;
6583         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
6584                 goto out_unlock;
6585
6586         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
6587         if (retval)
6588                 goto out_unlock;
6589
6590         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6591         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6592  again:
6593         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
6594
6595         if (!retval) {
6596                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6597                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6598                         /*
6599                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6600                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6601                          * cpuset's cpus_allowed
6602                          */
6603                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6604                         goto again;
6605                 }
6606         }
6607 out_unlock:
6608         free_cpumask_var(new_mask);
6609 out_free_cpus_allowed:
6610         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6611 out_put_task:
6612         put_task_struct(p);
6613         put_online_cpus();
6614         return retval;
6615 }
6616
6617 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6618                              struct cpumask *new_mask)
6619 {
6620         if (len < cpumask_size())
6621                 cpumask_clear(new_mask);
6622         else if (len > cpumask_size())
6623                 len = cpumask_size();
6624
6625         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6626 }
6627
6628 /**
6629  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
6630  * @pid: pid of the process
6631  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6632  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
6633  */
6634 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6635                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6636 {
6637         cpumask_var_t new_mask;
6638         int retval;
6639
6640         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6641                 return -ENOMEM;
6642
6643         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6644         if (retval == 0)
6645                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6646         free_cpumask_var(new_mask);
6647         return retval;
6648 }
6649
6650 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6651 {
6652         struct task_struct *p;
6653         unsigned long flags;
6654         struct rq *rq;
6655         int retval;
6656
6657         get_online_cpus();
6658         rcu_read_lock();
6659
6660         retval = -ESRCH;
6661         p = find_process_by_pid(pid);
6662         if (!p)
6663                 goto out_unlock;
6664
6665         retval = security_task_getscheduler(p);
6666         if (retval)
6667                 goto out_unlock;
6668
6669         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6670         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6671         task_rq_unlock(rq, &flags);
6672
6673 out_unlock:
6674         rcu_read_unlock();
6675         put_online_cpus();
6676
6677         return retval;
6678 }
6679
6680 /**
6681  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
6682  * @pid: pid of the process
6683  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6684  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
6685  */
6686 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6687                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6688 {
6689         int ret;
6690         cpumask_var_t mask;
6691
6692         if (len < cpumask_size())
6693                 return -EINVAL;
6694
6695         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6696                 return -ENOMEM;
6697
6698         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6699         if (ret == 0) {
6700                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
6701                         ret = -EFAULT;
6702                 else
6703                         ret = cpumask_size();
6704         }
6705         free_cpumask_var(mask);
6706
6707         return ret;
6708 }
6709
6710 /**
6711  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6712  *
6713  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6714  * other threads running on this CPU then this function will return.
6715  */
6716 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6717 {
6718         struct rq *rq = this_rq_lock();
6719
6720         schedstat_inc(rq, yld_count);
6721         current->sched_class->yield_task(rq);
6722
6723         /*
6724          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
6725          * no need to preempt or enable interrupts:
6726          */
6727         __release(rq->lock);
6728         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
6729         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
6730         preempt_enable_no_resched();
6731
6732         schedule();
6733
6734         return 0;
6735 }
6736
6737 static inline int should_resched(void)
6738 {
6739         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
6740 }
6741
6742 static void __cond_resched(void)
6743 {
6744         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6745         schedule();
6746         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6747 }
6748
6749 int __sched _cond_resched(void)
6750 {
6751         if (should_resched()) {
6752                 __cond_resched();
6753                 return 1;
6754         }
6755         return 0;
6756 }
6757 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6758
6759 /*
6760  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6761  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6762  *
6763  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6764  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6765  * spin_unlock(), once by hand).
6766  */
6767 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6768 {
6769         int resched = should_resched();
6770         int ret = 0;
6771
6772         lockdep_assert_held(lock);
6773
6774         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6775                 spin_unlock(lock);
6776                 if (resched)
6777                         __cond_resched();
6778                 else
6779                         cpu_relax();
6780                 ret = 1;
6781                 spin_lock(lock);
6782         }
6783         return ret;
6784 }
6785 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
6786
6787 int __sched __cond_resched_softirq(void)
6788 {
6789         BUG_ON(!in_softirq());
6790
6791         if (should_resched()) {
6792                 local_bh_enable();
6793                 __cond_resched();
6794                 local_bh_disable();
6795                 return 1;
6796         }
6797         return 0;
6798 }
6799 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
6800
6801 /**
6802  * yield - yield the current processor to other threads.
6803  *
6804  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6805  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6806  */
6807 void __sched yield(void)
6808 {
6809         set_current_state(TASK_RUNNING);
6810         sys_sched_yield();
6811 }
6812 EXPORT_SYMBOL(yield);
6813
6814 /*
6815  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6816  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6817  */
6818 void __sched io_schedule(void)
6819 {
6820         struct rq *rq = raw_rq();
6821
6822         delayacct_blkio_start();
6823         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6824         current->in_iowait = 1;
6825         schedule();
6826         current->in_iowait = 0;
6827         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6828         delayacct_blkio_end();
6829 }
6830 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6831
6832 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6833 {
6834         struct rq *rq = raw_rq();
6835         long ret;
6836
6837         delayacct_blkio_start();
6838         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6839         current->in_iowait = 1;
6840         ret = schedule_timeout(timeout);
6841         current->in_iowait = 0;
6842         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6843         delayacct_blkio_end();
6844         return ret;
6845 }
6846
6847 /**
6848  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6849  * @policy: scheduling class.
6850  *
6851  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6852  * by a given scheduling class.
6853  */
6854 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6855 {
6856         int ret = -EINVAL;
6857
6858         switch (policy) {
6859         case SCHED_FIFO:
6860         case SCHED_RR:
6861                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6862                 break;
6863         case SCHED_NORMAL:
6864         case SCHED_BATCH:
6865         case SCHED_IDLE:
6866                 ret = 0;
6867                 break;
6868         }
6869         return ret;
6870 }
6871
6872 /**
6873  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6874  * @policy: scheduling class.
6875  *
6876  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6877  * by a given scheduling class.
6878  */
6879 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6880 {
6881         int ret = -EINVAL;
6882
6883         switch (policy) {
6884         case SCHED_FIFO:
6885         case SCHED_RR:
6886                 ret = 1;
6887                 break;
6888         case SCHED_NORMAL:
6889         case SCHED_BATCH:
6890         case SCHED_IDLE:
6891                 ret = 0;
6892         }
6893         return ret;
6894 }
6895
6896 /**
6897  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6898  * @pid: pid of the process.
6899  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6900  *
6901  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6902  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6903  */
6904 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6905                 struct timespec __user *, interval)
6906 {
6907         struct task_struct *p;
6908         unsigned int time_slice;
6909         unsigned long flags;
6910         struct rq *rq;
6911         int retval;
6912         struct timespec t;
6913
6914         if (pid < 0)
6915                 return -EINVAL;
6916
6917         retval = -ESRCH;
6918         rcu_read_lock();
6919         p = find_process_by_pid(pid);
6920         if (!p)
6921                 goto out_unlock;
6922
6923         retval = security_task_getscheduler(p);
6924         if (retval)
6925                 goto out_unlock;
6926
6927         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6928         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
6929         task_rq_unlock(rq, &flags);
6930
6931         rcu_read_unlock();
6932         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6933         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6934         return retval;
6935
6936 out_unlock:
6937         rcu_read_unlock();
6938         return retval;
6939 }
6940
6941 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6942
6943 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6944 {
6945         unsigned long free = 0;
6946         unsigned state;
6947
6948         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6949         pr_info("%-13.13s %c", p->comm,
6950                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6951 #if BITS_PER_LONG == 32
6952         if (state == TASK_RUNNING)
6953                 pr_cont(" running  ");
6954         else
6955                 pr_cont(" %08lx ", thread_saved_pc(p));
6956 #else
6957         if (state == TASK_RUNNING)
6958                 pr_cont("  running task    ");
6959         else
6960                 pr_cont(" %016lx ", thread_saved_pc(p));
6961 #endif
6962 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6963         free = stack_not_used(p);
6964 #endif
6965         pr_cont("%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
6966                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
6967                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
6968
6969         show_stack(p, NULL);
6970 }
6971
6972 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
6973 {
6974         struct task_struct *g, *p;
6975
6976 #if BITS_PER_LONG == 32
6977         pr_info("  task                PC stack   pid father\n");
6978 #else
6979         pr_info("  task                        PC stack   pid father\n");
6980 #endif
6981         read_lock(&tasklist_lock);
6982         do_each_thread(g, p) {
6983                 /*
6984                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6985                  * console might take alot of time:
6986                  */
6987                 touch_nmi_watchdog();
6988                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
6989                         sched_show_task(p);
6990         } while_each_thread(g, p);
6991
6992         touch_all_softlockup_watchdogs();
6993
6994 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6995         sysrq_sched_debug_show();
6996 #endif
6997         read_unlock(&tasklist_lock);
6998         /*
6999          * Only show locks if all tasks are dumped:
7000          */
7001         if (!state_filter)
7002                 debug_show_all_locks();
7003 }
7004
7005 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
7006 {
7007         idle->sched_class = &idle_sched_class;
7008 }
7009
7010 /**
7011  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
7012  * @idle: task in question
7013  * @cpu: cpu the idle task belongs to
7014  *
7015  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
7016  * flag, to make booting more robust.
7017  */
7018 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
7019 {
7020         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7021         unsigned long flags;
7022
7023         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7024
7025         __sched_fork(idle);
7026         idle->state = TASK_RUNNING;
7027         idle->se.exec_start = sched_clock();
7028
7029         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
7030         __set_task_cpu(idle, cpu);
7031
7032         rq->curr = rq->idle = idle;
7033 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
7034         idle->oncpu = 1;
7035 #endif
7036         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7037
7038         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
7039 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
7040         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
7041 #else
7042         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
7043 #endif
7044         /*
7045          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
7046          */
7047         idle->sched_class = &idle_sched_class;
7048         ftrace_graph_init_task(idle);
7049 }
7050
7051 /*
7052  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
7053  * indicates which cpus entered this state. This is used
7054  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
7055  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
7056  * always be CPU_BITS_NONE.
7057  */
7058 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
7059
7060 /*
7061  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
7062  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
7063  * to users decreases. But the relationship is not linear,
7064  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
7065  * number of CPUs.
7066  *
7067  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
7068  */
7069 static int get_update_sysctl_factor(void)
7070 {
7071         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
7072         unsigned int factor;
7073
7074         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
7075         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
7076                 factor = 1;
7077                 break;
7078         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
7079                 factor = cpus;
7080                 break;
7081         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
7082         default:
7083                 factor = 1 + ilog2(cpus);
7084                 break;
7085         }
7086
7087         return factor;
7088 }
7089
7090 static void update_sysctl(void)
7091 {
7092         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
7093
7094 #define SET_SYSCTL(name) \
7095         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
7096         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
7097         SET_SYSCTL(sched_latency);
7098         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
7099         SET_SYSCTL(sched_shares_ratelimit);
7100 #undef SET_SYSCTL
7101 }
7102
7103 static inline void sched_init_granularity(void)
7104 {
7105         update_sysctl();
7106 }
7107
7108 #ifdef CONFIG_SMP
7109 /*
7110  * This is how migration works:
7111  *
7112  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
7113  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
7114  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
7115  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
7116  *    thread off the CPU)
7117  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
7118  *    task is still in the wrong runqueue.
7119  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
7120  *    it and puts it into the right queue.
7121  * 6) migration thread up()s the semaphore.
7122  * 7) we wake up and the migration is done.
7123  */
7124
7125 /*
7126  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
7127  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
7128  * is removed from the allowed bitmask.
7129  *
7130  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
7131  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
7132  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
7133  */
7134 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
7135 {
7136         struct migration_req req;
7137         unsigned long flags;
7138         struct rq *rq;
7139         int ret = 0;
7140
7141         /*
7142          * Since we rely on wake-ups to migrate sleeping tasks, don't change
7143          * the ->cpus_allowed mask from under waking tasks, which would be
7144          * possible when we change rq->lock in ttwu(), so synchronize against
7145          * TASK_WAKING to avoid that.
7146          */
7147 again:
7148         while (p->state == TASK_WAKING)
7149                 cpu_relax();
7150
7151         rq = task_rq_lock(p, &flags);
7152
7153         if (p->state == TASK_WAKING) {
7154                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7155                 goto again;
7156         }
7157
7158         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
7159                 ret = -EINVAL;
7160                 goto out;
7161         }
7162
7163         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
7164                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
7165                 ret = -EINVAL;
7166                 goto out;
7167         }
7168
7169         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
7170                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
7171         else {
7172                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
7173                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
7174         }
7175
7176         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
7177         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
7178                 goto out;
7179
7180         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask), &req)) {
7181                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
7182                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
7183
7184                 get_task_struct(mt);
7185                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7186                 wake_up_process(rq->migration_thread);
7187                 put_task_struct(mt);
7188                 wait_for_completion(&req.done);
7189                 tlb_migrate_finish(p->mm);
7190                 return 0;
7191         }
7192 out:
7193         task_rq_unlock(rq, &flags);
7194
7195         return ret;
7196 }
7197 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
7198
7199 /*
7200  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
7201  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
7202  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
7203  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
7204  *
7205  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
7206  * as the task is no longer on this CPU.
7207  *
7208  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
7209  */
7210 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
7211 {
7212         struct rq *rq_dest, *rq_src;
7213         int ret = 0;
7214
7215         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
7216                 return ret;
7217
7218         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
7219         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
7220
7221         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7222         /* Already moved. */
7223         if (task_cpu(p) != src_cpu)
7224                 goto done;
7225         /* Affinity changed (again). */
7226         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
7227                 goto fail;
7228
7229         /*
7230          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
7231          * placed properly.
7232          */
7233         if (p->se.on_rq) {
7234                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
7235                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
7236                 activate_task(rq_dest, p, 0);
7237                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
7238         }
7239 done:
7240         ret = 1;
7241 fail:
7242         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7243         return ret;
7244 }
7245
7246 #define RCU_MIGRATION_IDLE      0
7247 #define RCU_MIGRATION_NEED_QS   1
7248 #define RCU_MIGRATION_GOT_QS    2
7249 #define RCU_MIGRATION_MUST_SYNC 3
7250
7251 /*
7252  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
7253  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
7254  * another runqueue.
7255  */
7256 static int migration_thread(void *data)
7257 {
7258         int badcpu;
7259         int cpu = (long)data;
7260         struct rq *rq;
7261
7262         rq = cpu_rq(cpu);
7263         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
7264
7265         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7266         while (!kthread_should_stop()) {
7267                 struct migration_req *req;
7268                 struct list_head *head;
7269
7270                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7271
7272                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
7273                         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7274                         break;
7275                 }
7276
7277                 if (rq->active_balance) {
7278                         active_load_balance(rq, cpu);
7279                         rq->active_balance = 0;
7280                 }
7281
7282                 head = &rq->migration_queue;
7283
7284                 if (list_empty(head)) {
7285                         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7286                         schedule();
7287                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7288                         continue;
7289                 }
7290                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
7291                 list_del_init(head->next);
7292
7293                 if (req->task != NULL) {
7294                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
7295                         __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
7296                 } else if (likely(cpu == (badcpu = smp_processor_id()))) {
7297                         req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_GOT_QS;
7298                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
7299                 } else {
7300                         req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_MUST_SYNC;
7301                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
7302                         WARN_ONCE(1, "migration_thread() on CPU %d, expected %d\n", badcpu, cpu);
7303                 }
7304                 local_irq_enable();
7305
7306                 complete(&req->done);
7307         }
7308         __set_current_state(TASK_RUNNING);
7309
7310         return 0;
7311 }
7312
7313 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7314
7315 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
7316 {
7317         int ret;
7318
7319         local_irq_disable();
7320         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
7321         local_irq_enable();
7322         return ret;
7323 }
7324
7325 /*
7326  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
7327  */
7328 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
7329 {
7330         int dest_cpu;
7331
7332 again:
7333         dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, p);
7334
7335         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
7336         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
7337                 goto again;
7338 }
7339
7340 /*
7341  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
7342  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
7343  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
7344  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
7345  * to keep the global sum constant after CPU-down:
7346  */
7347 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
7348 {
7349         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
7350         unsigned long flags;
7351
7352         local_irq_save(flags);
7353         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7354         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
7355         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
7356         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7357         local_irq_restore(flags);
7358 }
7359
7360 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
7361 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
7362 {
7363         struct task_struct *p, *t;
7364
7365         read_lock(&tasklist_lock);
7366
7367         do_each_thread(t, p) {
7368                 if (p == current)
7369                         continue;
7370
7371                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
7372                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
7373         } while_each_thread(t, p);
7374
7375         read_unlock(&tasklist_lock);
7376 }
7377
7378 /*
7379  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
7380  * It does so by boosting its priority to highest possible.
7381  * Used by CPU offline code.
7382  */
7383 void sched_idle_next(void)
7384 {
7385         int this_cpu = smp_processor_id();
7386         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
7387         struct task_struct *p = rq->idle;
7388         unsigned long flags;
7389
7390         /* cpu has to be offline */
7391         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
7392
7393         /*
7394          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
7395          * and interrupts disabled on the current cpu.
7396          */
7397         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7398
7399         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7400
7401         update_rq_clock(rq);
7402         activate_task(rq, p, 0);
7403
7404         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7405 }
7406
7407 /*
7408  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
7409  * offline.
7410  */
7411 void idle_task_exit(void)
7412 {
7413         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
7414
7415         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
7416
7417         if (mm != &init_mm)
7418                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
7419         mmdrop(mm);
7420 }
7421
7422 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
7423 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
7424 {
7425         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7426
7427         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
7428         BUG_ON(!p->exit_state);
7429
7430         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
7431         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
7432
7433         get_task_struct(p);
7434
7435         /*
7436          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
7437          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
7438          * fine.
7439          */
7440         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7441         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
7442         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7443
7444         put_task_struct(p);
7445 }
7446
7447 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
7448 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
7449 {
7450         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7451         struct task_struct *next;
7452
7453         for ( ; ; ) {
7454                 if (!rq->nr_running)
7455                         break;
7456                 update_rq_clock(rq);
7457                 next = pick_next_task(rq);
7458                 if (!next)
7459                         break;
7460                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
7461                 migrate_dead(dead_cpu, next);
7462
7463         }
7464 }
7465
7466 /*
7467  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
7468  */
7469 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
7470 {
7471         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
7472         rq->calc_load_active = 0;
7473 }
7474 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
7475
7476 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
7477
7478 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
7479         {
7480                 .procname       = "sched_domain",
7481                 .mode           = 0555,
7482         },
7483         {}
7484 };
7485
7486 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
7487         {
7488                 .procname       = "kernel",
7489                 .mode           = 0555,
7490                 .child          = sd_ctl_dir,
7491         },
7492         {}
7493 };
7494
7495 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
7496 {
7497         struct ctl_table *entry =
7498                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
7499
7500         return entry;
7501 }
7502
7503 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
7504 {
7505         struct ctl_table *entry;
7506
7507         /*
7508          * In the intermediate directories, both the child directory and
7509          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
7510          * will always be set. In the lowest directory the names are
7511          * static strings and all have proc handlers.
7512          */
7513         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
7514                 if (entry->child)
7515                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
7516                 if (entry->proc_handler == NULL)
7517                         kfree(entry->procname);
7518         }
7519
7520         kfree(*tablep);
7521         *tablep = NULL;
7522 }
7523
7524 static void
7525 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
7526                 const char *procname, void *data, int maxlen,
7527                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
7528 {
7529         entry->procname = procname;
7530         entry->data = data;
7531         entry->maxlen = maxlen;
7532         entry->mode = mode;
7533         entry->proc_handler = proc_handler;
7534 }
7535
7536 static struct ctl_table *
7537 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
7538 {
7539         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
7540
7541         if (table == NULL)
7542                 return NULL;
7543
7544         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
7545                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7546         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
7547                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7548         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
7549                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7550         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
7551                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7552         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
7553                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7554         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
7555                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7556         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
7557                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7558         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
7559                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7560         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
7561                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7562         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
7563                 &sd->cache_nice_tries,
7564                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7565         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
7566                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7567         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
7568                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
7569         /* &table[12] is terminator */
7570
7571         return table;
7572 }
7573
7574 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
7575 {
7576         struct ctl_table *entry, *table;
7577         struct sched_domain *sd;
7578         int domain_num = 0, i;
7579         char buf[32];
7580
7581         for_each_domain(cpu, sd)
7582                 domain_num++;
7583         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
7584         if (table == NULL)
7585                 return NULL;
7586
7587         i = 0;
7588         for_each_domain(cpu, sd) {
7589                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
7590                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7591                 entry->mode = 0555;
7592                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
7593                 entry++;
7594                 i++;
7595         }
7596         return table;
7597 }
7598
7599 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
7600 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7601 {
7602         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
7603         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
7604         char buf[32];
7605
7606         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
7607         sd_ctl_dir[0].child = entry;
7608
7609         if (entry == NULL)
7610                 return;
7611
7612         for_each_possible_cpu(i) {
7613                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
7614                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7615                 entry->mode = 0555;
7616                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
7617                 entry++;
7618         }
7619
7620         WARN_ON(sd_sysctl_header);
7621         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
7622 }
7623
7624 /* may be called multiple times per register */
7625 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7626 {
7627         if (sd_sysctl_header)
7628                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
7629         sd_sysctl_header = NULL;
7630         if (sd_ctl_dir[0].child)
7631                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
7632 }
7633 #else
7634 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7635 {
7636 }
7637 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7638 {
7639 }
7640 #endif
7641
7642 static void set_rq_online(struct rq *rq)
7643 {
7644         if (!rq->online) {
7645                 const struct sched_class *class;
7646
7647                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7648                 rq->online = 1;
7649
7650                 for_each_class(class) {
7651                         if (class->rq_online)
7652                                 class->rq_online(rq);
7653                 }
7654         }
7655 }
7656
7657 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
7658 {
7659         if (rq->online) {
7660                 const struct sched_class *class;
7661
7662                 for_each_class(class) {
7663                         if (class->rq_offline)
7664                                 class->rq_offline(rq);
7665                 }
7666
7667                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7668                 rq->online = 0;
7669         }
7670 }
7671
7672 /*
7673  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
7674  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
7675  */
7676 static int __cpuinit
7677 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
7678 {
7679         struct task_struct *p;
7680         int cpu = (long)hcpu;
7681         unsigned long flags;
7682         struct rq *rq;
7683
7684         switch (action) {
7685
7686         case CPU_UP_PREPARE:
7687         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7688                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
7689                 if (IS_ERR(p))
7690                         return NOTIFY_BAD;
7691                 kthread_bind(p, cpu);
7692                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
7693                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
7694                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7695                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7696                 get_task_struct(p);
7697                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
7698                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
7699                 break;
7700
7701         case CPU_ONLINE:
7702         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7703                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
7704                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7705
7706                 /* Update our root-domain */
7707                 rq = cpu_rq(cpu);
7708                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7709                 if (rq->rd) {
7710                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7711
7712                         set_rq_online(rq);
7713                 }
7714                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7715                 break;
7716
7717 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7718         case CPU_UP_CANCELED:
7719         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7720                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
7721                         break;
7722                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
7723                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
7724                              cpumask_any(cpu_online_mask));
7725                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7726                 put_task_struct(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7727                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
7728                 break;
7729
7730         case CPU_DEAD:
7731         case CPU_DEAD_FROZEN:
7732                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
7733                 migrate_live_tasks(cpu);
7734                 rq = cpu_rq(cpu);
7735                 kthread_stop(rq->migration_thread);
7736                 put_task_struct(rq->migration_thread);
7737                 rq->migration_thread = NULL;
7738                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
7739                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7740                 update_rq_clock(rq);
7741                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
7742                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
7743                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
7744                 migrate_dead_tasks(cpu);
7745                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7746                 cpuset_unlock();
7747                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
7748                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
7749                 calc_global_load_remove(rq);
7750                 /*
7751                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
7752                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
7753                  * the requestors.
7754                  */
7755                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7756                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
7757                         struct migration_req *req;
7758
7759                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
7760                                          struct migration_req, list);
7761                         list_del_init(&req->list);
7762                         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7763                         complete(&req->done);
7764                         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7765                 }
7766                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7767                 break;
7768
7769         case CPU_DYING:
7770         case CPU_DYING_FROZEN:
7771                 /* Update our root-domain */
7772                 rq = cpu_rq(cpu);
7773                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7774                 if (rq->rd) {
7775                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7776                         set_rq_offline(rq);
7777                 }
7778                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7779                 break;
7780 #endif
7781         }
7782         return NOTIFY_OK;
7783 }
7784
7785 /*
7786  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
7787  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
7788  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
7789  */
7790 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
7791         .notifier_call = migration_call,
7792         .priority = 10
7793 };
7794
7795 static int __init migration_init(void)
7796 {
7797         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
7798         int err;
7799
7800         /* Start one for the boot CPU: */
7801         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
7802         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
7803         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
7804         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
7805
7806         return 0;
7807 }
7808 early_initcall(migration_init);
7809 #endif
7810
7811 #ifdef CONFIG_SMP
7812
7813 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7814
7815 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
7816
7817 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
7818 {
7819         sched_domain_debug_enabled = 1;
7820
7821         return 0;
7822 }
7823 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
7824
7825 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
7826                                   struct cpumask *groupmask)
7827 {
7828         struct sched_group *group = sd->groups;
7829         char str[256];
7830
7831         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
7832         cpumask_clear(groupmask);
7833
7834         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
7835
7836         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
7837                 pr_cont("does not load-balance\n");
7838                 if (sd->parent)
7839                         pr_err("ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain has parent\n");
7840                 return -1;
7841         }
7842
7843         pr_cont("span %s level %s\n", str, sd->name);
7844
7845         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
7846                 pr_err("ERROR: domain->span does not contain CPU%d\n", cpu);
7847         }
7848         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
7849                 pr_err("ERROR: domain->groups does not contain CPU%d\n", cpu);
7850         }
7851
7852         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
7853         do {
7854                 if (!group) {
7855                         pr_cont("\n");
7856                         pr_err("ERROR: group is NULL\n");
7857                         break;
7858                 }
7859
7860                 if (!group->cpu_power) {
7861                         pr_cont("\n");
7862                         pr_err("ERROR: domain->cpu_power not set\n");
7863                         break;
7864                 }
7865
7866                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
7867                         pr_cont("\n");
7868                         pr_err("ERROR: empty group\n");
7869                         break;
7870                 }
7871
7872                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
7873                         pr_cont("\n");
7874                         pr_err("ERROR: repeated CPUs\n");
7875                         break;
7876                 }
7877
7878                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
7879
7880                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
7881
7882                 pr_cont(" %s", str);
7883                 if (group->cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
7884                         pr_cont(" (cpu_power = %d)", group->cpu_power);
7885                 }
7886
7887                 group = group->next;
7888         } while (group != sd->groups);
7889         pr_cont("\n");
7890
7891         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
7892                 pr_err("ERROR: groups don't span domain->span\n");
7893
7894         if (sd->parent &&
7895             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
7896                 pr_err("ERROR: parent span is not a superset of domain->span\n");
7897         return 0;
7898 }
7899
7900 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
7901 {
7902         cpumask_var_t groupmask;
7903         int level = 0;
7904
7905         if (!sched_domain_debug_enabled)
7906                 return;
7907
7908         if (!sd) {
7909                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
7910                 return;
7911         }
7912
7913         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
7914
7915         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
7916                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
7917                 return;
7918         }
7919
7920         for (;;) {
7921                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
7922                         break;
7923                 level++;
7924                 sd = sd->parent;
7925                 if (!sd)
7926                         break;
7927         }
7928         free_cpumask_var(groupmask);
7929 }
7930 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
7931 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
7932 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
7933
7934 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
7935 {
7936         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
7937                 return 1;
7938
7939         /* Following flags need at least 2 groups */
7940         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
7941                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
7942                          SD_BALANCE_FORK |
7943                          SD_BALANCE_EXEC |
7944                          SD_SHARE_CPUPOWER |
7945                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
7946                 if (sd->groups != sd->groups->next)
7947                         return 0;
7948         }
7949
7950         /* Following flags don't use groups */
7951         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
7952                 return 0;
7953
7954         return 1;
7955 }
7956
7957 static int
7958 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
7959 {
7960         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
7961
7962         if (sd_degenerate(parent))
7963                 return 1;
7964
7965         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
7966                 return 0;
7967
7968         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
7969         if (parent->groups == parent->groups->next) {
7970                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
7971                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
7972                                 SD_BALANCE_FORK |
7973                                 SD_BALANCE_EXEC |
7974                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
7975                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
7976                 if (nr_node_ids == 1)
7977                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
7978         }
7979         if (~cflags & pflags)
7980                 return 0;
7981
7982         return 1;
7983 }
7984
7985 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
7986 {
7987         synchronize_sched();
7988
7989         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
7990
7991         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7992         free_cpumask_var(rd->online);
7993         free_cpumask_var(rd->span);
7994         kfree(rd);
7995 }
7996
7997 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
7998 {
7999         struct root_domain *old_rd = NULL;
8000         unsigned long flags;
8001
8002         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8003
8004         if (rq->rd) {
8005                 old_rd = rq->rd;
8006
8007                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
8008                         set_rq_offline(rq);
8009
8010                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
8011
8012                 /*
8013                  * If we dont want to free the old_rt yet then
8014                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
8015                  * in this function:
8016                  */
8017                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
8018                         old_rd = NULL;
8019         }
8020
8021         atomic_inc(&rd->refcount);
8022         rq->rd = rd;
8023
8024         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
8025         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
8026                 set_rq_online(rq);
8027
8028         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8029
8030         if (old_rd)
8031                 free_rootdomain(old_rd);
8032 }
8033
8034 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
8035 {
8036         gfp_t gfp = GFP_KERNEL;
8037
8038         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
8039
8040         if (bootmem)
8041                 gfp = GFP_NOWAIT;
8042
8043         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, gfp))
8044                 goto out;
8045         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, gfp))
8046                 goto free_span;
8047         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, gfp))
8048                 goto free_online;
8049
8050         if (cpupri_init(&rd->cpupri, bootmem) != 0)
8051                 goto free_rto_mask;
8052         return 0;
8053
8054 free_rto_mask:
8055         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
8056 free_online:
8057         free_cpumask_var(rd->online);
8058 free_span:
8059         free_cpumask_var(rd->span);
8060 out:
8061         return -ENOMEM;
8062 }
8063
8064 static void init_defrootdomain(void)
8065 {
8066         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
8067
8068         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
8069 }
8070
8071 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
8072 {
8073         struct root_domain *rd;
8074
8075         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
8076         if (!rd)
8077                 return NULL;
8078
8079         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
8080                 kfree(rd);
8081                 return NULL;
8082         }
8083
8084         return rd;
8085 }
8086
8087 /*
8088  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
8089  * hold the hotplug lock.
8090  */
8091 static void
8092 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
8093 {
8094         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8095         struct sched_domain *tmp;
8096
8097         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
8098         for (tmp = sd; tmp; ) {
8099                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
8100                 if (!parent)
8101                         break;
8102
8103                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
8104                         tmp->parent = parent->parent;
8105                         if (parent->parent)
8106                                 parent->parent->child = tmp;
8107                 } else
8108                         tmp = tmp->parent;
8109         }
8110
8111         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
8112                 sd = sd->parent;
8113                 if (sd)
8114                         sd->child = NULL;
8115         }
8116
8117         sched_domain_debug(sd, cpu);
8118
8119         rq_attach_root(rq, rd);
8120         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
8121 }
8122
8123 /* cpus with isolated domains */
8124 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
8125
8126 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
8127 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
8128 {
8129         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
8130         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
8131         return 1;
8132 }
8133
8134 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
8135
8136 /*
8137  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
8138  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
8139  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
8140  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
8141  *
8142  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
8143  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
8144  * and ->cpu_power to 0.
8145  */
8146 static void
8147 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
8148                         const struct cpumask *cpu_map,
8149                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8150                                         struct sched_group **sg,
8151                                         struct cpumask *tmpmask),
8152                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
8153 {
8154         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
8155         int i;
8156
8157         cpumask_clear(covered);
8158
8159         for_each_cpu(i, span) {
8160                 struct sched_group *sg;
8161                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
8162                 int j;
8163
8164                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
8165                         continue;
8166
8167                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
8168                 sg->cpu_power = 0;
8169
8170                 for_each_cpu(j, span) {
8171                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
8172                                 continue;
8173
8174                         cpumask_set_cpu(j, covered);
8175                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
8176                 }
8177                 if (!first)
8178                         first = sg;
8179                 if (last)
8180                         last->next = sg;
8181                 last = sg;
8182         }
8183         last->next = first;
8184 }
8185
8186 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
8187
8188 #ifdef CONFIG_NUMA
8189
8190 /**
8191  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
8192  * @node: node whose sched_domain we're building
8193  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
8194  *
8195  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
8196  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
8197  *
8198  * Should use nodemask_t.
8199  */
8200 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
8201 {
8202         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
8203
8204         min_val = INT_MAX;
8205
8206         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8207                 /* Start at @node */
8208                 n = (node + i) % nr_node_ids;
8209
8210                 if (!nr_cpus_node(n))
8211                         continue;
8212
8213                 /* Skip already used nodes */
8214                 if (node_isset(n, *used_nodes))
8215                         continue;
8216
8217                 /* Simple min distance search */
8218                 val = node_distance(node, n);
8219
8220                 if (val < min_val) {
8221                         min_val = val;
8222                         best_node = n;
8223                 }
8224         }
8225
8226         node_set(best_node, *used_nodes);
8227         return best_node;
8228 }
8229
8230 /**
8231  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
8232  * @node: node whose cpumask we're constructing
8233  * @span: resulting cpumask
8234  *
8235  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
8236  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
8237  * out optimally.
8238  */
8239 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
8240 {
8241         nodemask_t used_nodes;
8242         int i;
8243
8244         cpumask_clear(span);
8245         nodes_clear(used_nodes);
8246
8247         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
8248         node_set(node, used_nodes);
8249
8250         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
8251                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
8252
8253                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
8254         }
8255 }
8256 #endif /* CONFIG_NUMA */
8257
8258 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
8259
8260 /*
8261  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
8262  *
8263  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
8264  *   and struct sched_domain. )
8265  */
8266 struct static_sched_group {
8267         struct sched_group sg;
8268         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
8269 };
8270
8271 struct static_sched_domain {
8272         struct sched_domain sd;
8273         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
8274 };
8275
8276 struct s_data {
8277 #ifdef CONFIG_NUMA
8278         int                     sd_allnodes;
8279         cpumask_var_t           domainspan;
8280         cpumask_var_t           covered;
8281         cpumask_var_t           notcovered;
8282 #endif
8283         cpumask_var_t           nodemask;
8284         cpumask_var_t           this_sibling_map;
8285         cpumask_var_t           this_core_map;
8286         cpumask_var_t           send_covered;
8287         cpumask_var_t           tmpmask;
8288         struct sched_group      **sched_group_nodes;
8289         struct root_domain      *rd;
8290 };
8291
8292 enum s_alloc {
8293         sa_sched_groups = 0,
8294         sa_rootdomain,
8295         sa_tmpmask,
8296         sa_send_covered,
8297         sa_this_core_map,
8298         sa_this_sibling_map,
8299         sa_nodemask,
8300         sa_sched_group_nodes,
8301 #ifdef CONFIG_NUMA
8302         sa_notcovered,
8303         sa_covered,
8304         sa_domainspan,
8305 #endif
8306         sa_none,
8307 };
8308
8309 /*
8310  * SMT sched-domains:
8311  */
8312 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8313 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
8314 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_groups);
8315
8316 static int
8317 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8318                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8319 {
8320         if (sg)
8321                 *sg = &per_cpu(sched_groups, cpu).sg;
8322         return cpu;
8323 }
8324 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
8325
8326 /*
8327  * multi-core sched-domains:
8328  */
8329 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8330 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
8331 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
8332 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
8333
8334 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8335 static int
8336 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8337                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8338 {
8339         int group;
8340
8341         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8342         group = cpumask_first(mask);
8343         if (sg)
8344                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
8345         return group;
8346 }
8347 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8348 static int
8349 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8350                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8351 {
8352         if (sg)
8353                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
8354         return cpu;
8355 }
8356 #endif
8357
8358 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
8359 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
8360
8361 static int
8362 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8363                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8364 {
8365         int group;
8366 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8367         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
8368         group = cpumask_first(mask);
8369 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8370         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8371         group = cpumask_first(mask);
8372 #else
8373         group = cpu;
8374 #endif
8375         if (sg)
8376                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
8377         return group;
8378 }
8379
8380 #ifdef CONFIG_NUMA
8381 /*
8382  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
8383  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
8384  * gets dynamically allocated.
8385  */
8386 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
8387 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
8388
8389 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
8390 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
8391
8392 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8393                                  struct sched_group **sg,
8394                                  struct cpumask *nodemask)
8395 {
8396         int group;
8397
8398         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
8399         group = cpumask_first(nodemask);
8400
8401         if (sg)
8402                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
8403         return group;
8404 }
8405
8406 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
8407 {
8408         struct sched_group *sg = group_head;
8409         int j;
8410
8411         if (!sg)
8412                 return;
8413         do {
8414                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
8415                         struct sched_domain *sd;
8416
8417                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
8418                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
8419                                 /*
8420                                  * Only add "power" once for each
8421                                  * physical package.
8422                                  */
8423                                 continue;
8424                         }
8425
8426                         sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
8427                 }
8428                 sg = sg->next;
8429         } while (sg != group_head);
8430 }
8431
8432 static int build_numa_sched_groups(struct s_data *d,
8433                                    const struct cpumask *cpu_map, int num)
8434 {
8435         struct sched_domain *sd;
8436         struct sched_group *sg, *prev;
8437         int n, j;
8438
8439         cpumask_clear(d->covered);
8440         cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(num), cpu_map);
8441         if (cpumask_empty(d->nodemask)) {
8442                 d->sched_group_nodes[num] = NULL;
8443                 goto out;
8444         }
8445
8446         sched_domain_node_span(num, d->domainspan);
8447         cpumask_and(d->domainspan, d->domainspan, cpu_map);
8448
8449         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8450                           GFP_KERNEL, num);
8451         if (!sg) {
8452                 pr_warning("Can not alloc domain group for node %d\n", num);
8453                 return -ENOMEM;
8454         }
8455         d->sched_group_nodes[num] = sg;
8456
8457         for_each_cpu(j, d->nodemask) {
8458                 sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
8459                 sd->groups = sg;
8460         }
8461
8462         sg->cpu_power = 0;
8463         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->nodemask);
8464         sg->next = sg;
8465         cpumask_or(d->covered, d->covered, d->nodemask);
8466
8467         prev = sg;
8468         for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
8469                 n = (num + j) % nr_node_ids;
8470                 cpumask_complement(d->notcovered, d->covered);
8471                 cpumask_and(d->tmpmask, d->notcovered, cpu_map);
8472                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, d->domainspan);
8473                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
8474                         break;
8475                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, cpumask_of_node(n));
8476                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
8477                         continue;
8478                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8479                                   GFP_KERNEL, num);
8480                 if (!sg) {
8481                         pr_warning("Can not alloc domain group for node %d\n",
8482                                    j);
8483                         return -ENOMEM;
8484                 }
8485                 sg->cpu_power = 0;
8486                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->tmpmask);
8487                 sg->next = prev->next;
8488                 cpumask_or(d->covered, d->covered, d->tmpmask);
8489                 prev->next = sg;
8490                 prev = sg;
8491         }
8492 out:
8493         return 0;
8494 }
8495 #endif /* CONFIG_NUMA */
8496
8497 #ifdef CONFIG_NUMA
8498 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
8499 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8500                               struct cpumask *nodemask)
8501 {
8502         int cpu, i;
8503
8504         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
8505                 struct sched_group **sched_group_nodes
8506                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
8507
8508                 if (!sched_group_nodes)
8509                         continue;
8510
8511                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8512                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
8513
8514                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8515                         if (cpumask_empty(nodemask))
8516                                 continue;
8517
8518                         if (sg == NULL)
8519                                 continue;
8520                         sg = sg->next;
8521 next_sg:
8522                         oldsg = sg;
8523                         sg = sg->next;
8524                         kfree(oldsg);
8525                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
8526                                 goto next_sg;
8527                 }
8528                 kfree(sched_group_nodes);
8529                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
8530         }
8531 }
8532 #else /* !CONFIG_NUMA */
8533 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8534                               struct cpumask *nodemask)
8535 {
8536 }
8537 #endif /* CONFIG_NUMA */
8538
8539 /*
8540  * Initialize sched groups cpu_power.
8541  *
8542  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
8543  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
8544  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
8545  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
8546  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
8547  * less cpu_power.
8548  */
8549 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
8550 {
8551         struct sched_domain *child;
8552         struct sched_group *group;
8553         long power;
8554         int weight;
8555
8556         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
8557
8558         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
8559                 return;
8560
8561         child = sd->child;
8562
8563         sd->groups->cpu_power = 0;
8564
8565         if (!child) {
8566                 power = SCHED_LOAD_SCALE;
8567                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
8568                 /*
8569                  * SMT siblings share the power of a single core.
8570                  * Usually multiple threads get a better yield out of
8571                  * that one core than a single thread would have,
8572                  * reflect that in sd->smt_gain.
8573                  */
8574                 if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
8575                         power *= sd->smt_gain;
8576                         power /= weight;
8577                         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
8578                 }
8579                 sd->groups->cpu_power += power;
8580                 return;
8581         }
8582
8583         /*
8584          * Add cpu_power of each child group to this groups cpu_power.
8585          */
8586         group = child->groups;
8587         do {
8588                 sd->groups->cpu_power += group->cpu_power;
8589                 group = group->next;
8590         } while (group != child->groups);
8591 }
8592
8593 /*
8594  * Initializers for schedule domains
8595  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
8596  */
8597
8598 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
8599 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
8600 #else
8601 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
8602 #endif
8603
8604 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
8605
8606 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
8607 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
8608 {                                                               \
8609         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
8610         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
8611         sd->level = SD_LV_##type;                               \
8612         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
8613 }
8614
8615 SD_INIT_FUNC(CPU)
8616 #ifdef CONFIG_NUMA
8617  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
8618  SD_INIT_FUNC(NODE)
8619 #endif
8620 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8621  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
8622 #endif
8623 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8624  SD_INIT_FUNC(MC)
8625 #endif
8626
8627 static int default_relax_domain_level = -1;
8628
8629 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
8630 {
8631         unsigned long val;
8632
8633         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
8634         if (val < SD_LV_MAX)
8635                 default_relax_domain_level = val;
8636
8637         return 1;
8638 }
8639 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
8640
8641 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
8642                                  struct sched_domain_attr *attr)
8643 {
8644         int request;
8645
8646         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
8647                 if (default_relax_domain_level < 0)
8648                         return;
8649                 else
8650                         request = default_relax_domain_level;
8651         } else
8652                 request = attr->relax_domain_level;
8653         if (request < sd->level) {
8654                 /* turn off idle balance on this domain */
8655                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8656         } else {
8657                 /* turn on idle balance on this domain */
8658                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8659         }
8660 }
8661
8662 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
8663                                  const struct cpumask *cpu_map)
8664 {
8665         switch (what) {
8666         case sa_sched_groups:
8667                 free_sched_groups(cpu_map, d->tmpmask); /* fall through */
8668                 d->sched_group_nodes = NULL;
8669         case sa_rootdomain:
8670                 free_rootdomain(d->rd); /* fall through */
8671         case sa_tmpmask:
8672                 free_cpumask_var(d->tmpmask); /* fall through */
8673         case sa_send_covered:
8674                 free_cpumask_var(d->send_covered); /* fall through */
8675         case sa_this_core_map:
8676                 free_cpumask_var(d->this_core_map); /* fall through */
8677         case sa_this_sibling_map:
8678                 free_cpumask_var(d->this_sibling_map); /* fall through */
8679         case sa_nodemask:
8680                 free_cpumask_var(d->nodemask); /* fall through */
8681         case sa_sched_group_nodes:
8682 #ifdef CONFIG_NUMA
8683                 kfree(d->sched_group_nodes); /* fall through */
8684         case sa_notcovered:
8685                 free_cpumask_var(d->notcovered); /* fall through */
8686         case sa_covered:
8687                 free_cpumask_var(d->covered); /* fall through */
8688         case sa_domainspan:
8689                 free_cpumask_var(d->domainspan); /* fall through */
8690 #endif
8691         case sa_none:
8692                 break;
8693         }
8694 }
8695
8696 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
8697                                                    const struct cpumask *cpu_map)
8698 {
8699 #ifdef CONFIG_NUMA
8700         if (!alloc_cpumask_var(&d->domainspan, GFP_KERNEL))
8701                 return sa_none;
8702         if (!alloc_cpumask_var(&d->covered, GFP_KERNEL))
8703                 return sa_domainspan;
8704         if (!alloc_cpumask_var(&d->notcovered, GFP_KERNEL))
8705                 return sa_covered;
8706         /* Allocate the per-node list of sched groups */
8707         d->sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids,
8708                                       sizeof(struct sched_group *), GFP_KERNEL);
8709         if (!d->sched_group_nodes) {
8710                 pr_warning("Can not alloc sched group node list\n");
8711                 return sa_notcovered;
8712         }
8713         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = d->sched_group_nodes;
8714 #endif
8715         if (!alloc_cpumask_var(&d->nodemask, GFP_KERNEL))
8716                 return sa_sched_group_nodes;
8717         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_sibling_map, GFP_KERNEL))
8718                 return sa_nodemask;
8719         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_core_map, GFP_KERNEL))
8720                 return sa_this_sibling_map;
8721         if (!alloc_cpumask_var(&d->send_covered, GFP_KERNEL))
8722                 return sa_this_core_map;
8723         if (!alloc_cpumask_var(&d->tmpmask, GFP_KERNEL))
8724                 return sa_send_covered;
8725         d->rd = alloc_rootdomain();
8726         if (!d->rd) {
8727                 pr_warning("Cannot alloc root domain\n");
8728                 return sa_tmpmask;
8729         }
8730         return sa_rootdomain;
8731 }
8732
8733 static struct sched_domain *__build_numa_sched_domains(struct s_data *d,
8734         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr, int i)
8735 {
8736         struct sched_domain *sd = NULL;
8737 #ifdef CONFIG_NUMA
8738         struct sched_domain *parent;
8739
8740         d->sd_allnodes = 0;
8741         if (cpumask_weight(cpu_map) >
8742             SD_NODES_PER_DOMAIN * cpumask_weight(d->nodemask)) {
8743                 sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
8744                 SD_INIT(sd, ALLNODES);
8745                 set_domain_attribute(sd, attr);
8746                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
8747                 cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8748                 d->sd_allnodes = 1;
8749         }
8750         parent = sd;
8751
8752         sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
8753         SD_INIT(sd, NODE);
8754         set_domain_attribute(sd, attr);
8755         sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
8756         sd->parent = parent;
8757         if (parent)
8758                 parent->child = sd;
8759         cpumask_and(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(sd), cpu_map);
8760 #endif
8761         return sd;
8762 }
8763
8764 static struct sched_domain *__build_cpu_sched_domain(struct s_data *d,
8765         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8766         struct sched_domain *parent, int i)
8767 {
8768         struct sched_domain *sd;
8769         sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8770         SD_INIT(sd, CPU);
8771         set_domain_attribute(sd, attr);
8772         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), d->nodemask);
8773         sd->parent = parent;
8774         if (parent)
8775                 parent->child = sd;
8776         cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8777         return sd;
8778 }
8779
8780 static struct sched_domain *__build_mc_sched_domain(struct s_data *d,
8781         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8782         struct sched_domain *parent, int i)
8783 {
8784         struct sched_domain *sd = parent;
8785 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8786         sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8787         SD_INIT(sd, MC);
8788         set_domain_attribute(sd, attr);
8789         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_coregroup_mask(i));
8790         sd->parent = parent;
8791         parent->child = sd;
8792         cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8793 #endif
8794         return sd;
8795 }
8796
8797 static struct sched_domain *__build_smt_sched_domain(struct s_data *d,
8798         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8799         struct sched_domain *parent, int i)
8800 {
8801         struct sched_domain *sd = parent;
8802 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8803         sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8804         SD_INIT(sd, SIBLING);
8805         set_domain_attribute(sd, attr);
8806         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, topology_thread_cpumask(i));
8807         sd->parent = parent;
8808         parent->child = sd;
8809         cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8810 #endif
8811         return sd;
8812 }
8813
8814 static void build_sched_groups(struct s_data *d, enum sched_domain_level l,
8815                                const struct cpumask *cpu_map, int cpu)
8816 {
8817         switch (l) {
8818 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8819         case SD_LV_SIBLING: /* set up CPU (sibling) groups */
8820                 cpumask_and(d->this_sibling_map, cpu_map,
8821                             topology_thread_cpumask(cpu));
8822                 if (cpu == cpumask_first(d->this_sibling_map))
8823                         init_sched_build_groups(d->this_sibling_map, cpu_map,
8824                                                 &cpu_to_cpu_group,
8825                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8826                 break;
8827 #endif
8828 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8829         case SD_LV_MC: /* set up multi-core groups */
8830                 cpumask_and(d->this_core_map, cpu_map, cpu_coregroup_mask(cpu));
8831                 if (cpu == cpumask_first(d->this_core_map))
8832                         init_sched_build_groups(d->this_core_map, cpu_map,
8833                                                 &cpu_to_core_group,
8834                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8835                 break;
8836 #endif
8837         case SD_LV_CPU: /* set up physical groups */
8838                 cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(cpu), cpu_map);
8839                 if (!cpumask_empty(d->nodemask))
8840                         init_sched_build_groups(d->nodemask, cpu_map,
8841                                                 &cpu_to_phys_group,
8842                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8843                 break;
8844 #ifdef CONFIG_NUMA
8845         case SD_LV_ALLNODES:
8846                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group,
8847                                         d->send_covered, d->tmpmask);
8848                 break;
8849 #endif
8850         default:
8851                 break;
8852         }
8853 }
8854
8855 /*
8856  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
8857  * to the individual cpus
8858  */
8859 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8860                                  struct sched_domain_attr *attr)
8861 {
8862         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
8863         struct s_data d;
8864         struct sched_domain *sd;
8865         int i;
8866 #ifdef CONFIG_NUMA
8867         d.sd_allnodes = 0;
8868 #endif
8869
8870         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
8871         if (alloc_state != sa_rootdomain)
8872                 goto error;
8873         alloc_state = sa_sched_groups;
8874
8875         /*
8876          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
8877          */
8878         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8879                 cpumask_and(d.nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)),
8880                             cpu_map);
8881
8882                 sd = __build_numa_sched_domains(&d, cpu_map, attr, i);
8883                 sd = __build_cpu_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8884                 sd = __build_mc_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8885                 sd = __build_smt_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8886         }
8887
8888         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8889                 build_sched_groups(&d, SD_LV_SIBLING, cpu_map, i);
8890                 build_sched_groups(&d, SD_LV_MC, cpu_map, i);
8891         }
8892
8893         /* Set up physical groups */
8894         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8895                 build_sched_groups(&d, SD_LV_CPU, cpu_map, i);
8896
8897 #ifdef CONFIG_NUMA
8898         /* Set up node groups */
8899         if (d.sd_allnodes)
8900                 build_sched_groups(&d, SD_LV_ALLNODES, cpu_map, 0);
8901
8902         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8903                 if (build_numa_sched_groups(&d, cpu_map, i))
8904                         goto error;
8905 #endif
8906
8907         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
8908 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8909         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8910                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8911                 init_sched_groups_power(i, sd);
8912         }
8913 #endif
8914 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8915         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8916                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8917                 init_sched_groups_power(i, sd);
8918         }
8919 #endif
8920
8921         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8922                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8923                 init_sched_groups_power(i, sd);
8924         }
8925
8926 #ifdef CONFIG_NUMA
8927         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8928                 init_numa_sched_groups_power(d.sched_group_nodes[i]);
8929
8930         if (d.sd_allnodes) {
8931                 struct sched_group *sg;
8932
8933                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
8934                                                                 d.tmpmask);
8935                 init_numa_sched_groups_power(sg);
8936         }
8937 #endif
8938
8939         /* Attach the domains */
8940         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8941 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8942                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8943 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8944                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8945 #else
8946                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8947 #endif
8948                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
8949         }
8950
8951         d.sched_group_nodes = NULL; /* don't free this we still need it */
8952         __free_domain_allocs(&d, sa_tmpmask, cpu_map);
8953         return 0;
8954
8955 error:
8956         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
8957         return -ENOMEM;
8958 }
8959
8960 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8961 {
8962         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
8963 }
8964
8965 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
8966 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
8967 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
8968                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
8969
8970 /*
8971  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
8972  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
8973  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
8974  */
8975 static cpumask_var_t fallback_doms;
8976
8977 /*
8978  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
8979  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
8980  * or 0 if it stayed the same.
8981  */
8982 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
8983 {
8984         return 0;
8985 }
8986
8987 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
8988 {
8989         int i;
8990         cpumask_var_t *doms;
8991
8992         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
8993         if (!doms)
8994                 return NULL;
8995         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
8996                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
8997                         free_sched_domains(doms, i);
8998                         return NULL;
8999                 }
9000         }
9001         return doms;
9002 }
9003
9004 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
9005 {
9006         unsigned int i;
9007         for (i = 0; i < ndoms; i++)
9008                 free_cpumask_var(doms[i]);
9009         kfree(doms);
9010 }
9011
9012 /*
9013  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
9014  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
9015  * exclude other special cases in the future.
9016  */
9017 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
9018 {
9019         int err;
9020
9021         arch_update_cpu_topology();
9022         ndoms_cur = 1;
9023         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
9024         if (!doms_cur)
9025                 doms_cur = &fallback_doms;
9026         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
9027         dattr_cur = NULL;
9028         err = build_sched_domains(doms_cur[0]);
9029         register_sched_domain_sysctl();
9030
9031         return err;
9032 }
9033
9034 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
9035                                        struct cpumask *tmpmask)
9036 {
9037         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
9038 }
9039
9040 /*
9041  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
9042  * These cpus will now be attached to the NULL domain
9043  */
9044 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
9045 {
9046         /* Save because hotplug lock held. */
9047         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
9048         int i;
9049
9050         for_each_cpu(i, cpu_map)
9051                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
9052         synchronize_sched();
9053         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
9054 }
9055
9056 /* handle null as "default" */
9057 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
9058                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
9059 {
9060         struct sched_domain_attr tmp;
9061
9062         /* fast path */
9063         if (!new && !cur)
9064                 return 1;
9065
9066         tmp = SD_ATTR_INIT;
9067         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
9068                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
9069                         sizeof(struct sched_domain_attr));
9070 }
9071
9072 /*
9073  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
9074  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
9075  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
9076  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
9077  *
9078  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
9079  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
9080  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
9081  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
9082  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
9083  * it as it is.
9084  *
9085  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
9086  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
9087  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
9088  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
9089  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
9090  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
9091  *
9092  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
9093  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
9094  * and it will not create the default domain.
9095  *
9096  * Call with hotplug lock held
9097  */
9098 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
9099                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
9100 {
9101         int i, j, n;
9102         int new_topology;
9103
9104         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9105
9106         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
9107         unregister_sched_domain_sysctl();
9108
9109         /* Let architecture update cpu core mappings. */
9110         new_topology = arch_update_cpu_topology();
9111
9112         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
9113
9114         /* Destroy deleted domains */
9115         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
9116                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
9117                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
9118                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
9119                                 goto match1;
9120                 }
9121                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
9122                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
9123 match1:
9124                 ;
9125         }
9126
9127         if (doms_new == NULL) {
9128                 ndoms_cur = 0;
9129                 doms_new = &fallback_doms;
9130                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
9131                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
9132         }
9133
9134         /* Build new domains */
9135         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
9136                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
9137                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
9138                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
9139                                 goto match2;
9140                 }
9141                 /* no match - add a new doms_new */
9142                 __build_sched_domains(doms_new[i],
9143                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
9144 match2:
9145                 ;
9146         }
9147
9148         /* Remember the new sched domains */
9149         if (doms_cur != &fallback_doms)
9150                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
9151         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
9152         doms_cur = doms_new;
9153         dattr_cur = dattr_new;
9154         ndoms_cur = ndoms_new;
9155
9156         register_sched_domain_sysctl();
9157
9158         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9159 }
9160
9161 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
9162 static void arch_reinit_sched_domains(void)
9163 {
9164         get_online_cpus();
9165
9166         /* Destroy domains first to force the rebuild */
9167         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
9168
9169         rebuild_sched_domains();
9170         put_online_cpus();
9171 }
9172
9173 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
9174 {
9175         unsigned int level = 0;
9176
9177         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
9178                 return -EINVAL;
9179
9180         /*
9181          * level is always be positive so don't check for
9182          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
9183          * What happens on 0 or 1 byte write,
9184          * need to check for count as well?
9185          */
9186
9187         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
9188                 return -EINVAL;
9189
9190         if (smt)
9191                 sched_smt_power_savings = level;
9192         else
9193                 sched_mc_power_savings = level;
9194
9195         arch_reinit_sched_domains();
9196
9197         return count;
9198 }
9199
9200 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9201 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
9202                                            char *page)
9203 {
9204         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
9205 }
9206 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
9207                                             const char *buf, size_t count)
9208 {
9209         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
9210 }
9211 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
9212                          sched_mc_power_savings_show,
9213                          sched_mc_power_savings_store);
9214 #endif
9215
9216 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9217 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
9218                                             char *page)
9219 {
9220         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
9221 }
9222 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
9223                                              const char *buf, size_t count)
9224 {
9225         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
9226 }
9227 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
9228                    sched_smt_power_savings_show,
9229                    sched_smt_power_savings_store);
9230 #endif
9231
9232 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
9233 {
9234         int err = 0;
9235
9236 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9237         if (smt_capable())
9238                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
9239                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
9240 #endif
9241 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9242         if (!err && mc_capable())
9243                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
9244                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
9245 #endif
9246         return err;
9247 }
9248 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
9249
9250 #ifndef CONFIG_CPUSETS
9251 /*
9252  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
9253  * When cpusets are enabled they take over this function.
9254  */
9255 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
9256                                 unsigned long action, void *hcpu)
9257 {
9258         switch (action) {
9259         case CPU_ONLINE:
9260         case CPU_ONLINE_FROZEN:
9261         case CPU_DOWN_PREPARE:
9262         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
9263         case CPU_DOWN_FAILED:
9264         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
9265                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
9266                 return NOTIFY_OK;
9267
9268         default:
9269                 return NOTIFY_DONE;
9270         }
9271 }
9272 #endif
9273
9274 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
9275                                 unsigned long action, void *hcpu)
9276 {
9277         int cpu = (int)(long)hcpu;
9278
9279         switch (action) {
9280         case CPU_DOWN_PREPARE:
9281         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
9282                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
9283                 return NOTIFY_OK;
9284
9285         case CPU_DOWN_FAILED:
9286         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
9287         case CPU_ONLINE:
9288         case CPU_ONLINE_FROZEN:
9289                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
9290                 return NOTIFY_OK;
9291
9292         default:
9293                 return NOTIFY_DONE;
9294         }
9295 }
9296
9297 void __init sched_init_smp(void)
9298 {
9299         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
9300
9301         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
9302         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
9303
9304 #if defined(CONFIG_NUMA)
9305         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
9306                                                                 GFP_KERNEL);
9307         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
9308 #endif
9309         get_online_cpus();
9310         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9311         arch_init_sched_domains(cpu_active_mask);
9312         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
9313         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
9314                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
9315         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9316         put_online_cpus();
9317
9318 #ifndef CONFIG_CPUSETS
9319         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
9320         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
9321 #endif
9322
9323         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
9324         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
9325
9326         init_hrtick();
9327
9328         /* Move init over to a non-isolated CPU */
9329         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
9330                 BUG();
9331         sched_init_granularity();
9332         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
9333
9334         init_sched_rt_class();
9335 }
9336 #else
9337 void __init sched_init_smp(void)
9338 {
9339         sched_init_granularity();
9340 }
9341 #endif /* CONFIG_SMP */
9342
9343 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
9344
9345 int in_sched_functions(unsigned long addr)
9346 {
9347         return in_lock_functions(addr) ||
9348                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
9349                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
9350 }
9351
9352 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
9353 {
9354         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
9355         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
9356 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9357         cfs_rq->rq = rq;
9358 #endif
9359         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
9360 }
9361
9362 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
9363 {
9364         struct rt_prio_array *array;
9365         int i;
9366
9367         array = &rt_rq->active;
9368         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
9369                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
9370                 __clear_bit(i, array->bitmap);
9371         }
9372         /* delimiter for bitsearch: */
9373         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
9374
9375 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9376         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
9377 #ifdef CONFIG_SMP
9378         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
9379 #endif
9380 #endif
9381 #ifdef CONFIG_SMP
9382         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
9383         rt_rq->overloaded = 0;
9384         plist_head_init_raw(&rt_rq->pushable_tasks, &rq->lock);
9385 #endif
9386
9387         rt_rq->rt_time = 0;
9388         rt_rq->rt_throttled = 0;
9389         rt_rq->rt_runtime = 0;
9390         raw_spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9391
9392 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9393         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
9394         rt_rq->rq = rq;
9395 #endif
9396 }
9397
9398 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9399 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
9400                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
9401                                 struct sched_entity *parent)
9402 {
9403         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9404         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
9405         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
9406         cfs_rq->tg = tg;
9407         if (add)
9408                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
9409
9410         tg->se[cpu] = se;
9411         /* se could be NULL for init_task_group */
9412         if (!se)
9413                 return;
9414
9415         if (!parent)
9416                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
9417         else
9418                 se->cfs_rq = parent->my_q;
9419
9420         se->my_q = cfs_rq;
9421         se->load.weight = tg->shares;
9422         se->load.inv_weight = 0;
9423         se->parent = parent;
9424 }
9425 #endif
9426
9427 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9428 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
9429                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
9430                 struct sched_rt_entity *parent)
9431 {
9432         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9433
9434         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
9435         init_rt_rq(rt_rq, rq);
9436         rt_rq->tg = tg;
9437         rt_rq->rt_se = rt_se;
9438         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9439         if (add)
9440                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
9441
9442         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
9443         if (!rt_se)
9444                 return;
9445
9446         if (!parent)
9447                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
9448         else
9449                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
9450
9451         rt_se->my_q = rt_rq;
9452         rt_se->parent = parent;
9453         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
9454 }
9455 #endif
9456
9457 void __init sched_init(void)
9458 {
9459         int i, j;
9460         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
9461
9462 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9463         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9464 #endif
9465 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9466         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9467 #endif
9468 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9469         alloc_size *= 2;
9470 #endif
9471 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9472         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
9473 #endif
9474         if (alloc_size) {
9475                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
9476
9477 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9478                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9479                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9480
9481                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9482                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9483
9484 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9485                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9486                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9487
9488                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9489                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9490 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9491 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9492 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9493                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9494                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9495
9496                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9497                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9498
9499 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9500                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9501                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9502
9503                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9504                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9505 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9506 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9507 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9508                 for_each_possible_cpu(i) {
9509                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
9510                         ptr += cpumask_size();
9511                 }
9512 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9513         }
9514
9515 #ifdef CONFIG_SMP
9516         init_defrootdomain();
9517 #endif
9518
9519         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
9520                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9521
9522 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9523         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
9524                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9525 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9526         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
9527                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
9528 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9529 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9530
9531 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9532         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
9533         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
9534
9535 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9536         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
9537         init_task_group.parent = &root_task_group;
9538         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
9539 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9540 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9541
9542 #if defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED && defined CONFIG_SMP
9543         update_shares_data = __alloc_percpu(nr_cpu_ids * sizeof(unsigned long),
9544                                             __alignof__(unsigned long));
9545 #endif
9546         for_each_possible_cpu(i) {
9547                 struct rq *rq;
9548
9549                 rq = cpu_rq(i);
9550                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
9551                 rq->nr_running = 0;
9552                 rq->calc_load_active = 0;
9553                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9554                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
9555                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
9556 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9557                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
9558                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
9559 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9560                 /*
9561                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
9562                  *
9563                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
9564                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
9565                  * system cpu resource is divided among the tasks of
9566                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
9567                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
9568                  * (se->load.weight).
9569                  *
9570                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
9571                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
9572                  * then A0's share of the cpu resource is:
9573                  *
9574                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
9575                  *
9576                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
9577                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
9578                  */
9579                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
9580 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9581                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
9582                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
9583                 /*
9584                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
9585                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
9586                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
9587                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
9588                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
9589                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
9590                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
9591                  * (init_tg_cfs_rq) and having one entity represent this group of
9592                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
9593                  */
9594                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
9595                                 &per_cpu(init_tg_cfs_rq, i),
9596                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
9597                                 root_task_group.se[i]);
9598
9599 #endif
9600 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9601
9602                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
9603 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9604                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
9605 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9606                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
9607 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9608                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
9609                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
9610                                 &per_cpu(init_rt_rq_var, i),
9611                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
9612                                 root_task_group.rt_se[i]);
9613 #endif
9614 #endif
9615
9616                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
9617                         rq->cpu_load[j] = 0;
9618 #ifdef CONFIG_SMP
9619                 rq->sd = NULL;
9620                 rq->rd = NULL;
9621                 rq->post_schedule = 0;
9622                 rq->active_balance = 0;
9623                 rq->next_balance = jiffies;
9624                 rq->push_cpu = 0;
9625                 rq->cpu = i;
9626                 rq->online = 0;
9627                 rq->migration_thread = NULL;
9628                 rq->idle_stamp = 0;
9629                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
9630                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
9631                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
9632 #endif
9633                 init_rq_hrtick(rq);
9634                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
9635         }
9636
9637         set_load_weight(&init_task);
9638
9639 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
9640         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
9641 #endif
9642
9643 #ifdef CONFIG_SMP
9644         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
9645 #endif
9646
9647 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
9648         plist_head_init_raw(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
9649 #endif
9650
9651         /*
9652          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
9653          */
9654         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
9655         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
9656
9657         /*
9658          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
9659          * called from this thread, however somewhere below it might be,
9660          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
9661          * when this runqueue becomes "idle".
9662          */
9663         init_idle(current, smp_processor_id());
9664
9665         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9666
9667         /*
9668          * During early bootup we pretend to be a normal task:
9669          */
9670         current->sched_class = &fair_sched_class;
9671
9672         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9673         zalloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9674 #ifdef CONFIG_SMP
9675 #ifdef CONFIG_NO_HZ
9676         zalloc_cpumask_var(&nohz.cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9677         alloc_cpumask_var(&nohz.ilb_grp_nohz_mask, GFP_NOWAIT);
9678 #endif
9679         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
9680         if (cpu_isolated_map == NULL)
9681                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
9682 #endif /* SMP */
9683
9684         perf_event_init();
9685
9686         scheduler_running = 1;
9687 }
9688
9689 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
9690 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
9691 {
9692         int nested = preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE;
9693
9694         return (nested == PREEMPT_INATOMIC_BASE + preempt_offset);
9695 }
9696
9697 void __might_sleep(char *file, int line, int preempt_offset)
9698 {
9699 #ifdef in_atomic
9700         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
9701
9702         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
9703             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
9704                 return;
9705         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9706                 return;
9707         prev_jiffy = jiffies;
9708
9709         pr_err("BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
9710                file, line);
9711         pr_err("in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
9712                in_atomic(), irqs_disabled(),
9713                current->pid, current->comm);
9714
9715         debug_show_held_locks(current);
9716         if (irqs_disabled())
9717                 print_irqtrace_events(current);
9718         dump_stack();
9719 #endif
9720 }
9721 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
9722 #endif
9723
9724 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
9725 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
9726 {
9727         int on_rq;
9728
9729         update_rq_clock(rq);
9730         on_rq = p->se.on_rq;
9731         if (on_rq)
9732                 deactivate_task(rq, p, 0);
9733         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
9734         if (on_rq) {
9735                 activate_task(rq, p, 0);
9736                 resched_task(rq->curr);
9737         }
9738 }
9739
9740 void normalize_rt_tasks(void)
9741 {
9742         struct task_struct *g, *p;
9743         unsigned long flags;
9744         struct rq *rq;
9745
9746         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
9747         do_each_thread(g, p) {
9748                 /*
9749                  * Only normalize user tasks:
9750                  */
9751                 if (!p->mm)
9752                         continue;
9753
9754                 p->se.exec_start                = 0;
9755 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
9756                 p->se.wait_start                = 0;
9757                 p->se.sleep_start               = 0;
9758                 p->se.block_start               = 0;
9759 #endif
9760
9761                 if (!rt_task(p)) {
9762                         /*
9763                          * Renice negative nice level userspace
9764                          * tasks back to 0:
9765                          */
9766                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
9767                                 set_user_nice(p, 0);
9768                         continue;
9769                 }
9770
9771                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
9772                 rq = __task_rq_lock(p);
9773
9774                 normalize_task(rq, p);
9775
9776                 __task_rq_unlock(rq);
9777                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
9778         } while_each_thread(g, p);
9779
9780         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
9781 }
9782
9783 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
9784
9785 #ifdef CONFIG_IA64
9786 /*
9787  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
9788  *
9789  * They can only be called when the whole system has been
9790  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
9791  * activity can take place. Using them for anything else would
9792  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
9793  * under any other configuration.
9794  */
9795
9796 /**
9797  * curr_task - return the current task for a given cpu.
9798  * @cpu: the processor in question.
9799  *
9800  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9801  */
9802 struct task_struct *curr_task(int cpu)
9803 {
9804         return cpu_curr(cpu);
9805 }
9806
9807 /**
9808  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
9809  * @cpu: the processor in question.
9810  * @p: the task pointer to set.
9811  *
9812  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
9813  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
9814  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
9815  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
9816  * and caller must save the original value of the current task (see
9817  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
9818  * re-starting the system.
9819  *
9820  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9821  */
9822 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
9823 {
9824         cpu_curr(cpu) = p;
9825 }
9826
9827 #endif
9828
9829 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9830 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9831 {
9832         int i;
9833
9834         for_each_possible_cpu(i) {
9835                 if (tg->cfs_rq)
9836                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
9837                 if (tg->se)
9838                         kfree(tg->se[i]);
9839         }
9840
9841         kfree(tg->cfs_rq);
9842         kfree(tg->se);
9843 }
9844
9845 static
9846 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9847 {
9848         struct cfs_rq *cfs_rq;
9849         struct sched_entity *se;
9850         struct rq *rq;
9851         int i;
9852
9853         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9854         if (!tg->cfs_rq)
9855                 goto err;
9856         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9857         if (!tg->se)
9858                 goto err;
9859
9860         tg->shares = NICE_0_LOAD;
9861
9862         for_each_possible_cpu(i) {
9863                 rq = cpu_rq(i);
9864
9865                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
9866                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9867                 if (!cfs_rq)
9868                         goto err;
9869
9870                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
9871                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9872                 if (!se)
9873                         goto err_free_rq;
9874
9875                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
9876         }
9877
9878         return 1;
9879
9880  err_free_rq:
9881         kfree(cfs_rq);
9882  err:
9883         return 0;
9884 }
9885
9886 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9887 {
9888         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
9889                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
9890 }
9891
9892 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9893 {
9894         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
9895 }
9896 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
9897 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9898 {
9899 }
9900
9901 static inline
9902 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9903 {
9904         return 1;
9905 }
9906
9907 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9908 {
9909 }
9910
9911 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9912 {
9913 }
9914 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9915
9916 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9917 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9918 {
9919         int i;
9920
9921         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
9922
9923         for_each_possible_cpu(i) {
9924                 if (tg->rt_rq)
9925                         kfree(tg->rt_rq[i]);
9926                 if (tg->rt_se)
9927                         kfree(tg->rt_se[i]);
9928         }
9929
9930         kfree(tg->rt_rq);
9931         kfree(tg->rt_se);
9932 }
9933
9934 static
9935 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9936 {
9937         struct rt_rq *rt_rq;
9938         struct sched_rt_entity *rt_se;
9939         struct rq *rq;
9940         int i;
9941
9942         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9943         if (!tg->rt_rq)
9944                 goto err;
9945         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9946         if (!tg->rt_se)
9947                 goto err;
9948
9949         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
9950                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
9951
9952         for_each_possible_cpu(i) {
9953                 rq = cpu_rq(i);
9954
9955                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
9956                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9957                 if (!rt_rq)
9958                         goto err;
9959
9960                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
9961                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9962                 if (!rt_se)
9963                         goto err_free_rq;
9964
9965                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
9966         }
9967
9968         return 1;
9969
9970  err_free_rq:
9971         kfree(rt_rq);
9972  err:
9973         return 0;
9974 }
9975
9976 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9977 {
9978         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
9979                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
9980 }
9981
9982 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9983 {
9984         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
9985 }
9986 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9987 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9988 {
9989 }
9990
9991 static inline
9992 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9993 {
9994         return 1;
9995 }
9996
9997 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9998 {
9999 }
10000
10001 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
10002 {
10003 }
10004 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10005
10006 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
10007 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
10008 {
10009         free_fair_sched_group(tg);
10010         free_rt_sched_group(tg);
10011         kfree(tg);
10012 }
10013
10014 /* allocate runqueue etc for a new task group */
10015 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
10016 {
10017         struct task_group *tg;
10018         unsigned long flags;
10019         int i;
10020
10021         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
10022         if (!tg)
10023                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10024
10025         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
10026                 goto err;
10027
10028         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
10029                 goto err;
10030
10031         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10032         for_each_possible_cpu(i) {
10033                 register_fair_sched_group(tg, i);
10034                 register_rt_sched_group(tg, i);
10035         }
10036         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
10037
10038         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
10039
10040         tg->parent = parent;
10041         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
10042         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
10043         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10044
10045         return tg;
10046
10047 err:
10048         free_sched_group(tg);
10049         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10050 }
10051
10052 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
10053 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
10054 {
10055         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
10056         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
10057 }
10058
10059 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
10060 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
10061 {
10062         unsigned long flags;
10063         int i;
10064
10065         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10066         for_each_possible_cpu(i) {
10067                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
10068                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
10069         }
10070         list_del_rcu(&tg->list);
10071         list_del_rcu(&tg->siblings);
10072         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10073
10074         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
10075         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
10076 }
10077
10078 /* change task's runqueue when it moves between groups.
10079  *      The caller of this function should have put the task in its new group
10080  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
10081  *      reflect its new group.
10082  */
10083 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
10084 {
10085         int on_rq, running;
10086         unsigned long flags;
10087         struct rq *rq;
10088
10089         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
10090
10091         update_rq_clock(rq);
10092
10093         running = task_current(rq, tsk);
10094         on_rq = tsk->se.on_rq;
10095
10096         if (on_rq)
10097                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
10098         if (unlikely(running))
10099                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
10100
10101         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
10102
10103 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10104         if (tsk->sched_class->moved_group)
10105                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
10106 #endif
10107
10108         if (unlikely(running))
10109                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
10110         if (on_rq)
10111                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
10112
10113         task_rq_unlock(rq, &flags);
10114 }
10115 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
10116
10117 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10118 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
10119 {
10120         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
10121         int on_rq;
10122
10123         on_rq = se->on_rq;
10124         if (on_rq)
10125                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
10126
10127         se->load.weight = shares;
10128         se->load.inv_weight = 0;
10129
10130         if (on_rq)
10131                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
10132 }
10133
10134 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
10135 {
10136         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
10137         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
10138         unsigned long flags;
10139
10140         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
10141         __set_se_shares(se, shares);
10142         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
10143 }
10144
10145 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
10146
10147 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
10148 {
10149         int i;
10150         unsigned long flags;
10151
10152         /*
10153          * We can't change the weight of the root cgroup.
10154          */
10155         if (!tg->se[0])
10156                 return -EINVAL;
10157
10158         if (shares < MIN_SHARES)
10159                 shares = MIN_SHARES;
10160         else if (shares > MAX_SHARES)
10161                 shares = MAX_SHARES;
10162
10163         mutex_lock(&shares_mutex);
10164         if (tg->shares == shares)
10165                 goto done;
10166
10167         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10168         for_each_possible_cpu(i)
10169                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
10170         list_del_rcu(&tg->siblings);
10171         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10172
10173         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
10174         synchronize_sched();
10175
10176         /*
10177          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
10178          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
10179          */
10180         tg->shares = shares;
10181         for_each_possible_cpu(i) {
10182                 /*
10183                  * force a rebalance
10184                  */
10185                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
10186                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
10187         }
10188
10189         /*
10190          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
10191          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
10192          */
10193         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10194         for_each_possible_cpu(i)
10195                 register_fair_sched_group(tg, i);
10196         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
10197         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10198 done:
10199         mutex_unlock(&shares_mutex);
10200         return 0;
10201 }
10202
10203 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
10204 {
10205         return tg->shares;
10206 }
10207 #endif
10208
10209 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10210 /*
10211  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
10212  */
10213 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
10214
10215 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
10216 {
10217         if (runtime == RUNTIME_INF)
10218                 return 1ULL << 20;
10219
10220         return div64_u64(runtime << 20, period);
10221 }
10222
10223 /* Must be called with tasklist_lock held */
10224 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
10225 {
10226         struct task_struct *g, *p;
10227
10228         do_each_thread(g, p) {
10229                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
10230                         return 1;
10231         } while_each_thread(g, p);
10232
10233         return 0;
10234 }
10235
10236 struct rt_schedulable_data {
10237         struct task_group *tg;
10238         u64 rt_period;
10239         u64 rt_runtime;
10240 };
10241
10242 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
10243 {
10244         struct rt_schedulable_data *d = data;
10245         struct task_group *child;
10246         unsigned long total, sum = 0;
10247         u64 period, runtime;
10248
10249         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10250         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10251
10252         if (tg == d->tg) {
10253                 period = d->rt_period;
10254                 runtime = d->rt_runtime;
10255         }
10256
10257 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
10258         if (tg == &root_task_group) {
10259                 period = global_rt_period();
10260                 runtime = global_rt_runtime();
10261         }
10262 #endif
10263
10264         /*
10265          * Cannot have more runtime than the period.
10266          */
10267         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
10268                 return -EINVAL;
10269
10270         /*
10271          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
10272          */
10273         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
10274                 return -EBUSY;
10275
10276         total = to_ratio(period, runtime);
10277
10278         /*
10279          * Nobody can have more than the global setting allows.
10280          */
10281         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
10282                 return -EINVAL;
10283
10284         /*
10285          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
10286          */
10287         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
10288                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
10289                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
10290
10291                 if (child == d->tg) {
10292                         period = d->rt_period;
10293                         runtime = d->rt_runtime;
10294                 }
10295
10296                 sum += to_ratio(period, runtime);
10297         }
10298
10299         if (sum > total)
10300                 return -EINVAL;
10301
10302         return 0;
10303 }
10304
10305 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
10306 {
10307         struct rt_schedulable_data data = {
10308                 .tg = tg,
10309                 .rt_period = period,
10310                 .rt_runtime = runtime,
10311         };
10312
10313         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
10314 }
10315
10316 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
10317                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
10318 {
10319         int i, err = 0;
10320
10321         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10322         read_lock(&tasklist_lock);
10323         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
10324         if (err)
10325                 goto unlock;
10326
10327         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10328         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
10329         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
10330
10331         for_each_possible_cpu(i) {
10332                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
10333
10334                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10335                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
10336                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10337         }
10338         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10339  unlock:
10340         read_unlock(&tasklist_lock);
10341         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10342
10343         return err;
10344 }
10345
10346 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
10347 {
10348         u64 rt_runtime, rt_period;
10349
10350         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10351         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
10352         if (rt_runtime_us < 0)
10353                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
10354
10355         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10356 }
10357
10358 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
10359 {
10360         u64 rt_runtime_us;
10361
10362         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
10363                 return -1;
10364
10365         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10366         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
10367         return rt_runtime_us;
10368 }
10369
10370 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
10371 {
10372         u64 rt_runtime, rt_period;
10373
10374         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
10375         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10376
10377         if (rt_period == 0)
10378                 return -EINVAL;
10379
10380         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10381 }
10382
10383 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
10384 {
10385         u64 rt_period_us;
10386
10387         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10388         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
10389         return rt_period_us;
10390 }
10391
10392 static int sched_rt_global_constraints(void)
10393 {
10394         u64 runtime, period;
10395         int ret = 0;
10396
10397         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10398                 return -EINVAL;
10399
10400         runtime = global_rt_runtime();
10401         period = global_rt_period();
10402
10403         /*
10404          * Sanity check on the sysctl variables.
10405          */
10406         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
10407                 return -EINVAL;
10408
10409         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10410         read_lock(&tasklist_lock);
10411         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
10412         read_unlock(&tasklist_lock);
10413         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10414
10415         return ret;
10416 }
10417
10418 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
10419 {
10420         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
10421         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
10422                 return 0;
10423
10424         return 1;
10425 }
10426
10427 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10428 static int sched_rt_global_constraints(void)
10429 {
10430         unsigned long flags;
10431         int i;
10432
10433         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10434                 return -EINVAL;
10435
10436         /*
10437          * There's always some RT tasks in the root group
10438          * -- migration, kstopmachine etc..
10439          */
10440         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
10441                 return -EBUSY;
10442
10443         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10444         for_each_possible_cpu(i) {
10445                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
10446
10447                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10448                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
10449                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10450         }
10451         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10452
10453         return 0;
10454 }
10455 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10456
10457 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
10458                 void __user *buffer, size_t *lenp,
10459                 loff_t *ppos)
10460 {
10461         int ret;
10462         int old_period, old_runtime;
10463         static DEFINE_MUTEX(mutex);
10464
10465         mutex_lock(&mutex);
10466         old_period = sysctl_sched_rt_period;
10467         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
10468
10469         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
10470
10471         if (!ret && write) {
10472                 ret = sched_rt_global_constraints();
10473                 if (ret) {
10474                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
10475                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
10476                 } else {
10477                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
10478                         def_rt_bandwidth.rt_period =
10479                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
10480                 }
10481         }
10482         mutex_unlock(&mutex);
10483
10484         return ret;
10485 }
10486
10487 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
10488
10489 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
10490 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
10491 {
10492         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
10493                             struct task_group, css);
10494 }
10495
10496 static struct cgroup_subsys_state *
10497 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10498 {
10499         struct task_group *tg, *parent;
10500
10501         if (!cgrp->parent) {
10502                 /* This is early initialization for the top cgroup */
10503                 return &init_task_group.css;
10504         }
10505
10506         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
10507         tg = sched_create_group(parent);
10508         if (IS_ERR(tg))
10509                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10510
10511         return &tg->css;
10512 }
10513
10514 static void
10515 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10516 {
10517         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10518
10519         sched_destroy_group(tg);
10520 }
10521
10522 static int
10523 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
10524 {
10525 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10526         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
10527                 return -EINVAL;
10528 #else
10529         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
10530         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
10531                 return -EINVAL;
10532 #endif
10533         return 0;
10534 }
10535
10536 static int
10537 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10538                       struct task_struct *tsk, bool threadgroup)
10539 {
10540         int retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, tsk);
10541         if (retval)
10542                 return retval;
10543         if (threadgroup) {
10544                 struct task_struct *c;
10545                 rcu_read_lock();
10546                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
10547                         retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, c);
10548                         if (retval) {
10549                                 rcu_read_unlock();
10550                                 return retval;
10551                         }
10552                 }
10553                 rcu_read_unlock();
10554         }
10555         return 0;
10556 }
10557
10558 static void
10559 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10560                   struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk,
10561                   bool threadgroup)
10562 {
10563         sched_move_task(tsk);
10564         if (threadgroup) {
10565                 struct task_struct *c;
10566                 rcu_read_lock();
10567                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
10568                         sched_move_task(c);
10569                 }
10570                 rcu_read_unlock();
10571         }
10572 }
10573
10574 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10575 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10576                                 u64 shareval)
10577 {
10578         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
10579 }
10580
10581 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10582 {
10583         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10584
10585         return (u64) tg->shares;
10586 }
10587 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
10588
10589 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10590 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10591                                 s64 val)
10592 {
10593         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
10594 }
10595
10596 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10597 {
10598         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
10599 }
10600
10601 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10602                 u64 rt_period_us)
10603 {
10604         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
10605 }
10606
10607 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10608 {
10609         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
10610 }
10611 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10612
10613 static struct cftype cpu_files[] = {
10614 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10615         {
10616                 .name = "shares",
10617                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
10618                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
10619         },
10620 #endif
10621 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10622         {
10623                 .name = "rt_runtime_us",
10624                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
10625                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
10626         },
10627         {
10628                 .name = "rt_period_us",
10629                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
10630                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
10631         },
10632 #endif
10633 };
10634
10635 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
10636 {
10637         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
10638 }
10639
10640 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
10641         .name           = "cpu",
10642         .create         = cpu_cgroup_create,
10643         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
10644         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
10645         .attach         = cpu_cgroup_attach,
10646         .populate       = cpu_cgroup_populate,
10647         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
10648         .early_init     = 1,
10649 };
10650
10651 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
10652
10653 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
10654
10655 /*
10656  * CPU accounting code for task groups.
10657  *
10658  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
10659  * (balbir@in.ibm.com).
10660  */
10661
10662 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
10663 struct cpuacct {
10664         struct cgroup_subsys_state css;
10665         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
10666         u64 *cpuusage;
10667         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
10668         struct cpuacct *parent;
10669 };
10670
10671 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
10672
10673 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
10674 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
10675 {
10676         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
10677                             struct cpuacct, css);
10678 }
10679
10680 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
10681 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
10682 {
10683         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
10684                             struct cpuacct, css);
10685 }
10686
10687 /* create a new cpu accounting group */
10688 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
10689         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10690 {
10691         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
10692         int i;
10693
10694         if (!ca)
10695                 goto out;
10696
10697         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
10698         if (!ca->cpuusage)
10699                 goto out_free_ca;
10700
10701         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10702                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
10703                         goto out_free_counters;
10704
10705         if (cgrp->parent)
10706                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
10707
10708         return &ca->css;
10709
10710 out_free_counters:
10711         while (--i >= 0)
10712                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10713         free_percpu(ca->cpuusage);
10714 out_free_ca:
10715         kfree(ca);
10716 out:
10717         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10718 }
10719
10720 /* destroy an existing cpu accounting group */
10721 static void
10722 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10723 {
10724         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10725         int i;
10726
10727         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10728                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10729         free_percpu(ca->cpuusage);
10730         kfree(ca);
10731 }
10732
10733 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
10734 {
10735         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10736         u64 data;
10737
10738 #ifndef CONFIG_64BIT
10739         /*
10740          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
10741          */
10742         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10743         data = *cpuusage;
10744         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10745 #else
10746         data = *cpuusage;
10747 #endif
10748
10749         return data;
10750 }
10751
10752 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
10753 {
10754         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10755
10756 #ifndef CONFIG_64BIT
10757         /*
10758          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
10759          */
10760         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10761         *cpuusage = val;
10762         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10763 #else
10764         *cpuusage = val;
10765 #endif
10766 }
10767
10768 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
10769 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10770 {
10771         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10772         u64 totalcpuusage = 0;
10773         int i;
10774
10775         for_each_present_cpu(i)
10776                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10777
10778         return totalcpuusage;
10779 }
10780
10781 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10782                                                                 u64 reset)
10783 {
10784         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10785         int err = 0;
10786         int i;
10787
10788         if (reset) {
10789                 err = -EINVAL;
10790                 goto out;
10791         }
10792
10793         for_each_present_cpu(i)
10794                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
10795
10796 out:
10797         return err;
10798 }
10799
10800 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
10801                                    struct seq_file *m)
10802 {
10803         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
10804         u64 percpu;
10805         int i;
10806
10807         for_each_present_cpu(i) {
10808                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10809                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
10810         }
10811         seq_printf(m, "\n");
10812         return 0;
10813 }
10814
10815 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
10816         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
10817         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
10818 };
10819
10820 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10821                 struct cgroup_map_cb *cb)
10822 {
10823         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10824         int i;
10825
10826         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
10827                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
10828                 val = cputime64_to_clock_t(val);
10829                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
10830         }
10831         return 0;
10832 }
10833
10834 static struct cftype files[] = {
10835         {
10836                 .name = "usage",
10837                 .read_u64 = cpuusage_read,
10838                 .write_u64 = cpuusage_write,
10839         },
10840         {
10841                 .name = "usage_percpu",
10842                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
10843         },
10844         {
10845                 .name = "stat",
10846                 .read_map = cpuacct_stats_show,
10847         },
10848 };
10849
10850 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10851 {
10852         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
10853 }
10854
10855 /*
10856  * charge this task's execution time to its accounting group.
10857  *
10858  * called with rq->lock held.
10859  */
10860 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
10861 {
10862         struct cpuacct *ca;
10863         int cpu;
10864
10865         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10866                 return;
10867
10868         cpu = task_cpu(tsk);
10869
10870         rcu_read_lock();
10871
10872         ca = task_ca(tsk);
10873
10874         for (; ca; ca = ca->parent) {
10875                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10876                 *cpuusage += cputime;
10877         }
10878
10879         rcu_read_unlock();
10880 }
10881
10882 /*
10883  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
10884  */
10885 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
10886                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
10887 {
10888         struct cpuacct *ca;
10889
10890         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10891                 return;
10892
10893         rcu_read_lock();
10894         ca = task_ca(tsk);
10895
10896         do {
10897                 percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val);
10898                 ca = ca->parent;
10899         } while (ca);
10900         rcu_read_unlock();
10901 }
10902
10903 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
10904         .name = "cpuacct",
10905         .create = cpuacct_create,
10906         .destroy = cpuacct_destroy,
10907         .populate = cpuacct_populate,
10908         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
10909 };
10910 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */
10911
10912 #ifndef CONFIG_SMP
10913
10914 int rcu_expedited_torture_stats(char *page)
10915 {
10916         return 0;
10917 }
10918 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_expedited_torture_stats);
10919
10920 void synchronize_sched_expedited(void)
10921 {
10922 }
10923 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
10924
10925 #else /* #ifndef CONFIG_SMP */
10926
10927 static DEFINE_PER_CPU(struct migration_req, rcu_migration_req);
10928 static DEFINE_MUTEX(rcu_sched_expedited_mutex);
10929
10930 #define RCU_EXPEDITED_STATE_POST -2
10931 #define RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE -1
10932
10933 static int rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE;
10934
10935 int rcu_expedited_torture_stats(char *page)
10936 {
10937         int cnt = 0;
10938         int cpu;
10939
10940         cnt += sprintf(&page[cnt], "state: %d /", rcu_expedited_state);
10941         for_each_online_cpu(cpu) {
10942                  cnt += sprintf(&page[cnt], " %d:%d",
10943                                 cpu, per_cpu(rcu_migration_req, cpu).dest_cpu);
10944         }
10945         cnt += sprintf(&page[cnt], "\n");
10946         return cnt;
10947 }
10948 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_expedited_torture_stats);
10949
10950 static long synchronize_sched_expedited_count;
10951
10952 /*
10953  * Wait for an rcu-sched grace period to elapse, but use "big hammer"
10954  * approach to force grace period to end quickly.  This consumes
10955  * significant time on all CPUs, and is thus not recommended for
10956  * any sort of common-case code.
10957  *
10958  * Note that it is illegal to call this function while holding any
10959  * lock that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  Failing to
10960  * observe this restriction will result in deadlock.
10961  */
10962 void synchronize_sched_expedited(void)
10963 {
10964         int cpu;
10965         unsigned long flags;
10966         bool need_full_sync = 0;
10967         struct rq *rq;
10968         struct migration_req *req;
10969         long snap;
10970         int trycount = 0;
10971
10972         smp_mb();  /* ensure prior mod happens before capturing snap. */
10973         snap = ACCESS_ONCE(synchronize_sched_expedited_count) + 1;
10974         get_online_cpus();
10975         while (!mutex_trylock(&rcu_sched_expedited_mutex)) {
10976                 put_online_cpus();
10977                 if (trycount++ < 10)
10978                         udelay(trycount * num_online_cpus());
10979                 else {
10980                         synchronize_sched();
10981                         return;
10982                 }
10983                 if (ACCESS_ONCE(synchronize_sched_expedited_count) - snap > 0) {
10984                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
10985                         return;
10986                 }
10987                 get_online_cpus();
10988         }
10989         rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_POST;
10990         for_each_online_cpu(cpu) {
10991                 rq = cpu_rq(cpu);
10992                 req = &per_cpu(rcu_migration_req, cpu);
10993                 init_completion(&req->done);
10994                 req->task = NULL;
10995                 req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_NEED_QS;
10996                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
10997                 list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
10998                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
10999                 wake_up_process(rq->migration_thread);
11000         }
11001         for_each_online_cpu(cpu) {
11002                 rcu_expedited_state = cpu;
11003                 req = &per_cpu(rcu_migration_req, cpu);
11004                 rq = cpu_rq(cpu);
11005                 wait_for_completion(&req->done);
11006                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
11007                 if (unlikely(req->dest_cpu == RCU_MIGRATION_MUST_SYNC))
11008                         need_full_sync = 1;
11009                 req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_IDLE;
11010                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
11011         }
11012         rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE;
11013         synchronize_sched_expedited_count++;
11014         mutex_unlock(&rcu_sched_expedited_mutex);
11015         put_online_cpus();
11016         if (need_full_sync)
11017                 synchronize_sched();
11018 }
11019 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
11020
11021 #endif /* #else #ifndef CONFIG_SMP */