sched: Use lockdep-based checking on rcu_dereference()
[safe/jmp/linux-2.6] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/perf_event.h>
43 #include <linux/security.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/profile.h>
46 #include <linux/freezer.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/blkdev.h>
49 #include <linux/delay.h>
50 #include <linux/pid_namespace.h>
51 #include <linux/smp.h>
52 #include <linux/threads.h>
53 #include <linux/timer.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/cpuset.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/kthread.h>
59 #include <linux/proc_fs.h>
60 #include <linux/seq_file.h>
61 #include <linux/sysctl.h>
62 #include <linux/syscalls.h>
63 #include <linux/times.h>
64 #include <linux/tsacct_kern.h>
65 #include <linux/kprobes.h>
66 #include <linux/delayacct.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73 #include <linux/ftrace.h>
74
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77
78 #include "sched_cpupri.h"
79
80 #define CREATE_TRACE_POINTS
81 #include <trace/events/sched.h>
82
83 /*
84  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
85  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
86  * and back.
87  */
88 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
89 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
90 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
91
92 /*
93  * 'User priority' is the nice value converted to something we
94  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
95  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
96  */
97 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
98 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
99 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
100
101 /*
102  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
103  */
104 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
105
106 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
107 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
108
109 /*
110  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
111  *
112  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
113  * Timeslices get refilled after they expire.
114  */
115 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
116
117 /*
118  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
119  */
120 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
121
122 static inline int rt_policy(int policy)
123 {
124         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
125                 return 1;
126         return 0;
127 }
128
129 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
130 {
131         return rt_policy(p->policy);
132 }
133
134 /*
135  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
136  */
137 struct rt_prio_array {
138         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
139         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
140 };
141
142 struct rt_bandwidth {
143         /* nests inside the rq lock: */
144         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
145         ktime_t                 rt_period;
146         u64                     rt_runtime;
147         struct hrtimer          rt_period_timer;
148 };
149
150 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
151
152 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
153
154 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
155 {
156         struct rt_bandwidth *rt_b =
157                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
158         ktime_t now;
159         int overrun;
160         int idle = 0;
161
162         for (;;) {
163                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
164                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
165
166                 if (!overrun)
167                         break;
168
169                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
170         }
171
172         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
173 }
174
175 static
176 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
177 {
178         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
179         rt_b->rt_runtime = runtime;
180
181         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
182
183         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
184                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
185         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
186 }
187
188 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
189 {
190         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
191 }
192
193 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
194 {
195         ktime_t now;
196
197         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
198                 return;
199
200         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
201                 return;
202
203         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
204         for (;;) {
205                 unsigned long delta;
206                 ktime_t soft, hard;
207
208                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
209                         break;
210
211                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
212                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
213
214                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
215                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
216                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
217                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
218                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
219         }
220         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
221 }
222
223 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
224 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
225 {
226         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
227 }
228 #endif
229
230 /*
231  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
232  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
233  */
234 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
235
236 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
237
238 #include <linux/cgroup.h>
239
240 struct cfs_rq;
241
242 static LIST_HEAD(task_groups);
243
244 /* task group related information */
245 struct task_group {
246 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
247         struct cgroup_subsys_state css;
248 #endif
249
250 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
251         uid_t uid;
252 #endif
253
254 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
255         /* schedulable entities of this group on each cpu */
256         struct sched_entity **se;
257         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
258         struct cfs_rq **cfs_rq;
259         unsigned long shares;
260 #endif
261
262 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
263         struct sched_rt_entity **rt_se;
264         struct rt_rq **rt_rq;
265
266         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
267 #endif
268
269         struct rcu_head rcu;
270         struct list_head list;
271
272         struct task_group *parent;
273         struct list_head siblings;
274         struct list_head children;
275 };
276
277 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
278
279 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
280 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
281 {
282         user->tg->uid = user->uid;
283 }
284
285 /*
286  * Root task group.
287  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
288  *      be a child to this group.
289  */
290 struct task_group root_task_group;
291
292 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
293 /* Default task group's sched entity on each cpu */
294 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
295 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
296 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct cfs_rq, init_tg_cfs_rq);
297 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
298
299 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
300 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
301 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rt_rq, init_rt_rq_var);
302 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
303 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
304 #define root_task_group init_task_group
305 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
306
307 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
308  * a task group's cpu shares.
309  */
310 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
311
312 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
313
314 #ifdef CONFIG_SMP
315 static int root_task_group_empty(void)
316 {
317         return list_empty(&root_task_group.children);
318 }
319 #endif
320
321 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
322 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
323 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
324 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
325 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
326
327 /*
328  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
329  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
330  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
331  * too large, so as the shares value of a task group.
332  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
333  *  limitation from this.)
334  */
335 #define MIN_SHARES      2
336 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
337
338 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
339 #endif
340
341 /* Default task group.
342  *      Every task in system belong to this group at bootup.
343  */
344 struct task_group init_task_group;
345
346 /* return group to which a task belongs */
347 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
348 {
349         struct task_group *tg;
350
351 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
352         rcu_read_lock();
353         tg = __task_cred(p)->user->tg;
354         rcu_read_unlock();
355 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
356         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
357                                 struct task_group, css);
358 #else
359         tg = &init_task_group;
360 #endif
361         return tg;
362 }
363
364 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
365 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
366 {
367 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
368         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
369         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
370 #endif
371
372 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
373         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
374         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
375 #endif
376 }
377
378 #else
379
380 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
381 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
382 {
383         return NULL;
384 }
385
386 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
387
388 /* CFS-related fields in a runqueue */
389 struct cfs_rq {
390         struct load_weight load;
391         unsigned long nr_running;
392
393         u64 exec_clock;
394         u64 min_vruntime;
395
396         struct rb_root tasks_timeline;
397         struct rb_node *rb_leftmost;
398
399         struct list_head tasks;
400         struct list_head *balance_iterator;
401
402         /*
403          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
404          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
405          */
406         struct sched_entity *curr, *next, *last;
407
408         unsigned int nr_spread_over;
409
410 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
411         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
412
413         /*
414          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
415          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
416          * (like users, containers etc.)
417          *
418          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
419          * list is used during load balance.
420          */
421         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
422         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
423
424 #ifdef CONFIG_SMP
425         /*
426          * the part of load.weight contributed by tasks
427          */
428         unsigned long task_weight;
429
430         /*
431          *   h_load = weight * f(tg)
432          *
433          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
434          * this group.
435          */
436         unsigned long h_load;
437
438         /*
439          * this cpu's part of tg->shares
440          */
441         unsigned long shares;
442
443         /*
444          * load.weight at the time we set shares
445          */
446         unsigned long rq_weight;
447 #endif
448 #endif
449 };
450
451 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
452 struct rt_rq {
453         struct rt_prio_array active;
454         unsigned long rt_nr_running;
455 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
456         struct {
457                 int curr; /* highest queued rt task prio */
458 #ifdef CONFIG_SMP
459                 int next; /* next highest */
460 #endif
461         } highest_prio;
462 #endif
463 #ifdef CONFIG_SMP
464         unsigned long rt_nr_migratory;
465         unsigned long rt_nr_total;
466         int overloaded;
467         struct plist_head pushable_tasks;
468 #endif
469         int rt_throttled;
470         u64 rt_time;
471         u64 rt_runtime;
472         /* Nests inside the rq lock: */
473         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
474
475 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
476         unsigned long rt_nr_boosted;
477
478         struct rq *rq;
479         struct list_head leaf_rt_rq_list;
480         struct task_group *tg;
481         struct sched_rt_entity *rt_se;
482 #endif
483 };
484
485 #ifdef CONFIG_SMP
486
487 /*
488  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
489  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
490  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
491  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
492  * object.
493  *
494  */
495 struct root_domain {
496         atomic_t refcount;
497         cpumask_var_t span;
498         cpumask_var_t online;
499
500         /*
501          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
502          * one runnable RT task.
503          */
504         cpumask_var_t rto_mask;
505         atomic_t rto_count;
506 #ifdef CONFIG_SMP
507         struct cpupri cpupri;
508 #endif
509 };
510
511 /*
512  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
513  * members (mimicking the global state we have today).
514  */
515 static struct root_domain def_root_domain;
516
517 #endif
518
519 /*
520  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
521  *
522  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
523  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
524  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
525  */
526 struct rq {
527         /* runqueue lock: */
528         raw_spinlock_t lock;
529
530         /*
531          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
532          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
533          */
534         unsigned long nr_running;
535         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
536         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
537 #ifdef CONFIG_NO_HZ
538         unsigned char in_nohz_recently;
539 #endif
540         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
541         struct load_weight load;
542         unsigned long nr_load_updates;
543         u64 nr_switches;
544
545         struct cfs_rq cfs;
546         struct rt_rq rt;
547
548 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
549         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
550         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
551 #endif
552 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
553         struct list_head leaf_rt_rq_list;
554 #endif
555
556         /*
557          * This is part of a global counter where only the total sum
558          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
559          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
560          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
561          */
562         unsigned long nr_uninterruptible;
563
564         struct task_struct *curr, *idle;
565         unsigned long next_balance;
566         struct mm_struct *prev_mm;
567
568         u64 clock;
569
570         atomic_t nr_iowait;
571
572 #ifdef CONFIG_SMP
573         struct root_domain *rd;
574         struct sched_domain *sd;
575
576         unsigned char idle_at_tick;
577         /* For active balancing */
578         int post_schedule;
579         int active_balance;
580         int push_cpu;
581         /* cpu of this runqueue: */
582         int cpu;
583         int online;
584
585         unsigned long avg_load_per_task;
586
587         struct task_struct *migration_thread;
588         struct list_head migration_queue;
589
590         u64 rt_avg;
591         u64 age_stamp;
592         u64 idle_stamp;
593         u64 avg_idle;
594 #endif
595
596         /* calc_load related fields */
597         unsigned long calc_load_update;
598         long calc_load_active;
599
600 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
601 #ifdef CONFIG_SMP
602         int hrtick_csd_pending;
603         struct call_single_data hrtick_csd;
604 #endif
605         struct hrtimer hrtick_timer;
606 #endif
607
608 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
609         /* latency stats */
610         struct sched_info rq_sched_info;
611         unsigned long long rq_cpu_time;
612         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
613
614         /* sys_sched_yield() stats */
615         unsigned int yld_count;
616
617         /* schedule() stats */
618         unsigned int sched_switch;
619         unsigned int sched_count;
620         unsigned int sched_goidle;
621
622         /* try_to_wake_up() stats */
623         unsigned int ttwu_count;
624         unsigned int ttwu_local;
625
626         /* BKL stats */
627         unsigned int bkl_count;
628 #endif
629 };
630
631 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
632
633 static inline
634 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
635 {
636         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
637 }
638
639 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
640 {
641 #ifdef CONFIG_SMP
642         return rq->cpu;
643 #else
644         return 0;
645 #endif
646 }
647
648 #define for_each_domain_rd(p) \
649         rcu_dereference_check((p), \
650                               rcu_read_lock_sched_held() || \
651                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
652
653 /*
654  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
655  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
656  *
657  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
658  * preempt-disabled sections.
659  */
660 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
661         for (__sd = for_each_domain_rd(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
662
663 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
664 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
665 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
666 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
667 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
668
669 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
670 {
671         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
672 }
673
674 /*
675  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
676  */
677 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
678 # define const_debug __read_mostly
679 #else
680 # define const_debug static const
681 #endif
682
683 /**
684  * runqueue_is_locked
685  * @cpu: the processor in question.
686  *
687  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
688  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
689  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
690  */
691 int runqueue_is_locked(int cpu)
692 {
693         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
694 }
695
696 /*
697  * Debugging: various feature bits
698  */
699
700 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
701         __SCHED_FEAT_##name ,
702
703 enum {
704 #include "sched_features.h"
705 };
706
707 #undef SCHED_FEAT
708
709 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
710         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
711
712 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
713 #include "sched_features.h"
714         0;
715
716 #undef SCHED_FEAT
717
718 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
719 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
720         #name ,
721
722 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
723 #include "sched_features.h"
724         NULL
725 };
726
727 #undef SCHED_FEAT
728
729 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
730 {
731         int i;
732
733         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
734                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
735                         seq_puts(m, "NO_");
736                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
737         }
738         seq_puts(m, "\n");
739
740         return 0;
741 }
742
743 static ssize_t
744 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
745                 size_t cnt, loff_t *ppos)
746 {
747         char buf[64];
748         char *cmp = buf;
749         int neg = 0;
750         int i;
751
752         if (cnt > 63)
753                 cnt = 63;
754
755         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
756                 return -EFAULT;
757
758         buf[cnt] = 0;
759
760         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
761                 neg = 1;
762                 cmp += 3;
763         }
764
765         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
766                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
767
768                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
769                         if (neg)
770                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
771                         else
772                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
773                         break;
774                 }
775         }
776
777         if (!sched_feat_names[i])
778                 return -EINVAL;
779
780         *ppos += cnt;
781
782         return cnt;
783 }
784
785 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
786 {
787         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
788 }
789
790 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
791         .open           = sched_feat_open,
792         .write          = sched_feat_write,
793         .read           = seq_read,
794         .llseek         = seq_lseek,
795         .release        = single_release,
796 };
797
798 static __init int sched_init_debug(void)
799 {
800         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
801                         &sched_feat_fops);
802
803         return 0;
804 }
805 late_initcall(sched_init_debug);
806
807 #endif
808
809 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
810
811 /*
812  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
813  * Limited because this is done with IRQs disabled.
814  */
815 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
816
817 /*
818  * ratelimit for updating the group shares.
819  * default: 0.25ms
820  */
821 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
822 unsigned int normalized_sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
823
824 /*
825  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
826  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
827  * default: 4
828  */
829 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
830
831 /*
832  * period over which we average the RT time consumption, measured
833  * in ms.
834  *
835  * default: 1s
836  */
837 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
838
839 /*
840  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
841  * default: 1s
842  */
843 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
844
845 static __read_mostly int scheduler_running;
846
847 /*
848  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
849  * default: 0.95s
850  */
851 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
852
853 static inline u64 global_rt_period(void)
854 {
855         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
856 }
857
858 static inline u64 global_rt_runtime(void)
859 {
860         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
861                 return RUNTIME_INF;
862
863         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
864 }
865
866 #ifndef prepare_arch_switch
867 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
868 #endif
869 #ifndef finish_arch_switch
870 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
871 #endif
872
873 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
874 {
875         return rq->curr == p;
876 }
877
878 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
879 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
880 {
881         return task_current(rq, p);
882 }
883
884 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
885 {
886 }
887
888 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
889 {
890 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
891         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
892         rq->lock.owner = current;
893 #endif
894         /*
895          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
896          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
897          * prev into current:
898          */
899         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
900
901         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
902 }
903
904 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
905 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
906 {
907 #ifdef CONFIG_SMP
908         return p->oncpu;
909 #else
910         return task_current(rq, p);
911 #endif
912 }
913
914 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
915 {
916 #ifdef CONFIG_SMP
917         /*
918          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
919          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
920          * here.
921          */
922         next->oncpu = 1;
923 #endif
924 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
925         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
926 #else
927         raw_spin_unlock(&rq->lock);
928 #endif
929 }
930
931 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
932 {
933 #ifdef CONFIG_SMP
934         /*
935          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
936          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
937          * finished.
938          */
939         smp_wmb();
940         prev->oncpu = 0;
941 #endif
942 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
943         local_irq_enable();
944 #endif
945 }
946 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
947
948 /*
949  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
950  * Must be called interrupts disabled.
951  */
952 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
953         __acquires(rq->lock)
954 {
955         for (;;) {
956                 struct rq *rq = task_rq(p);
957                 raw_spin_lock(&rq->lock);
958                 if (likely(rq == task_rq(p)))
959                         return rq;
960                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
961         }
962 }
963
964 /*
965  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
966  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
967  * explicitly disabling preemption.
968  */
969 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
970         __acquires(rq->lock)
971 {
972         struct rq *rq;
973
974         for (;;) {
975                 local_irq_save(*flags);
976                 rq = task_rq(p);
977                 raw_spin_lock(&rq->lock);
978                 if (likely(rq == task_rq(p)))
979                         return rq;
980                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
981         }
982 }
983
984 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
985 {
986         struct rq *rq = task_rq(p);
987
988         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
989         raw_spin_unlock_wait(&rq->lock);
990 }
991
992 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
993         __releases(rq->lock)
994 {
995         raw_spin_unlock(&rq->lock);
996 }
997
998 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
999         __releases(rq->lock)
1000 {
1001         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1002 }
1003
1004 /*
1005  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1006  */
1007 static struct rq *this_rq_lock(void)
1008         __acquires(rq->lock)
1009 {
1010         struct rq *rq;
1011
1012         local_irq_disable();
1013         rq = this_rq();
1014         raw_spin_lock(&rq->lock);
1015
1016         return rq;
1017 }
1018
1019 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1020 /*
1021  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1022  *
1023  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1024  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1025  * reschedule event.
1026  *
1027  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1028  * rq->lock.
1029  */
1030
1031 /*
1032  * Use hrtick when:
1033  *  - enabled by features
1034  *  - hrtimer is actually high res
1035  */
1036 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1037 {
1038         if (!sched_feat(HRTICK))
1039                 return 0;
1040         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1041                 return 0;
1042         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1043 }
1044
1045 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1046 {
1047         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1048                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1049 }
1050
1051 /*
1052  * High-resolution timer tick.
1053  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1054  */
1055 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1056 {
1057         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1058
1059         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1060
1061         raw_spin_lock(&rq->lock);
1062         update_rq_clock(rq);
1063         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1064         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1065
1066         return HRTIMER_NORESTART;
1067 }
1068
1069 #ifdef CONFIG_SMP
1070 /*
1071  * called from hardirq (IPI) context
1072  */
1073 static void __hrtick_start(void *arg)
1074 {
1075         struct rq *rq = arg;
1076
1077         raw_spin_lock(&rq->lock);
1078         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1079         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1080         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1081 }
1082
1083 /*
1084  * Called to set the hrtick timer state.
1085  *
1086  * called with rq->lock held and irqs disabled
1087  */
1088 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1089 {
1090         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1091         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1092
1093         hrtimer_set_expires(timer, time);
1094
1095         if (rq == this_rq()) {
1096                 hrtimer_restart(timer);
1097         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1098                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1099                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1100         }
1101 }
1102
1103 static int
1104 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1105 {
1106         int cpu = (int)(long)hcpu;
1107
1108         switch (action) {
1109         case CPU_UP_CANCELED:
1110         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1111         case CPU_DOWN_PREPARE:
1112         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1113         case CPU_DEAD:
1114         case CPU_DEAD_FROZEN:
1115                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1116                 return NOTIFY_OK;
1117         }
1118
1119         return NOTIFY_DONE;
1120 }
1121
1122 static __init void init_hrtick(void)
1123 {
1124         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1125 }
1126 #else
1127 /*
1128  * Called to set the hrtick timer state.
1129  *
1130  * called with rq->lock held and irqs disabled
1131  */
1132 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1133 {
1134         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1135                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1136 }
1137
1138 static inline void init_hrtick(void)
1139 {
1140 }
1141 #endif /* CONFIG_SMP */
1142
1143 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1144 {
1145 #ifdef CONFIG_SMP
1146         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1147
1148         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1149         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1150         rq->hrtick_csd.info = rq;
1151 #endif
1152
1153         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1154         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1155 }
1156 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1157 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1158 {
1159 }
1160
1161 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1162 {
1163 }
1164
1165 static inline void init_hrtick(void)
1166 {
1167 }
1168 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1169
1170 /*
1171  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1172  *
1173  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1174  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1175  * the target CPU.
1176  */
1177 #ifdef CONFIG_SMP
1178
1179 #ifndef tsk_is_polling
1180 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1181 #endif
1182
1183 static void resched_task(struct task_struct *p)
1184 {
1185         int cpu;
1186
1187         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1188
1189         if (test_tsk_need_resched(p))
1190                 return;
1191
1192         set_tsk_need_resched(p);
1193
1194         cpu = task_cpu(p);
1195         if (cpu == smp_processor_id())
1196                 return;
1197
1198         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1199         smp_mb();
1200         if (!tsk_is_polling(p))
1201                 smp_send_reschedule(cpu);
1202 }
1203
1204 static void resched_cpu(int cpu)
1205 {
1206         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1207         unsigned long flags;
1208
1209         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1210                 return;
1211         resched_task(cpu_curr(cpu));
1212         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1213 }
1214
1215 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1216 /*
1217  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1218  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1219  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1220  * idle system the next event might even be infinite time into the
1221  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1222  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1223  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1224  * wheel for the next timer event.
1225  */
1226 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1227 {
1228         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1229
1230         if (cpu == smp_processor_id())
1231                 return;
1232
1233         /*
1234          * This is safe, as this function is called with the timer
1235          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1236          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1237          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1238          * timer into account automatically.
1239          */
1240         if (rq->curr != rq->idle)
1241                 return;
1242
1243         /*
1244          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1245          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1246          * idle task through an additional NOOP schedule()
1247          */
1248         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1249
1250         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1251         smp_mb();
1252         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1253                 smp_send_reschedule(cpu);
1254 }
1255 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1256
1257 static u64 sched_avg_period(void)
1258 {
1259         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1260 }
1261
1262 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1263 {
1264         s64 period = sched_avg_period();
1265
1266         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1267                 rq->age_stamp += period;
1268                 rq->rt_avg /= 2;
1269         }
1270 }
1271
1272 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1273 {
1274         rq->rt_avg += rt_delta;
1275         sched_avg_update(rq);
1276 }
1277
1278 #else /* !CONFIG_SMP */
1279 static void resched_task(struct task_struct *p)
1280 {
1281         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1282         set_tsk_need_resched(p);
1283 }
1284
1285 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1286 {
1287 }
1288 #endif /* CONFIG_SMP */
1289
1290 #if BITS_PER_LONG == 32
1291 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1292 #else
1293 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1294 #endif
1295
1296 #define WMULT_SHIFT     32
1297
1298 /*
1299  * Shift right and round:
1300  */
1301 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1302
1303 /*
1304  * delta *= weight / lw
1305  */
1306 static unsigned long
1307 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1308                 struct load_weight *lw)
1309 {
1310         u64 tmp;
1311
1312         if (!lw->inv_weight) {
1313                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1314                         lw->inv_weight = 1;
1315                 else
1316                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1317                                 / (lw->weight+1);
1318         }
1319
1320         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1321         /*
1322          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1323          */
1324         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1325                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1326                         WMULT_SHIFT/2);
1327         else
1328                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1329
1330         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1331 }
1332
1333 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1334 {
1335         lw->weight += inc;
1336         lw->inv_weight = 0;
1337 }
1338
1339 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1340 {
1341         lw->weight -= dec;
1342         lw->inv_weight = 0;
1343 }
1344
1345 /*
1346  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1347  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1348  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1349  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1350  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1351  * slice expiry etc.
1352  */
1353
1354 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1355 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1356
1357 /*
1358  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1359  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1360  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1361  * that remained on nice 0.
1362  *
1363  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1364  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1365  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1366  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1367  * the relative distance between them is ~25%.)
1368  */
1369 static const int prio_to_weight[40] = {
1370  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1371  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1372  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1373  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1374  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1375  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1376  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1377  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1378 };
1379
1380 /*
1381  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1382  *
1383  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1384  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1385  * into multiplications:
1386  */
1387 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1388  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1389  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1390  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1391  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1392  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1393  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1394  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1395  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1396 };
1397
1398 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1399
1400 /*
1401  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1402  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1403  * structures to the load-balancing proper:
1404  */
1405 struct rq_iterator {
1406         void *arg;
1407         struct task_struct *(*start)(void *);
1408         struct task_struct *(*next)(void *);
1409 };
1410
1411 #ifdef CONFIG_SMP
1412 static unsigned long
1413 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1414               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1415               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1416               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1417
1418 static int
1419 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1420                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1421                    struct rq_iterator *iterator);
1422 #endif
1423
1424 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1425 enum cpuacct_stat_index {
1426         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1427         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1428
1429         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1430 };
1431
1432 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1433 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1434 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1435                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1436 #else
1437 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1438 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1439                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1440 #endif
1441
1442 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1443 {
1444         update_load_add(&rq->load, load);
1445 }
1446
1447 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1448 {
1449         update_load_sub(&rq->load, load);
1450 }
1451
1452 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1453 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1454
1455 /*
1456  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1457  * leaving it for the final time.
1458  */
1459 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1460 {
1461         struct task_group *parent, *child;
1462         int ret;
1463
1464         rcu_read_lock();
1465         parent = &root_task_group;
1466 down:
1467         ret = (*down)(parent, data);
1468         if (ret)
1469                 goto out_unlock;
1470         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1471                 parent = child;
1472                 goto down;
1473
1474 up:
1475                 continue;
1476         }
1477         ret = (*up)(parent, data);
1478         if (ret)
1479                 goto out_unlock;
1480
1481         child = parent;
1482         parent = parent->parent;
1483         if (parent)
1484                 goto up;
1485 out_unlock:
1486         rcu_read_unlock();
1487
1488         return ret;
1489 }
1490
1491 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1492 {
1493         return 0;
1494 }
1495 #endif
1496
1497 #ifdef CONFIG_SMP
1498 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1499 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1500 {
1501         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1502 }
1503
1504 /*
1505  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1506  * according to the scheduling class and "nice" value.
1507  *
1508  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1509  * balance conservatively.
1510  */
1511 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1512 {
1513         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1514         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1515
1516         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1517                 return total;
1518
1519         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1520 }
1521
1522 /*
1523  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1524  * according to the scheduling class and "nice" value.
1525  */
1526 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1527 {
1528         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1529         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1530
1531         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1532                 return total;
1533
1534         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1535 }
1536
1537 static struct sched_group *group_of(int cpu)
1538 {
1539         struct sched_domain *sd = rcu_dereference_sched(cpu_rq(cpu)->sd);
1540
1541         if (!sd)
1542                 return NULL;
1543
1544         return sd->groups;
1545 }
1546
1547 static unsigned long power_of(int cpu)
1548 {
1549         struct sched_group *group = group_of(cpu);
1550
1551         if (!group)
1552                 return SCHED_LOAD_SCALE;
1553
1554         return group->cpu_power;
1555 }
1556
1557 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1558
1559 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1560 {
1561         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1562         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1563
1564         if (nr_running)
1565                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1566         else
1567                 rq->avg_load_per_task = 0;
1568
1569         return rq->avg_load_per_task;
1570 }
1571
1572 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1573
1574 static __read_mostly unsigned long *update_shares_data;
1575
1576 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1577
1578 /*
1579  * Calculate and set the cpu's group shares.
1580  */
1581 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1582                                     unsigned long sd_shares,
1583                                     unsigned long sd_rq_weight,
1584                                     unsigned long *usd_rq_weight)
1585 {
1586         unsigned long shares, rq_weight;
1587         int boost = 0;
1588
1589         rq_weight = usd_rq_weight[cpu];
1590         if (!rq_weight) {
1591                 boost = 1;
1592                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1593         }
1594
1595         /*
1596          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1597          * shares_i =  -----------------------------
1598          *                  \Sum_j rq_weight_j
1599          */
1600         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1601         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1602
1603         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1604                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1605                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1606                 unsigned long flags;
1607
1608                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1609                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1610                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1611                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1612                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1613         }
1614 }
1615
1616 /*
1617  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1618  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1619  * parent group depends on the shares of its child groups.
1620  */
1621 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1622 {
1623         unsigned long weight, rq_weight = 0, sum_weight = 0, shares = 0;
1624         unsigned long *usd_rq_weight;
1625         struct sched_domain *sd = data;
1626         unsigned long flags;
1627         int i;
1628
1629         if (!tg->se[0])
1630                 return 0;
1631
1632         local_irq_save(flags);
1633         usd_rq_weight = per_cpu_ptr(update_shares_data, smp_processor_id());
1634
1635         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1636                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1637                 usd_rq_weight[i] = weight;
1638
1639                 rq_weight += weight;
1640                 /*
1641                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1642                  * is one of average load so that when a new task gets to
1643                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1644                  */
1645                 if (!weight)
1646                         weight = NICE_0_LOAD;
1647
1648                 sum_weight += weight;
1649                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1650         }
1651
1652         if (!rq_weight)
1653                 rq_weight = sum_weight;
1654
1655         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1656                 shares = tg->shares;
1657
1658         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1659                 shares = tg->shares;
1660
1661         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1662                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd_rq_weight);
1663
1664         local_irq_restore(flags);
1665
1666         return 0;
1667 }
1668
1669 /*
1670  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1671  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1672  * group is a fraction of its parents load.
1673  */
1674 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1675 {
1676         unsigned long load;
1677         long cpu = (long)data;
1678
1679         if (!tg->parent) {
1680                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1681         } else {
1682                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1683                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1684                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1685         }
1686
1687         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1688
1689         return 0;
1690 }
1691
1692 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1693 {
1694         s64 elapsed;
1695         u64 now;
1696
1697         if (root_task_group_empty())
1698                 return;
1699
1700         now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1701         elapsed = now - sd->last_update;
1702
1703         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1704                 sd->last_update = now;
1705                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1706         }
1707 }
1708
1709 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1710 {
1711         if (root_task_group_empty())
1712                 return;
1713
1714         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1715         update_shares(sd);
1716         raw_spin_lock(&rq->lock);
1717 }
1718
1719 static void update_h_load(long cpu)
1720 {
1721         if (root_task_group_empty())
1722                 return;
1723
1724         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1725 }
1726
1727 #else
1728
1729 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1730 {
1731 }
1732
1733 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1734 {
1735 }
1736
1737 #endif
1738
1739 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1740
1741 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1742
1743 /*
1744  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1745  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1746  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1747  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1748  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1749  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1750  */
1751 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1752         __releases(this_rq->lock)
1753         __acquires(busiest->lock)
1754         __acquires(this_rq->lock)
1755 {
1756         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1757         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1758
1759         return 1;
1760 }
1761
1762 #else
1763 /*
1764  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1765  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1766  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1767  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1768  * regardless of entry order into the function.
1769  */
1770 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1771         __releases(this_rq->lock)
1772         __acquires(busiest->lock)
1773         __acquires(this_rq->lock)
1774 {
1775         int ret = 0;
1776
1777         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1778                 if (busiest < this_rq) {
1779                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1780                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1781                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1782                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1783                         ret = 1;
1784                 } else
1785                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1786                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1787         }
1788         return ret;
1789 }
1790
1791 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1792
1793 /*
1794  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1795  */
1796 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1797 {
1798         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1799                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1800                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1801                 BUG_ON(1);
1802         }
1803
1804         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1805 }
1806
1807 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1808         __releases(busiest->lock)
1809 {
1810         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1811         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1812 }
1813 #endif
1814
1815 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1816 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1817 {
1818 #ifdef CONFIG_SMP
1819         cfs_rq->shares = shares;
1820 #endif
1821 }
1822 #endif
1823
1824 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1825 static void update_sysctl(void);
1826 static int get_update_sysctl_factor(void);
1827
1828 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1829 {
1830         set_task_rq(p, cpu);
1831 #ifdef CONFIG_SMP
1832         /*
1833          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1834          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1835          * per-task data have been completed by this moment.
1836          */
1837         smp_wmb();
1838         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1839 #endif
1840 }
1841
1842 #include "sched_stats.h"
1843 #include "sched_idletask.c"
1844 #include "sched_fair.c"
1845 #include "sched_rt.c"
1846 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1847 # include "sched_debug.c"
1848 #endif
1849
1850 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1851 #define for_each_class(class) \
1852    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1853
1854 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1855 {
1856         rq->nr_running++;
1857 }
1858
1859 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1860 {
1861         rq->nr_running--;
1862 }
1863
1864 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1865 {
1866         if (task_has_rt_policy(p)) {
1867                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1868                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1869                 return;
1870         }
1871
1872         /*
1873          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1874          */
1875         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1876                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1877                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1878                 return;
1879         }
1880
1881         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1882         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1883 }
1884
1885 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1886 {
1887         s64 diff = sample - *avg;
1888         *avg += diff >> 3;
1889 }
1890
1891 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1892 {
1893         if (wakeup)
1894                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1895
1896         sched_info_queued(p);
1897         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1898         p->se.on_rq = 1;
1899 }
1900
1901 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1902 {
1903         if (sleep) {
1904                 if (p->se.last_wakeup) {
1905                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1906                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1907                         p->se.last_wakeup = 0;
1908                 } else {
1909                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1910                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1911                 }
1912         }
1913
1914         sched_info_dequeued(p);
1915         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1916         p->se.on_rq = 0;
1917 }
1918
1919 /*
1920  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1921  */
1922 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1923 {
1924         return p->static_prio;
1925 }
1926
1927 /*
1928  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1929  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1930  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1931  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1932  * estimator recalculates.
1933  */
1934 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1935 {
1936         int prio;
1937
1938         if (task_has_rt_policy(p))
1939                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1940         else
1941                 prio = __normal_prio(p);
1942         return prio;
1943 }
1944
1945 /*
1946  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1947  * taken into account by the scheduler. This value might
1948  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1949  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1950  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1951  */
1952 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1953 {
1954         p->normal_prio = normal_prio(p);
1955         /*
1956          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1957          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1958          * to the normal priority:
1959          */
1960         if (!rt_prio(p->prio))
1961                 return p->normal_prio;
1962         return p->prio;
1963 }
1964
1965 /*
1966  * activate_task - move a task to the runqueue.
1967  */
1968 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1969 {
1970         if (task_contributes_to_load(p))
1971                 rq->nr_uninterruptible--;
1972
1973         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1974         inc_nr_running(rq);
1975 }
1976
1977 /*
1978  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1979  */
1980 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1981 {
1982         if (task_contributes_to_load(p))
1983                 rq->nr_uninterruptible++;
1984
1985         dequeue_task(rq, p, sleep);
1986         dec_nr_running(rq);
1987 }
1988
1989 /**
1990  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1991  * @p: the task in question.
1992  */
1993 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1994 {
1995         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1996 }
1997
1998 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1999                                        const struct sched_class *prev_class,
2000                                        int oldprio, int running)
2001 {
2002         if (prev_class != p->sched_class) {
2003                 if (prev_class->switched_from)
2004                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
2005                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
2006         } else
2007                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
2008 }
2009
2010 #ifdef CONFIG_SMP
2011 /*
2012  * Is this task likely cache-hot:
2013  */
2014 static int
2015 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2016 {
2017         s64 delta;
2018
2019         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2020                 return 0;
2021
2022         /*
2023          * Buddy candidates are cache hot:
2024          */
2025         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2026                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2027                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2028                 return 1;
2029
2030         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2031                 return 1;
2032         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2033                 return 0;
2034
2035         delta = now - p->se.exec_start;
2036
2037         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2038 }
2039
2040 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2041 {
2042 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2043         /*
2044          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2045          * ttwu() will sort out the placement.
2046          */
2047         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2048                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2049 #endif
2050
2051         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2052
2053         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2054                 p->se.nr_migrations++;
2055                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, 1, NULL, 0);
2056         }
2057
2058         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2059 }
2060
2061 struct migration_req {
2062         struct list_head list;
2063
2064         struct task_struct *task;
2065         int dest_cpu;
2066
2067         struct completion done;
2068 };
2069
2070 /*
2071  * The task's runqueue lock must be held.
2072  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2073  */
2074 static int
2075 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2076 {
2077         struct rq *rq = task_rq(p);
2078
2079         /*
2080          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2081          * the next wake-up will properly place the task.
2082          */
2083         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p))
2084                 return 0;
2085
2086         init_completion(&req->done);
2087         req->task = p;
2088         req->dest_cpu = dest_cpu;
2089         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2090
2091         return 1;
2092 }
2093
2094 /*
2095  * wait_task_context_switch -   wait for a thread to complete at least one
2096  *                              context switch.
2097  *
2098  * @p must not be current.
2099  */
2100 void wait_task_context_switch(struct task_struct *p)
2101 {
2102         unsigned long nvcsw, nivcsw, flags;
2103         int running;
2104         struct rq *rq;
2105
2106         nvcsw   = p->nvcsw;
2107         nivcsw  = p->nivcsw;
2108         for (;;) {
2109                 /*
2110                  * The runqueue is assigned before the actual context
2111                  * switch. We need to take the runqueue lock.
2112                  *
2113                  * We could check initially without the lock but it is
2114                  * very likely that we need to take the lock in every
2115                  * iteration.
2116                  */
2117                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2118                 running = task_running(rq, p);
2119                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2120
2121                 if (likely(!running))
2122                         break;
2123                 /*
2124                  * The switch count is incremented before the actual
2125                  * context switch. We thus wait for two switches to be
2126                  * sure at least one completed.
2127                  */
2128                 if ((p->nvcsw - nvcsw) > 1)
2129                         break;
2130                 if ((p->nivcsw - nivcsw) > 1)
2131                         break;
2132
2133                 cpu_relax();
2134         }
2135 }
2136
2137 /*
2138  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2139  *
2140  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2141  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2142  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2143  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2144  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2145  * @p has remained unscheduled the whole time.
2146  *
2147  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2148  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2149  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2150  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2151  * waiting to become inactive.
2152  */
2153 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2154 {
2155         unsigned long flags;
2156         int running, on_rq;
2157         unsigned long ncsw;
2158         struct rq *rq;
2159
2160         for (;;) {
2161                 /*
2162                  * We do the initial early heuristics without holding
2163                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2164                  * the runqueue lock when things look like they will
2165                  * work out!
2166                  */
2167                 rq = task_rq(p);
2168
2169                 /*
2170                  * If the task is actively running on another CPU
2171                  * still, just relax and busy-wait without holding
2172                  * any locks.
2173                  *
2174                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2175                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2176                  * But we don't care, since "task_running()" will
2177                  * return false if the runqueue has changed and p
2178                  * is actually now running somewhere else!
2179                  */
2180                 while (task_running(rq, p)) {
2181                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2182                                 return 0;
2183                         cpu_relax();
2184                 }
2185
2186                 /*
2187                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2188                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2189                  * just go back and repeat.
2190                  */
2191                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2192                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2193                 running = task_running(rq, p);
2194                 on_rq = p->se.on_rq;
2195                 ncsw = 0;
2196                 if (!match_state || p->state == match_state)
2197                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2198                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2199
2200                 /*
2201                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2202                  */
2203                 if (unlikely(!ncsw))
2204                         break;
2205
2206                 /*
2207                  * Was it really running after all now that we
2208                  * checked with the proper locks actually held?
2209                  *
2210                  * Oops. Go back and try again..
2211                  */
2212                 if (unlikely(running)) {
2213                         cpu_relax();
2214                         continue;
2215                 }
2216
2217                 /*
2218                  * It's not enough that it's not actively running,
2219                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2220                  * preempted!
2221                  *
2222                  * So if it was still runnable (but just not actively
2223                  * running right now), it's preempted, and we should
2224                  * yield - it could be a while.
2225                  */
2226                 if (unlikely(on_rq)) {
2227                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2228                         continue;
2229                 }
2230
2231                 /*
2232                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2233                  * runnable, which means that it will never become
2234                  * running in the future either. We're all done!
2235                  */
2236                 break;
2237         }
2238
2239         return ncsw;
2240 }
2241
2242 /***
2243  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2244  * @p: the to-be-kicked thread
2245  *
2246  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2247  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2248  *
2249  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2250  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2251  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2252  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2253  * achieved as well.
2254  */
2255 void kick_process(struct task_struct *p)
2256 {
2257         int cpu;
2258
2259         preempt_disable();
2260         cpu = task_cpu(p);
2261         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2262                 smp_send_reschedule(cpu);
2263         preempt_enable();
2264 }
2265 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2266 #endif /* CONFIG_SMP */
2267
2268 /**
2269  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2270  * @p:          the task to evaluate
2271  * @func:       the function to be called
2272  * @info:       the function call argument
2273  *
2274  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2275  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2276  */
2277 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2278                               void (*func) (void *info), void *info)
2279 {
2280         int cpu;
2281
2282         preempt_disable();
2283         cpu = task_cpu(p);
2284         if (task_curr(p))
2285                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2286         preempt_enable();
2287 }
2288
2289 #ifdef CONFIG_SMP
2290 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2291 {
2292         int dest_cpu;
2293         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2294
2295         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2296         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2297                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2298                         return dest_cpu;
2299
2300         /* Any allowed, online CPU? */
2301         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2302         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2303                 return dest_cpu;
2304
2305         /* No more Mr. Nice Guy. */
2306         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
2307                 rcu_read_lock();
2308                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
2309                 rcu_read_unlock();
2310                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, &p->cpus_allowed);
2311
2312                 /*
2313                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
2314                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
2315                  * leave kernel.
2316                  */
2317                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2318                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
2319                                "longer affine to cpu%d\n",
2320                                task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2321                 }
2322         }
2323
2324         return dest_cpu;
2325 }
2326
2327 /*
2328  * Gets called from 3 sites (exec, fork, wakeup), since it is called without
2329  * holding rq->lock we need to ensure ->cpus_allowed is stable, this is done
2330  * by:
2331  *
2332  *  exec:           is unstable, retry loop
2333  *  fork & wake-up: serialize ->cpus_allowed against TASK_WAKING
2334  */
2335 static inline
2336 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2337 {
2338         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
2339
2340         /*
2341          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2342          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2343          * cpu.
2344          *
2345          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2346          *
2347          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2348          *   not worry about this generic constraint ]
2349          */
2350         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2351                      !cpu_online(cpu)))
2352                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2353
2354         return cpu;
2355 }
2356 #endif
2357
2358 /***
2359  * try_to_wake_up - wake up a thread
2360  * @p: the to-be-woken-up thread
2361  * @state: the mask of task states that can be woken
2362  * @sync: do a synchronous wakeup?
2363  *
2364  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2365  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2366  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2367  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2368  * runnable without the overhead of this.
2369  *
2370  * returns failure only if the task is already active.
2371  */
2372 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2373                           int wake_flags)
2374 {
2375         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2376         unsigned long flags;
2377         struct rq *rq, *orig_rq;
2378
2379         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2380                 wake_flags &= ~WF_SYNC;
2381
2382         this_cpu = get_cpu();
2383
2384         smp_wmb();
2385         rq = orig_rq = task_rq_lock(p, &flags);
2386         update_rq_clock(rq);
2387         if (!(p->state & state))
2388                 goto out;
2389
2390         if (p->se.on_rq)
2391                 goto out_running;
2392
2393         cpu = task_cpu(p);
2394         orig_cpu = cpu;
2395
2396 #ifdef CONFIG_SMP
2397         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2398                 goto out_activate;
2399
2400         /*
2401          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2402          * we put the task in TASK_WAKING state.
2403          *
2404          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2405          */
2406         if (task_contributes_to_load(p))
2407                 rq->nr_uninterruptible--;
2408         p->state = TASK_WAKING;
2409
2410         if (p->sched_class->task_waking)
2411                 p->sched_class->task_waking(rq, p);
2412
2413         __task_rq_unlock(rq);
2414
2415         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2416         if (cpu != orig_cpu)
2417                 set_task_cpu(p, cpu);
2418
2419         rq = __task_rq_lock(p);
2420         update_rq_clock(rq);
2421
2422         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2423         cpu = task_cpu(p);
2424
2425 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2426         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2427         if (cpu == this_cpu)
2428                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2429         else {
2430                 struct sched_domain *sd;
2431                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2432                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2433                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2434                                 break;
2435                         }
2436                 }
2437         }
2438 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2439
2440 out_activate:
2441 #endif /* CONFIG_SMP */
2442         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2443         if (wake_flags & WF_SYNC)
2444                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2445         if (orig_cpu != cpu)
2446                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2447         if (cpu == this_cpu)
2448                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2449         else
2450                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2451         activate_task(rq, p, 1);
2452         success = 1;
2453
2454         /*
2455          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2456          */
2457         if (!in_interrupt()) {
2458                 struct sched_entity *se = &current->se;
2459                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2460
2461                 if (se->last_wakeup)
2462                         sample -= se->last_wakeup;
2463                 else
2464                         sample -= se->start_runtime;
2465                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2466
2467                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2468         }
2469
2470 out_running:
2471         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2472         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2473
2474         p->state = TASK_RUNNING;
2475 #ifdef CONFIG_SMP
2476         if (p->sched_class->task_woken)
2477                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2478
2479         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2480                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2481                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2482
2483                 if (delta > max)
2484                         rq->avg_idle = max;
2485                 else
2486                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2487                 rq->idle_stamp = 0;
2488         }
2489 #endif
2490 out:
2491         task_rq_unlock(rq, &flags);
2492         put_cpu();
2493
2494         return success;
2495 }
2496
2497 /**
2498  * wake_up_process - Wake up a specific process
2499  * @p: The process to be woken up.
2500  *
2501  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2502  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2503  * running.
2504  *
2505  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2506  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2507  */
2508 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2509 {
2510         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2511 }
2512 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2513
2514 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2515 {
2516         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2517 }
2518
2519 /*
2520  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2521  * p is forked by current.
2522  *
2523  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2524  */
2525 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2526 {
2527         p->se.exec_start                = 0;
2528         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2529         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2530         p->se.nr_migrations             = 0;
2531         p->se.last_wakeup               = 0;
2532         p->se.avg_overlap               = 0;
2533         p->se.start_runtime             = 0;
2534         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2535
2536 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2537         p->se.wait_start                        = 0;
2538         p->se.wait_max                          = 0;
2539         p->se.wait_count                        = 0;
2540         p->se.wait_sum                          = 0;
2541
2542         p->se.sleep_start                       = 0;
2543         p->se.sleep_max                         = 0;
2544         p->se.sum_sleep_runtime                 = 0;
2545
2546         p->se.block_start                       = 0;
2547         p->se.block_max                         = 0;
2548         p->se.exec_max                          = 0;
2549         p->se.slice_max                         = 0;
2550
2551         p->se.nr_migrations_cold                = 0;
2552         p->se.nr_failed_migrations_affine       = 0;
2553         p->se.nr_failed_migrations_running      = 0;
2554         p->se.nr_failed_migrations_hot          = 0;
2555         p->se.nr_forced_migrations              = 0;
2556
2557         p->se.nr_wakeups                        = 0;
2558         p->se.nr_wakeups_sync                   = 0;
2559         p->se.nr_wakeups_migrate                = 0;
2560         p->se.nr_wakeups_local                  = 0;
2561         p->se.nr_wakeups_remote                 = 0;
2562         p->se.nr_wakeups_affine                 = 0;
2563         p->se.nr_wakeups_affine_attempts        = 0;
2564         p->se.nr_wakeups_passive                = 0;
2565         p->se.nr_wakeups_idle                   = 0;
2566
2567 #endif
2568
2569         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2570         p->se.on_rq = 0;
2571         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2572
2573 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2574         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2575 #endif
2576 }
2577
2578 /*
2579  * fork()/clone()-time setup:
2580  */
2581 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2582 {
2583         int cpu = get_cpu();
2584
2585         __sched_fork(p);
2586         /*
2587          * We mark the process as waking here. This guarantees that
2588          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2589          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2590          */
2591         p->state = TASK_WAKING;
2592
2593         /*
2594          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2595          */
2596         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2597                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2598                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2599                         p->normal_prio = p->static_prio;
2600                 }
2601
2602                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2603                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2604                         p->normal_prio = p->static_prio;
2605                         set_load_weight(p);
2606                 }
2607
2608                 /*
2609                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2610                  * fulfilled its duty:
2611                  */
2612                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2613         }
2614
2615         /*
2616          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2617          */
2618         p->prio = current->normal_prio;
2619
2620         if (!rt_prio(p->prio))
2621                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2622
2623         if (p->sched_class->task_fork)
2624                 p->sched_class->task_fork(p);
2625
2626         set_task_cpu(p, cpu);
2627
2628 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2629         if (likely(sched_info_on()))
2630                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2631 #endif
2632 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2633         p->oncpu = 0;
2634 #endif
2635 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2636         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2637         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2638 #endif
2639         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2640
2641         put_cpu();
2642 }
2643
2644 /*
2645  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2646  *
2647  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2648  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2649  * on the runqueue and wakes it.
2650  */
2651 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2652 {
2653         unsigned long flags;
2654         struct rq *rq;
2655         int cpu = get_cpu();
2656
2657 #ifdef CONFIG_SMP
2658         /*
2659          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2660          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2661          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2662          *
2663          * We still have TASK_WAKING but PF_STARTING is gone now, meaning
2664          * ->cpus_allowed is stable, we have preemption disabled, meaning
2665          * cpu_online_mask is stable.
2666          */
2667         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2668         set_task_cpu(p, cpu);
2669 #endif
2670
2671         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2672         BUG_ON(p->state != TASK_WAKING);
2673         p->state = TASK_RUNNING;
2674         update_rq_clock(rq);
2675         activate_task(rq, p, 0);
2676         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2677         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2678 #ifdef CONFIG_SMP
2679         if (p->sched_class->task_woken)
2680                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2681 #endif
2682         task_rq_unlock(rq, &flags);
2683         put_cpu();
2684 }
2685
2686 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2687
2688 /**
2689  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2690  * @notifier: notifier struct to register
2691  */
2692 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2693 {
2694         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2695 }
2696 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2697
2698 /**
2699  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2700  * @notifier: notifier struct to unregister
2701  *
2702  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2703  */
2704 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2705 {
2706         hlist_del(&notifier->link);
2707 }
2708 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2709
2710 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2711 {
2712         struct preempt_notifier *notifier;
2713         struct hlist_node *node;
2714
2715         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2716                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2717 }
2718
2719 static void
2720 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2721                                  struct task_struct *next)
2722 {
2723         struct preempt_notifier *notifier;
2724         struct hlist_node *node;
2725
2726         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2727                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2728 }
2729
2730 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2731
2732 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2733 {
2734 }
2735
2736 static void
2737 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2738                                  struct task_struct *next)
2739 {
2740 }
2741
2742 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2743
2744 /**
2745  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2746  * @rq: the runqueue preparing to switch
2747  * @prev: the current task that is being switched out
2748  * @next: the task we are going to switch to.
2749  *
2750  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2751  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2752  * switch.
2753  *
2754  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2755  * hooks.
2756  */
2757 static inline void
2758 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2759                     struct task_struct *next)
2760 {
2761         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2762         prepare_lock_switch(rq, next);
2763         prepare_arch_switch(next);
2764 }
2765
2766 /**
2767  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2768  * @rq: runqueue associated with task-switch
2769  * @prev: the thread we just switched away from.
2770  *
2771  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2772  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2773  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2774  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2775  *
2776  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2777  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2778  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2779  * details.)
2780  */
2781 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2782         __releases(rq->lock)
2783 {
2784         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2785         long prev_state;
2786
2787         rq->prev_mm = NULL;
2788
2789         /*
2790          * A task struct has one reference for the use as "current".
2791          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2792          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2793          * the scheduled task must drop that reference.
2794          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2795          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2796          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2797          * be dropped twice.
2798          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2799          */
2800         prev_state = prev->state;
2801         finish_arch_switch(prev);
2802         perf_event_task_sched_in(current, cpu_of(rq));
2803         finish_lock_switch(rq, prev);
2804
2805         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2806         if (mm)
2807                 mmdrop(mm);
2808         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2809                 /*
2810                  * Remove function-return probe instances associated with this
2811                  * task and put them back on the free list.
2812                  */
2813                 kprobe_flush_task(prev);
2814                 put_task_struct(prev);
2815         }
2816 }
2817
2818 #ifdef CONFIG_SMP
2819
2820 /* assumes rq->lock is held */
2821 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2822 {
2823         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2824                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2825 }
2826
2827 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2828 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2829 {
2830         if (rq->post_schedule) {
2831                 unsigned long flags;
2832
2833                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2834                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2835                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2836                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2837
2838                 rq->post_schedule = 0;
2839         }
2840 }
2841
2842 #else
2843
2844 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2845 {
2846 }
2847
2848 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2849 {
2850 }
2851
2852 #endif
2853
2854 /**
2855  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2856  * @prev: the thread we just switched away from.
2857  */
2858 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2859         __releases(rq->lock)
2860 {
2861         struct rq *rq = this_rq();
2862
2863         finish_task_switch(rq, prev);
2864
2865         /*
2866          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2867          * task_switch?
2868          */
2869         post_schedule(rq);
2870
2871 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2872         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2873         preempt_enable();
2874 #endif
2875         if (current->set_child_tid)
2876                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2877 }
2878
2879 /*
2880  * context_switch - switch to the new MM and the new
2881  * thread's register state.
2882  */
2883 static inline void
2884 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2885                struct task_struct *next)
2886 {
2887         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2888
2889         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2890         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2891         mm = next->mm;
2892         oldmm = prev->active_mm;
2893         /*
2894          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2895          * combine the page table reload and the switch backend into
2896          * one hypercall.
2897          */
2898         arch_start_context_switch(prev);
2899
2900         if (likely(!mm)) {
2901                 next->active_mm = oldmm;
2902                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2903                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2904         } else
2905                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2906
2907         if (likely(!prev->mm)) {
2908                 prev->active_mm = NULL;
2909                 rq->prev_mm = oldmm;
2910         }
2911         /*
2912          * Since the runqueue lock will be released by the next
2913          * task (which is an invalid locking op but in the case
2914          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2915          * do an early lockdep release here:
2916          */
2917 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2918         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2919 #endif
2920
2921         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2922         switch_to(prev, next, prev);
2923
2924         barrier();
2925         /*
2926          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2927          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2928          * frame will be invalid.
2929          */
2930         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2931 }
2932
2933 /*
2934  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2935  *
2936  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2937  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2938  * number of context switches performed since bootup.
2939  */
2940 unsigned long nr_running(void)
2941 {
2942         unsigned long i, sum = 0;
2943
2944         for_each_online_cpu(i)
2945                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2946
2947         return sum;
2948 }
2949
2950 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2951 {
2952         unsigned long i, sum = 0;
2953
2954         for_each_possible_cpu(i)
2955                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2956
2957         /*
2958          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2959          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2960          */
2961         if (unlikely((long)sum < 0))
2962                 sum = 0;
2963
2964         return sum;
2965 }
2966
2967 unsigned long long nr_context_switches(void)
2968 {
2969         int i;
2970         unsigned long long sum = 0;
2971
2972         for_each_possible_cpu(i)
2973                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2974
2975         return sum;
2976 }
2977
2978 unsigned long nr_iowait(void)
2979 {
2980         unsigned long i, sum = 0;
2981
2982         for_each_possible_cpu(i)
2983                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2984
2985         return sum;
2986 }
2987
2988 unsigned long nr_iowait_cpu(void)
2989 {
2990         struct rq *this = this_rq();
2991         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2992 }
2993
2994 unsigned long this_cpu_load(void)
2995 {
2996         struct rq *this = this_rq();
2997         return this->cpu_load[0];
2998 }
2999
3000
3001 /* Variables and functions for calc_load */
3002 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3003 static unsigned long calc_load_update;
3004 unsigned long avenrun[3];
3005 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
3006
3007 /**
3008  * get_avenrun - get the load average array
3009  * @loads:      pointer to dest load array
3010  * @offset:     offset to add
3011  * @shift:      shift count to shift the result left
3012  *
3013  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3014  */
3015 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3016 {
3017         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3018         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3019         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3020 }
3021
3022 static unsigned long
3023 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3024 {
3025         load *= exp;
3026         load += active * (FIXED_1 - exp);
3027         return load >> FSHIFT;
3028 }
3029
3030 /*
3031  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3032  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3033  */
3034 void calc_global_load(void)
3035 {
3036         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
3037         long active;
3038
3039         if (time_before(jiffies, upd))
3040                 return;
3041
3042         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3043         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3044
3045         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3046         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3047         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3048
3049         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3050 }
3051
3052 /*
3053  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
3054  */
3055 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3056 {
3057         long nr_active, delta;
3058
3059         nr_active = this_rq->nr_running;
3060         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3061
3062         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3063                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3064                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3065                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3066         }
3067 }
3068
3069 /*
3070  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3071  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3072  */
3073 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3074 {
3075         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3076         int i, scale;
3077
3078         this_rq->nr_load_updates++;
3079
3080         /* Update our load: */
3081         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3082                 unsigned long old_load, new_load;
3083
3084                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3085
3086                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3087                 new_load = this_load;
3088                 /*
3089                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3090                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3091                  * example.
3092                  */
3093                 if (new_load > old_load)
3094                         new_load += scale-1;
3095                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3096         }
3097
3098         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3099                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3100                 calc_load_account_active(this_rq);
3101         }
3102 }
3103
3104 #ifdef CONFIG_SMP
3105
3106 /*
3107  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
3108  *
3109  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
3110  * you need to do so manually before calling.
3111  */
3112 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3113         __acquires(rq1->lock)
3114         __acquires(rq2->lock)
3115 {
3116         BUG_ON(!irqs_disabled());
3117         if (rq1 == rq2) {
3118                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
3119                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
3120         } else {
3121                 if (rq1 < rq2) {
3122                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
3123                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3124                 } else {
3125                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
3126                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3127                 }
3128         }
3129         update_rq_clock(rq1);
3130         update_rq_clock(rq2);
3131 }
3132
3133 /*
3134  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3135  *
3136  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3137  * you need to do so manually after calling.
3138  */
3139 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3140         __releases(rq1->lock)
3141         __releases(rq2->lock)
3142 {
3143         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
3144         if (rq1 != rq2)
3145                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
3146         else
3147                 __release(rq2->lock);
3148 }
3149
3150 /*
3151  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3152  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3153  */
3154 void sched_exec(void)
3155 {
3156         struct task_struct *p = current;
3157         struct migration_req req;
3158         int dest_cpu, this_cpu;
3159         unsigned long flags;
3160         struct rq *rq;
3161
3162 again:
3163         this_cpu = get_cpu();
3164         dest_cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3165         if (dest_cpu == this_cpu) {
3166                 put_cpu();
3167                 return;
3168         }
3169
3170         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3171         put_cpu();
3172
3173         /*
3174          * select_task_rq() can race against ->cpus_allowed
3175          */
3176         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
3177             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu))) {
3178                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3179                 goto again;
3180         }
3181
3182         /* force the process onto the specified CPU */
3183         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3184                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3185                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3186
3187                 get_task_struct(mt);
3188                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3189                 wake_up_process(mt);
3190                 put_task_struct(mt);
3191                 wait_for_completion(&req.done);
3192
3193                 return;
3194         }
3195         task_rq_unlock(rq, &flags);
3196 }
3197
3198 /*
3199  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3200  * Both runqueues must be locked.
3201  */
3202 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3203                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3204 {
3205         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3206         set_task_cpu(p, this_cpu);
3207         activate_task(this_rq, p, 0);
3208         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3209 }
3210
3211 /*
3212  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3213  */
3214 static
3215 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3216                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3217                      int *all_pinned)
3218 {
3219         int tsk_cache_hot = 0;
3220         /*
3221          * We do not migrate tasks that are:
3222          * 1) running (obviously), or
3223          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3224          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3225          */
3226         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3227                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3228                 return 0;
3229         }
3230         *all_pinned = 0;
3231
3232         if (task_running(rq, p)) {
3233                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3234                 return 0;
3235         }
3236
3237         /*
3238          * Aggressive migration if:
3239          * 1) task is cache cold, or
3240          * 2) too many balance attempts have failed.
3241          */
3242
3243         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3244         if (!tsk_cache_hot ||
3245                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3246 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3247                 if (tsk_cache_hot) {
3248                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3249                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3250                 }
3251 #endif
3252                 return 1;
3253         }
3254
3255         if (tsk_cache_hot) {
3256                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3257                 return 0;
3258         }
3259         return 1;
3260 }
3261
3262 static unsigned long
3263 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3264               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3265               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3266               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3267 {
3268         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3269         struct task_struct *p;
3270         long rem_load_move = max_load_move;
3271
3272         if (max_load_move == 0)
3273                 goto out;
3274
3275         pinned = 1;
3276
3277         /*
3278          * Start the load-balancing iterator:
3279          */
3280         p = iterator->start(iterator->arg);
3281 next:
3282         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3283                 goto out;
3284
3285         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3286             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3287                 p = iterator->next(iterator->arg);
3288                 goto next;
3289         }
3290
3291         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3292         pulled++;
3293         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3294
3295 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3296         /*
3297          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3298          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3299          * section.
3300          */
3301         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3302                 goto out;
3303 #endif
3304
3305         /*
3306          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3307          */
3308         if (rem_load_move > 0) {
3309                 if (p->prio < *this_best_prio)
3310                         *this_best_prio = p->prio;
3311                 p = iterator->next(iterator->arg);
3312                 goto next;
3313         }
3314 out:
3315         /*
3316          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3317          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3318          * inside pull_task().
3319          */
3320         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3321
3322         if (all_pinned)
3323                 *all_pinned = pinned;
3324
3325         return max_load_move - rem_load_move;
3326 }
3327
3328 /*
3329  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3330  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3331  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3332  *
3333  * Called with both runqueues locked.
3334  */
3335 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3336                       unsigned long max_load_move,
3337                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3338                       int *all_pinned)
3339 {
3340         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3341         unsigned long total_load_moved = 0;
3342         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3343
3344         do {
3345                 total_load_moved +=
3346                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3347                                 max_load_move - total_load_moved,
3348                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3349                 class = class->next;
3350
3351 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3352                 /*
3353                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3354                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3355                  * the critical section.
3356                  */
3357                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3358                         break;
3359 #endif
3360         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3361
3362         return total_load_moved > 0;
3363 }
3364
3365 static int
3366 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3367                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3368                    struct rq_iterator *iterator)
3369 {
3370         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3371         int pinned = 0;
3372
3373         while (p) {
3374                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3375                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3376                         /*
3377                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3378                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3379                          * stats here rather than inside pull_task().
3380                          */
3381                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3382
3383                         return 1;
3384                 }
3385                 p = iterator->next(iterator->arg);
3386         }
3387
3388         return 0;
3389 }
3390
3391 /*
3392  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3393  * part of active balancing operations within "domain".
3394  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3395  *
3396  * Called with both runqueues locked.
3397  */
3398 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3399                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3400 {
3401         const struct sched_class *class;
3402
3403         for_each_class(class) {
3404                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3405                         return 1;
3406         }
3407
3408         return 0;
3409 }
3410 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3411 /*
3412  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3413  *              during load balancing.
3414  */
3415 struct sd_lb_stats {
3416         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3417         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3418         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3419         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3420         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3421
3422         /** Statistics of this group */
3423         unsigned long this_load;
3424         unsigned long this_load_per_task;
3425         unsigned long this_nr_running;
3426
3427         /* Statistics of the busiest group */
3428         unsigned long max_load;
3429         unsigned long busiest_load_per_task;
3430         unsigned long busiest_nr_running;
3431
3432         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3433 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3434         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3435         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3436         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3437         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3438         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3439         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3440 #endif
3441 };
3442
3443 /*
3444  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3445  */
3446 struct sg_lb_stats {
3447         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3448         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3449         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3450         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3451         unsigned long group_capacity;
3452         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3453 };
3454
3455 /**
3456  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3457  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3458  */
3459 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3460 {
3461         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3462 }
3463
3464 /**
3465  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3466  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3467  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3468  */
3469 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3470                                         enum cpu_idle_type idle)
3471 {
3472         int load_idx;
3473
3474         switch (idle) {
3475         case CPU_NOT_IDLE:
3476                 load_idx = sd->busy_idx;
3477                 break;
3478
3479         case CPU_NEWLY_IDLE:
3480                 load_idx = sd->newidle_idx;
3481                 break;
3482         default:
3483                 load_idx = sd->idle_idx;
3484                 break;
3485         }
3486
3487         return load_idx;
3488 }
3489
3490
3491 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3492 /**
3493  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3494  * the given sched_domain, during load balancing.
3495  *
3496  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3497  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3498  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3499  */
3500 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3501         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3502 {
3503         /*
3504          * Busy processors will not participate in power savings
3505          * balance.
3506          */
3507         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3508                 sds->power_savings_balance = 0;
3509         else {
3510                 sds->power_savings_balance = 1;
3511                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3512                 sds->leader_nr_running = 0;
3513         }
3514 }
3515
3516 /**
3517  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3518  * sched_domain while performing load balancing.
3519  *
3520  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3521  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3522  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3523  *              load balancing ?
3524  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3525  */
3526 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3527         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3528 {
3529
3530         if (!sds->power_savings_balance)
3531                 return;
3532
3533         /*
3534          * If the local group is idle or completely loaded
3535          * no need to do power savings balance at this domain
3536          */
3537         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3538                                 !sds->this_nr_running))
3539                 sds->power_savings_balance = 0;
3540
3541         /*
3542          * If a group is already running at full capacity or idle,
3543          * don't include that group in power savings calculations
3544          */
3545         if (!sds->power_savings_balance ||
3546                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3547                 !sgs->sum_nr_running)
3548                 return;
3549
3550         /*
3551          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3552          * This is the group from where we need to pick up the load
3553          * for saving power
3554          */
3555         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3556             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3557              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3558                 sds->group_min = group;
3559                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3560                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3561                                                 sgs->sum_nr_running;
3562         }
3563
3564         /*
3565          * Calculate the group which is almost near its
3566          * capacity but still has some space to pick up some load
3567          * from other group and save more power
3568          */
3569         if (sgs->sum_nr_running + 1 > sgs->group_capacity)
3570                 return;
3571
3572         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3573             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3574              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3575                 sds->group_leader = group;
3576                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3577         }
3578 }
3579
3580 /**
3581  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3582  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3583  *      under consideration.
3584  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3585  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3586  *
3587  * Description:
3588  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3589  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3590  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3591  *
3592  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3593  * Else returns 0.
3594  */
3595 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3596                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3597 {
3598         if (!sds->power_savings_balance)
3599                 return 0;
3600
3601         if (sds->this != sds->group_leader ||
3602                         sds->group_leader == sds->group_min)
3603                 return 0;
3604
3605         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3606         sds->busiest = sds->group_min;
3607
3608         return 1;
3609
3610 }
3611 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3612 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3613         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3614 {
3615         return;
3616 }
3617
3618 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3619         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3620 {
3621         return;
3622 }
3623
3624 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3625                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3626 {
3627         return 0;
3628 }
3629 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3630
3631
3632 unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3633 {
3634         return SCHED_LOAD_SCALE;
3635 }
3636
3637 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3638 {
3639         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
3640 }
3641
3642 unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3643 {
3644         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3645         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
3646
3647         smt_gain /= weight;
3648
3649         return smt_gain;
3650 }
3651
3652 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3653 {
3654         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
3655 }
3656
3657 unsigned long scale_rt_power(int cpu)
3658 {
3659         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3660         u64 total, available;
3661
3662         sched_avg_update(rq);
3663
3664         total = sched_avg_period() + (rq->clock - rq->age_stamp);
3665         available = total - rq->rt_avg;
3666
3667         if (unlikely((s64)total < SCHED_LOAD_SCALE))
3668                 total = SCHED_LOAD_SCALE;
3669
3670         total >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3671
3672         return div_u64(available, total);
3673 }
3674
3675 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3676 {
3677         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3678         unsigned long power = SCHED_LOAD_SCALE;
3679         struct sched_group *sdg = sd->groups;
3680
3681         if (sched_feat(ARCH_POWER))
3682                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
3683         else
3684                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
3685
3686         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3687
3688         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
3689                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
3690                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
3691                 else
3692                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
3693
3694                 power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3695         }
3696
3697         power *= scale_rt_power(cpu);
3698         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3699
3700         if (!power)
3701                 power = 1;
3702
3703         sdg->cpu_power = power;
3704 }
3705
3706 static void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3707 {
3708         struct sched_domain *child = sd->child;
3709         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
3710         unsigned long power;
3711
3712         if (!child) {
3713                 update_cpu_power(sd, cpu);
3714                 return;
3715         }
3716
3717         power = 0;
3718
3719         group = child->groups;
3720         do {
3721                 power += group->cpu_power;
3722                 group = group->next;
3723         } while (group != child->groups);
3724
3725         sdg->cpu_power = power;
3726 }
3727
3728 /**
3729  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3730  * @sd: The sched_domain whose statistics are to be updated.
3731  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3732  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3733  * @idle: Idle status of this_cpu
3734  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3735  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3736  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3737  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3738  * @balance: Should we balance.
3739  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3740  */
3741 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_domain *sd,
3742                         struct sched_group *group, int this_cpu,
3743                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3744                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3745                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3746 {
3747         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3748         int i;
3749         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3750         unsigned long sum_avg_load_per_task;
3751         unsigned long avg_load_per_task;
3752
3753         if (local_group) {
3754                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3755                 if (balance_cpu == this_cpu)
3756                         update_group_power(sd, this_cpu);
3757         }
3758
3759         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3760         sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3761         max_cpu_load = 0;
3762         min_cpu_load = ~0UL;
3763
3764         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3765                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3766
3767                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3768                         *sd_idle = 0;
3769
3770                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3771                 if (local_group) {
3772                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3773                                 first_idle_cpu = 1;
3774                                 balance_cpu = i;
3775                         }
3776
3777                         load = target_load(i, load_idx);
3778                 } else {
3779                         load = source_load(i, load_idx);
3780                         if (load > max_cpu_load)
3781                                 max_cpu_load = load;
3782                         if (min_cpu_load > load)
3783                                 min_cpu_load = load;
3784                 }
3785
3786                 sgs->group_load += load;
3787                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3788                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3789
3790                 sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3791         }
3792
3793         /*
3794          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3795          * is eligible for doing load balancing at this and above
3796          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3797          * to do the newly idle load balance.
3798          */
3799         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3800             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3801                 *balance = 0;
3802                 return;
3803         }
3804
3805         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3806         sgs->avg_load = (sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
3807
3808
3809         /*
3810          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3811          * than the average weight of two tasks.
3812          *
3813          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3814          *      might not be a suitable number - should we keep a
3815          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3816          *      the hierarchy?
3817          */
3818         avg_load_per_task = (sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3819                 group->cpu_power;
3820
3821         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3822                 sgs->group_imb = 1;
3823
3824         sgs->group_capacity =
3825                 DIV_ROUND_CLOSEST(group->cpu_power, SCHED_LOAD_SCALE);
3826 }
3827
3828 /**
3829  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3830  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3831  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3832  * @idle: Idle status of this_cpu
3833  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3834  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3835  * @balance: Should we balance.
3836  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3837  */
3838 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3839                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3840                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3841                         struct sd_lb_stats *sds)
3842 {
3843         struct sched_domain *child = sd->child;
3844         struct sched_group *group = sd->groups;
3845         struct sg_lb_stats sgs;
3846         int load_idx, prefer_sibling = 0;
3847
3848         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
3849                 prefer_sibling = 1;
3850
3851         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3852         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3853
3854         do {
3855                 int local_group;
3856
3857                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3858                                                sched_group_cpus(group));
3859                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3860                 update_sg_lb_stats(sd, group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3861                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3862
3863                 if (local_group && balance && !(*balance))
3864                         return;
3865
3866                 sds->total_load += sgs.group_load;
3867                 sds->total_pwr += group->cpu_power;
3868
3869                 /*
3870                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
3871                  * first, lower the group capacity to one so that we'll try
3872                  * and move all the excess tasks away.
3873                  */
3874                 if (prefer_sibling)
3875                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
3876
3877                 if (local_group) {
3878                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3879                         sds->this = group;
3880                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3881                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3882                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3883                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3884                                 sgs.group_imb)) {
3885                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3886                         sds->busiest = group;
3887                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3888                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3889                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3890                 }
3891
3892                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
3893                 group = group->next;
3894         } while (group != sd->groups);
3895 }
3896
3897 /**
3898  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3899  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3900  *                      load balancing.
3901  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3902  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3903  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3904  */
3905 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3906                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3907 {
3908         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3909         unsigned int imbn = 2;
3910
3911         if (sds->this_nr_running) {
3912                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3913                 if (sds->busiest_load_per_task >
3914                                 sds->this_load_per_task)
3915                         imbn = 1;
3916         } else
3917                 sds->this_load_per_task =
3918                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3919
3920         if (sds->max_load - sds->this_load + sds->busiest_load_per_task >=
3921                         sds->busiest_load_per_task * imbn) {
3922                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3923                 return;
3924         }
3925
3926         /*
3927          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3928          * however we may be able to increase total CPU power used by
3929          * moving them.
3930          */
3931
3932         pwr_now += sds->busiest->cpu_power *
3933                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3934         pwr_now += sds->this->cpu_power *
3935                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3936         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3937
3938         /* Amount of load we'd subtract */
3939         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3940                 sds->busiest->cpu_power;
3941         if (sds->max_load > tmp)
3942                 pwr_move += sds->busiest->cpu_power *
3943                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
3944
3945         /* Amount of load we'd add */
3946         if (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power <
3947                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3948                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power) /
3949                         sds->this->cpu_power;
3950         else
3951                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3952                         sds->this->cpu_power;
3953         pwr_move += sds->this->cpu_power *
3954                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
3955         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3956
3957         /* Move if we gain throughput */
3958         if (pwr_move > pwr_now)
3959                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3960 }
3961
3962 /**
3963  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
3964  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
3965  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3966  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
3967  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
3968  */
3969 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
3970                 unsigned long *imbalance)
3971 {
3972         unsigned long max_pull;
3973         /*
3974          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3975          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3976          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3977          */
3978         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
3979                 *imbalance = 0;
3980                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3981         }
3982
3983         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3984         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load,
3985                         sds->max_load - sds->busiest_load_per_task);
3986
3987         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3988         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->cpu_power,
3989                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->cpu_power)
3990                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3991
3992         /*
3993          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3994          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3995          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3996          * moved
3997          */
3998         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
3999                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
4000
4001 }
4002 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
4003
4004 /**
4005  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
4006  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
4007  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
4008  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
4009  * such a group exists.
4010  *
4011  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
4012  * to restore balance.
4013  *
4014  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
4015  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
4016  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
4017  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
4018  * @idle: The idle status of this_cpu.
4019  * @sd_idle: The idleness of sd
4020  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
4021  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
4022  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
4023  *
4024  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
4025  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
4026  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
4027  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
4028  */
4029 static struct sched_group *
4030 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
4031                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
4032                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
4033 {
4034         struct sd_lb_stats sds;
4035
4036         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
4037
4038         /*
4039          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
4040          * this level.
4041          */
4042         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
4043                                         balance, &sds);
4044
4045         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
4046         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
4047          *    at this level.
4048          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
4049          * 3) This group is the busiest group.
4050          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
4051          *    sched_domain.
4052          * 5) The imbalance is within the specified limit.
4053          * 6) Any rebalance would lead to ping-pong
4054          */
4055         if (balance && !(*balance))
4056                 goto ret;
4057
4058         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
4059                 goto out_balanced;
4060
4061         if (sds.this_load >= sds.max_load)
4062                 goto out_balanced;
4063
4064         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
4065
4066         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
4067                 goto out_balanced;
4068
4069         if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
4070                 goto out_balanced;
4071
4072         sds.busiest_load_per_task /= sds.busiest_nr_running;
4073         if (sds.group_imb)
4074                 sds.busiest_load_per_task =
4075                         min(sds.busiest_load_per_task, sds.avg_load);
4076
4077         /*
4078          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
4079          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
4080          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
4081          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
4082          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
4083          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
4084          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
4085          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
4086          * appear as very large values with unsigned longs.
4087          */
4088         if (sds.max_load <= sds.busiest_load_per_task)
4089                 goto out_balanced;
4090
4091         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
4092         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
4093         return sds.busiest;
4094
4095 out_balanced:
4096         /*
4097          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
4098          * to save power.
4099          */
4100         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
4101                 return sds.busiest;
4102 ret:
4103         *imbalance = 0;
4104         return NULL;
4105 }
4106
4107 /*
4108  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
4109  */
4110 static struct rq *
4111 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
4112                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
4113 {
4114         struct rq *busiest = NULL, *rq;
4115         unsigned long max_load = 0;
4116         int i;
4117
4118         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
4119                 unsigned long power = power_of(i);
4120                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_LOAD_SCALE);
4121                 unsigned long wl;
4122
4123                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
4124                         continue;
4125
4126                 rq = cpu_rq(i);
4127                 wl = weighted_cpuload(i) * SCHED_LOAD_SCALE;
4128                 wl /= power;
4129
4130                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
4131                         continue;
4132
4133                 if (wl > max_load) {
4134                         max_load = wl;
4135                         busiest = rq;
4136                 }
4137         }
4138
4139         return busiest;
4140 }
4141
4142 /*
4143  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
4144  * so long as it is large enough.
4145  */
4146 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
4147
4148 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
4149 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
4150
4151 /*
4152  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4153  * tasks if there is an imbalance.
4154  */
4155 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
4156                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
4157                         int *balance)
4158 {
4159         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
4160         struct sched_group *group;
4161         unsigned long imbalance;
4162         struct rq *busiest;
4163         unsigned long flags;
4164         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4165
4166         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
4167
4168         /*
4169          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4170          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4171          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
4172          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4173          */
4174         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4175             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4176                 sd_idle = 1;
4177
4178         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
4179
4180 redo:
4181         update_shares(sd);
4182         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
4183                                    cpus, balance);
4184
4185         if (*balance == 0)
4186                 goto out_balanced;
4187
4188         if (!group) {
4189                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
4190                 goto out_balanced;
4191         }
4192
4193         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
4194         if (!busiest) {
4195                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
4196                 goto out_balanced;
4197         }
4198
4199         BUG_ON(busiest == this_rq);
4200
4201         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
4202
4203         ld_moved = 0;
4204         if (busiest->nr_running > 1) {
4205                 /*
4206                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
4207                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
4208                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
4209                  * correctly treated as an imbalance.
4210                  */
4211                 local_irq_save(flags);
4212                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
4213                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4214                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
4215                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
4216                 local_irq_restore(flags);
4217
4218                 /*
4219                  * some other cpu did the load balance for us.
4220                  */
4221                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
4222                         resched_cpu(this_cpu);
4223
4224                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
4225                 if (unlikely(all_pinned)) {
4226                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4227                         if (!cpumask_empty(cpus))
4228                                 goto redo;
4229                         goto out_balanced;
4230                 }
4231         }
4232
4233         if (!ld_moved) {
4234                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
4235                 sd->nr_balance_failed++;
4236
4237                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
4238
4239                         raw_spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
4240
4241                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
4242                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4243                          */
4244                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
4245                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4246                                 raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock,
4247                                                             flags);
4248                                 all_pinned = 1;
4249                                 goto out_one_pinned;
4250                         }
4251
4252                         if (!busiest->active_balance) {
4253                                 busiest->active_balance = 1;
4254                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
4255                                 active_balance = 1;
4256                         }
4257                         raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4258                         if (active_balance)
4259                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
4260
4261                         /*
4262                          * We've kicked active balancing, reset the failure
4263                          * counter.
4264                          */
4265                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
4266                 }
4267         } else
4268                 sd->nr_balance_failed = 0;
4269
4270         if (likely(!active_balance)) {
4271                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
4272                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
4273         } else {
4274                 /*
4275                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
4276                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
4277                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
4278                  * move_tasks).
4279                  */
4280                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
4281                         sd->balance_interval *= 2;
4282         }
4283
4284         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4285             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4286                 ld_moved = -1;
4287
4288         goto out;
4289
4290 out_balanced:
4291         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4292
4293         sd->nr_balance_failed = 0;
4294
4295 out_one_pinned:
4296         /* tune up the balancing interval */
4297         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4298                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4299                 sd->balance_interval *= 2;
4300
4301         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4302             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4303                 ld_moved = -1;
4304         else
4305                 ld_moved = 0;
4306 out:
4307         if (ld_moved)
4308                 update_shares(sd);
4309         return ld_moved;
4310 }
4311
4312 /*
4313  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4314  * tasks if there is an imbalance.
4315  *
4316  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
4317  * this_rq is locked.
4318  */
4319 static int
4320 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
4321 {
4322         struct sched_group *group;
4323         struct rq *busiest = NULL;
4324         unsigned long imbalance;
4325         int ld_moved = 0;
4326         int sd_idle = 0;
4327         int all_pinned = 0;
4328         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4329
4330         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
4331
4332         /*
4333          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4334          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4335          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
4336          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4337          */
4338         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4339             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4340                 sd_idle = 1;
4341
4342         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
4343 redo:
4344         update_shares_locked(this_rq, sd);
4345         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
4346                                    &sd_idle, cpus, NULL);
4347         if (!group) {
4348                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
4349                 goto out_balanced;
4350         }
4351
4352         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
4353         if (!busiest) {
4354                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
4355                 goto out_balanced;
4356         }
4357
4358         BUG_ON(busiest == this_rq);
4359
4360         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
4361
4362         ld_moved = 0;
4363         if (busiest->nr_running > 1) {
4364                 /* Attempt to move tasks */
4365                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4366                 /* this_rq->clock is already updated */
4367                 update_rq_clock(busiest);
4368                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4369                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
4370                                         &all_pinned);
4371                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4372
4373                 if (unlikely(all_pinned)) {
4374                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4375                         if (!cpumask_empty(cpus))
4376                                 goto redo;
4377                 }
4378         }
4379
4380         if (!ld_moved) {
4381                 int active_balance = 0;
4382
4383                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
4384                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4385                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4386                         return -1;
4387
4388                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4389                         return -1;
4390
4391                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
4392                         return -1;
4393
4394                 /*
4395                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4396                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4397                  * package. The same method used to move task in load_balance()
4398                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
4399                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
4400                  *
4401                  * The package power saving logic comes from
4402                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
4403                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
4404                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4405                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4406                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4407                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4408                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4409                  *
4410                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4411                  * will be more than one task in the source run queue and
4412                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4413                  * active balance code will not be triggered.
4414                  */
4415
4416                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
4417                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4418
4419                 /*
4420                  * don't kick the migration_thread, if the curr
4421                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4422                  */
4423                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4424                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4425                         all_pinned = 1;
4426                         return ld_moved;
4427                 }
4428
4429                 if (!busiest->active_balance) {
4430                         busiest->active_balance = 1;
4431                         busiest->push_cpu = this_cpu;
4432                         active_balance = 1;
4433                 }
4434
4435                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4436                 /*
4437                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
4438                  */
4439                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
4440                 if (active_balance)
4441                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
4442                 raw_spin_lock(&this_rq->lock);
4443
4444         } else
4445                 sd->nr_balance_failed = 0;
4446
4447         update_shares_locked(this_rq, sd);
4448         return ld_moved;
4449
4450 out_balanced:
4451         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
4452         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4453             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4454                 return -1;
4455         sd->nr_balance_failed = 0;
4456
4457         return 0;
4458 }
4459
4460 /*
4461  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4462  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4463  */
4464 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4465 {
4466         struct sched_domain *sd;
4467         int pulled_task = 0;
4468         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4469
4470         this_rq->idle_stamp = this_rq->clock;
4471
4472         if (this_rq->avg_idle < sysctl_sched_migration_cost)
4473                 return;
4474
4475         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4476                 unsigned long interval;
4477
4478                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4479                         continue;
4480
4481                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4482                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4483                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4484                                                            sd);
4485
4486                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4487                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4488                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4489                 if (pulled_task) {
4490                         this_rq->idle_stamp = 0;
4491                         break;
4492                 }
4493         }
4494         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4495                 /*
4496                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4497                  * a busy processor. So reset next_balance.
4498                  */
4499                 this_rq->next_balance = next_balance;
4500         }
4501 }
4502
4503 /*
4504  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4505  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4506  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4507  * logical imbalances.
4508  *
4509  * Called with busiest_rq locked.
4510  */
4511 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4512 {
4513         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4514         struct sched_domain *sd;
4515         struct rq *target_rq;
4516
4517         /* Is there any task to move? */
4518         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4519                 return;
4520
4521         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4522
4523         /*
4524          * This condition is "impossible", if it occurs
4525          * we need to fix it. Originally reported by
4526          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4527          */
4528         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4529
4530         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4531         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4532         update_rq_clock(busiest_rq);
4533         update_rq_clock(target_rq);
4534
4535         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4536         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4537                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4538                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4539                                 break;
4540         }
4541
4542         if (likely(sd)) {
4543                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4544
4545                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4546                                   sd, CPU_IDLE))
4547                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4548                 else
4549                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4550         }
4551         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4552 }
4553
4554 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4555 static struct {
4556         atomic_t load_balancer;
4557         cpumask_var_t cpu_mask;
4558         cpumask_var_t ilb_grp_nohz_mask;
4559 } nohz ____cacheline_aligned = {
4560         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4561 };
4562
4563 int get_nohz_load_balancer(void)
4564 {
4565         return atomic_read(&nohz.load_balancer);
4566 }
4567
4568 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
4569 /**
4570  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
4571  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
4572  *              be returned.
4573  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
4574  *              for the given cpu.
4575  *
4576  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
4577  */
4578 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
4579 {
4580         struct sched_domain *sd;
4581
4582         for_each_domain(cpu, sd)
4583                 if (sd && (sd->flags & flag))
4584                         break;
4585
4586         return sd;
4587 }
4588
4589 /**
4590  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
4591  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
4592  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
4593  *              for cpu.
4594  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
4595  *
4596  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
4597  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
4598  */
4599 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
4600         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
4601                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
4602
4603 /**
4604  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
4605  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
4606  *
4607  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
4608  *
4609  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
4610  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
4611  * sched_group is semi-idle or not.
4612  */
4613 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
4614 {
4615         cpumask_and(nohz.ilb_grp_nohz_mask, nohz.cpu_mask,
4616                                         sched_group_cpus(ilb_group));
4617
4618         /*
4619          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
4620          * and atleast one idle cpu.
4621          */
4622         if (cpumask_empty(nohz.ilb_grp_nohz_mask))
4623                 return 0;
4624
4625         if (cpumask_equal(nohz.ilb_grp_nohz_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
4626                 return 0;
4627
4628         return 1;
4629 }
4630 /**
4631  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
4632  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
4633  *
4634  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
4635  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
4636  *
4637  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
4638  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
4639  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
4640  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
4641  */
4642 static int find_new_ilb(int cpu)
4643 {
4644         struct sched_domain *sd;
4645         struct sched_group *ilb_group;
4646
4647         /*
4648          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
4649          * when power-aware load balancing is enabled
4650          */
4651         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
4652                 goto out_done;
4653
4654         /*
4655          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
4656          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
4657          */
4658         if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) < 2)
4659                 goto out_done;
4660
4661         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
4662                 ilb_group = sd->groups;
4663
4664                 do {
4665                         if (is_semi_idle_group(ilb_group))
4666                                 return cpumask_first(nohz.ilb_grp_nohz_mask);
4667
4668                         ilb_group = ilb_group->next;
4669
4670                 } while (ilb_group != sd->groups);
4671         }
4672
4673 out_done:
4674         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4675 }
4676 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
4677 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
4678 {
4679         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4680 }
4681 #endif
4682
4683 /*
4684  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4685  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4686  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4687  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4688  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4689  * arrives...
4690  *
4691  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4692  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4693  * nohz.cpu_mask..
4694  *
4695  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4696  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4697  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4698  * there is no need for ilb owner.
4699  *
4700  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4701  * next busy scheduler_tick()
4702  */
4703 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4704 {
4705         int cpu = smp_processor_id();
4706
4707         if (stop_tick) {
4708                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4709
4710                 if (!cpu_active(cpu)) {
4711                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4712                                 return 0;
4713
4714                         /*
4715                          * If we are going offline and still the leader,
4716                          * give up!
4717                          */
4718                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4719                                 BUG();
4720
4721                         return 0;
4722                 }
4723
4724                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4725
4726                 /* time for ilb owner also to sleep */
4727                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_active_cpus()) {
4728                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4729                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4730                         return 0;
4731                 }
4732
4733                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4734                         /* make me the ilb owner */
4735                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4736                                 return 1;
4737                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4738                         int new_ilb;
4739
4740                         if (!(sched_smt_power_savings ||
4741                                                 sched_mc_power_savings))
4742                                 return 1;
4743                         /*
4744                          * Check to see if there is a more power-efficient
4745                          * ilb.
4746                          */
4747                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
4748                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
4749                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4750                                 resched_cpu(new_ilb);
4751                                 return 0;
4752                         }
4753                         return 1;
4754                 }
4755         } else {
4756                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4757                         return 0;
4758
4759                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4760
4761                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4762                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4763                                 BUG();
4764         }
4765         return 0;
4766 }
4767 #endif
4768
4769 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4770
4771 /*
4772  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4773  * and initiates a balancing operation if so.
4774  *
4775  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4776  */
4777 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4778 {
4779         int balance = 1;
4780         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4781         unsigned long interval;
4782         struct sched_domain *sd;
4783         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4784         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4785         int update_next_balance = 0;
4786         int need_serialize;
4787
4788         for_each_domain(cpu, sd) {
4789                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4790                         continue;
4791
4792                 interval = sd->balance_interval;
4793                 if (idle != CPU_IDLE)
4794                         interval *= sd->busy_factor;
4795
4796                 /* scale ms to jiffies */
4797                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4798                 if (unlikely(!interval))
4799                         interval = 1;
4800                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4801                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4802
4803                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4804
4805                 if (need_serialize) {
4806                         if (!spin_trylock(&balancing))
4807                                 goto out;
4808                 }
4809
4810                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4811                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
4812                                 /*
4813                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4814                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4815                                  * not idle.
4816                                  */
4817                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4818                         }
4819                         sd->last_balance = jiffies;
4820                 }
4821                 if (need_serialize)
4822                         spin_unlock(&balancing);
4823 out:
4824                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4825                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4826                         update_next_balance = 1;
4827                 }
4828
4829                 /*
4830                  * Stop the load balance at this level. There is another
4831                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4832                  * actively.
4833                  */
4834                 if (!balance)
4835                         break;
4836         }
4837
4838         /*
4839          * next_balance will be updated only when there is a need.
4840          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4841          * updated.
4842          */
4843         if (likely(update_next_balance))
4844                 rq->next_balance = next_balance;
4845 }
4846
4847 /*
4848  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4849  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4850  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4851  */
4852 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4853 {
4854         int this_cpu = smp_processor_id();
4855         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4856         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4857                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4858
4859         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4860
4861 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4862         /*
4863          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4864          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4865          * stopped.
4866          */
4867         if (this_rq->idle_at_tick &&
4868             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4869                 struct rq *rq;
4870                 int balance_cpu;
4871
4872                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4873                         if (balance_cpu == this_cpu)
4874                                 continue;
4875
4876                         /*
4877                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4878                          * work being done for other cpus. Next load
4879                          * balancing owner will pick it up.
4880                          */
4881                         if (need_resched())
4882                                 break;
4883
4884                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4885
4886                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4887                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4888                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4889                 }
4890         }
4891 #endif
4892 }
4893
4894 static inline int on_null_domain(int cpu)
4895 {
4896         return !rcu_dereference_sched(cpu_rq(cpu)->sd);
4897 }
4898
4899 /*
4900  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4901  *
4902  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4903  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4904  * if the whole system is idle.
4905  */
4906 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4907 {
4908 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4909         /*
4910          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4911          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4912          * load balancer.
4913          */
4914         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4915                 rq->in_nohz_recently = 0;
4916
4917                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4918                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4919                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4920                 }
4921
4922                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4923                         int ilb = find_new_ilb(cpu);
4924
4925                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4926                                 resched_cpu(ilb);
4927                 }
4928         }
4929
4930         /*
4931          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4932          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4933          */
4934         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4935             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4936                 resched_cpu(cpu);
4937                 return;
4938         }
4939
4940         /*
4941          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4942          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4943          */
4944         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4945             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4946                 return;
4947 #endif
4948         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4949         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4950             likely(!on_null_domain(cpu)))
4951                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4952 }
4953
4954 #else   /* CONFIG_SMP */
4955
4956 /*
4957  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4958  */
4959 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4960 {
4961 }
4962
4963 #endif
4964
4965 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4966
4967 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4968
4969 /*
4970  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
4971  * @p in case that task is currently running.
4972  *
4973  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
4974  */
4975 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
4976 {
4977         u64 ns = 0;
4978
4979         if (task_current(rq, p)) {
4980                 update_rq_clock(rq);
4981                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
4982                 if ((s64)ns < 0)
4983                         ns = 0;
4984         }
4985
4986         return ns;
4987 }
4988
4989 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4990 {
4991         unsigned long flags;
4992         struct rq *rq;
4993         u64 ns = 0;
4994
4995         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4996         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
4997         task_rq_unlock(rq, &flags);
4998
4999         return ns;
5000 }
5001
5002 /*
5003  * Return accounted runtime for the task.
5004  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
5005  * pending runtime that have not been accounted yet.
5006  */
5007 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
5008 {
5009         unsigned long flags;
5010         struct rq *rq;
5011         u64 ns = 0;
5012
5013         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5014         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
5015         task_rq_unlock(rq, &flags);
5016
5017         return ns;
5018 }
5019
5020 /*
5021  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
5022  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
5023  * pending runtime that have not been accounted yet.
5024  *
5025  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
5026  * so the return value not includes other pending runtime that other
5027  * running tasks might have.
5028  */
5029 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
5030 {
5031         struct task_cputime totals;
5032         unsigned long flags;
5033         struct rq *rq;
5034         u64 ns;
5035
5036         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5037         thread_group_cputime(p, &totals);
5038         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
5039         task_rq_unlock(rq, &flags);
5040
5041         return ns;
5042 }
5043
5044 /*
5045  * Account user cpu time to a process.
5046  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5047  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
5048  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5049  */
5050 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5051                        cputime_t cputime_scaled)
5052 {
5053         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5054         cputime64_t tmp;
5055
5056         /* Add user time to process. */
5057         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5058         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5059         account_group_user_time(p, cputime);
5060
5061         /* Add user time to cpustat. */
5062         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5063         if (TASK_NICE(p) > 0)
5064                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
5065         else
5066                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5067
5068         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
5069         /* Account for user time used */
5070         acct_update_integrals(p);
5071 }
5072
5073 /*
5074  * Account guest cpu time to a process.
5075  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5076  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
5077  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5078  */
5079 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5080                                cputime_t cputime_scaled)
5081 {
5082         cputime64_t tmp;
5083         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5084
5085         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5086
5087         /* Add guest time to process. */
5088         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5089         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5090         account_group_user_time(p, cputime);
5091         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
5092
5093         /* Add guest time to cpustat. */
5094         if (TASK_NICE(p) > 0) {
5095                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
5096                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
5097         } else {
5098                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5099                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
5100         }
5101 }
5102
5103 /*
5104  * Account system cpu time to a process.
5105  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5106  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
5107  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
5108  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5109  */
5110 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
5111                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
5112 {
5113         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5114         cputime64_t tmp;
5115
5116         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
5117                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
5118                 return;
5119         }
5120
5121         /* Add system time to process. */
5122         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
5123         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
5124         account_group_system_time(p, cputime);
5125
5126         /* Add system time to cpustat. */
5127         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5128         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
5129                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
5130         else if (softirq_count())
5131                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
5132         else
5133                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
5134
5135         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
5136
5137         /* Account for system time used */
5138         acct_update_integrals(p);
5139 }
5140
5141 /*
5142  * Account for involuntary wait time.
5143  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
5144  */
5145 void account_steal_time(cputime_t cputime)
5146 {
5147         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5148         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5149
5150         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
5151 }
5152
5153 /*
5154  * Account for idle time.
5155  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
5156  */
5157 void account_idle_time(cputime_t cputime)
5158 {
5159         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5160         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5161         struct rq *rq = this_rq();
5162
5163         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
5164                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
5165         else
5166                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
5167 }
5168
5169 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5170
5171 /*
5172  * Account a single tick of cpu time.
5173  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5174  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
5175  */
5176 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
5177 {
5178         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
5179         struct rq *rq = this_rq();
5180
5181         if (user_tick)
5182                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
5183         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
5184                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
5185                                     one_jiffy_scaled);
5186         else
5187                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
5188 }
5189
5190 /*
5191  * Account multiple ticks of steal time.
5192  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
5193  * @ticks: number of stolen ticks
5194  */
5195 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
5196 {
5197         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5198 }
5199
5200 /*
5201  * Account multiple ticks of idle time.
5202  * @ticks: number of stolen ticks
5203  */
5204 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
5205 {
5206         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5207 }
5208
5209 #endif
5210
5211 /*
5212  * Use precise platform statistics if available:
5213  */
5214 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5215 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5216 {
5217         *ut = p->utime;
5218         *st = p->stime;
5219 }
5220
5221 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5222 {
5223         struct task_cputime cputime;
5224
5225         thread_group_cputime(p, &cputime);
5226
5227         *ut = cputime.utime;
5228         *st = cputime.stime;
5229 }
5230 #else
5231
5232 #ifndef nsecs_to_cputime
5233 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
5234 #endif
5235
5236 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5237 {
5238         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
5239
5240         /*
5241          * Use CFS's precise accounting:
5242          */
5243         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
5244
5245         if (total) {
5246                 u64 temp;
5247
5248                 temp = (u64)(rtime * utime);
5249                 do_div(temp, total);
5250                 utime = (cputime_t)temp;
5251         } else
5252                 utime = rtime;
5253
5254         /*
5255          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
5256          */
5257         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
5258         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
5259
5260         *ut = p->prev_utime;
5261         *st = p->prev_stime;
5262 }
5263
5264 /*
5265  * Must be called with siglock held.
5266  */
5267 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5268 {
5269         struct signal_struct *sig = p->signal;
5270         struct task_cputime cputime;
5271         cputime_t rtime, utime, total;
5272
5273         thread_group_cputime(p, &cputime);
5274
5275         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
5276         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
5277
5278         if (total) {
5279                 u64 temp;
5280
5281                 temp = (u64)(rtime * cputime.utime);
5282                 do_div(temp, total);
5283                 utime = (cputime_t)temp;
5284         } else
5285                 utime = rtime;
5286
5287         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
5288         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
5289                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
5290
5291         *ut = sig->prev_utime;
5292         *st = sig->prev_stime;
5293 }
5294 #endif
5295
5296 /*
5297  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5298  * We call it with interrupts disabled.
5299  *
5300  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
5301  * timeslices.
5302  */
5303 void scheduler_tick(void)
5304 {
5305         int cpu = smp_processor_id();
5306         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5307         struct task_struct *curr = rq->curr;
5308
5309         sched_clock_tick();
5310
5311         raw_spin_lock(&rq->lock);
5312         update_rq_clock(rq);
5313         update_cpu_load(rq);
5314         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5315         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5316
5317         perf_event_task_tick(curr, cpu);
5318
5319 #ifdef CONFIG_SMP
5320         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
5321         trigger_load_balance(rq, cpu);
5322 #endif
5323 }
5324
5325 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
5326 {
5327         if (in_lock_functions(addr)) {
5328                 addr = CALLER_ADDR2;
5329                 if (in_lock_functions(addr))
5330                         addr = CALLER_ADDR3;
5331         }
5332         return addr;
5333 }
5334
5335 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5336                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
5337
5338 void __kprobes add_preempt_count(int val)
5339 {
5340 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5341         /*
5342          * Underflow?
5343          */
5344         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5345                 return;
5346 #endif
5347         preempt_count() += val;
5348 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5349         /*
5350          * Spinlock count overflowing soon?
5351          */
5352         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5353                                 PREEMPT_MASK - 10);
5354 #endif
5355         if (preempt_count() == val)
5356                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5357 }
5358 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
5359
5360 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
5361 {
5362 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5363         /*
5364          * Underflow?
5365          */
5366         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5367                 return;
5368         /*
5369          * Is the spinlock portion underflowing?
5370          */
5371         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5372                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5373                 return;
5374 #endif
5375
5376         if (preempt_count() == val)
5377                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5378         preempt_count() -= val;
5379 }
5380 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
5381
5382 #endif
5383
5384 /*
5385  * Print scheduling while atomic bug:
5386  */
5387 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5388 {
5389         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5390
5391         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5392                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5393
5394         debug_show_held_locks(prev);
5395         print_modules();
5396         if (irqs_disabled())
5397                 print_irqtrace_events(prev);
5398
5399         if (regs)
5400                 show_regs(regs);
5401         else
5402                 dump_stack();
5403 }
5404
5405 /*
5406  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5407  */
5408 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
5409 {
5410         /*
5411          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
5412          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
5413          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
5414          */
5415         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
5416                 __schedule_bug(prev);
5417
5418         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5419
5420         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
5421 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
5422         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
5423                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
5424                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
5425         }
5426 #endif
5427 }
5428
5429 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5430 {
5431         if (prev->state == TASK_RUNNING) {
5432                 u64 runtime = prev->se.sum_exec_runtime;
5433
5434                 runtime -= prev->se.prev_sum_exec_runtime;
5435                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
5436
5437                 /*
5438                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
5439                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
5440                  * the avg_overlap on preemption.
5441                  *
5442                  * We use the average preemption runtime because that
5443                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
5444                  * build up.
5445                  */
5446                 update_avg(&prev->se.avg_overlap, runtime);
5447         }
5448         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
5449 }
5450
5451 /*
5452  * Pick up the highest-prio task:
5453  */
5454 static inline struct task_struct *
5455 pick_next_task(struct rq *rq)
5456 {
5457         const struct sched_class *class;
5458         struct task_struct *p;
5459
5460         /*
5461          * Optimization: we know that if all tasks are in
5462          * the fair class we can call that function directly:
5463          */
5464         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
5465                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
5466                 if (likely(p))
5467                         return p;
5468         }
5469
5470         class = sched_class_highest;
5471         for ( ; ; ) {
5472                 p = class->pick_next_task(rq);
5473                 if (p)
5474                         return p;
5475                 /*
5476                  * Will never be NULL as the idle class always
5477                  * returns a non-NULL p:
5478                  */
5479                 class = class->next;
5480         }
5481 }
5482
5483 /*
5484  * schedule() is the main scheduler function.
5485  */
5486 asmlinkage void __sched schedule(void)
5487 {
5488         struct task_struct *prev, *next;
5489         unsigned long *switch_count;
5490         struct rq *rq;
5491         int cpu;
5492
5493 need_resched:
5494         preempt_disable();
5495         cpu = smp_processor_id();
5496         rq = cpu_rq(cpu);
5497         rcu_sched_qs(cpu);
5498         prev = rq->curr;
5499         switch_count = &prev->nivcsw;
5500
5501         release_kernel_lock(prev);
5502 need_resched_nonpreemptible:
5503
5504         schedule_debug(prev);
5505
5506         if (sched_feat(HRTICK))
5507                 hrtick_clear(rq);
5508
5509         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5510         update_rq_clock(rq);
5511         clear_tsk_need_resched(prev);
5512
5513         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
5514                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
5515                         prev->state = TASK_RUNNING;
5516                 else
5517                         deactivate_task(rq, prev, 1);
5518                 switch_count = &prev->nvcsw;
5519         }
5520
5521         pre_schedule(rq, prev);
5522
5523         if (unlikely(!rq->nr_running))
5524                 idle_balance(cpu, rq);
5525
5526         put_prev_task(rq, prev);
5527         next = pick_next_task(rq);
5528
5529         if (likely(prev != next)) {
5530                 sched_info_switch(prev, next);
5531                 perf_event_task_sched_out(prev, next, cpu);
5532
5533                 rq->nr_switches++;
5534                 rq->curr = next;
5535                 ++*switch_count;
5536
5537                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
5538                 /*
5539                  * the context switch might have flipped the stack from under
5540                  * us, hence refresh the local variables.
5541                  */
5542                 cpu = smp_processor_id();
5543                 rq = cpu_rq(cpu);
5544         } else
5545                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5546
5547         post_schedule(rq);
5548
5549         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0)) {
5550                 prev = rq->curr;
5551                 switch_count = &prev->nivcsw;
5552                 goto need_resched_nonpreemptible;
5553         }
5554
5555         preempt_enable_no_resched();
5556         if (need_resched())
5557                 goto need_resched;
5558 }
5559 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5560
5561 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
5562 /*
5563  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
5564  * access and not reliable.
5565  */
5566 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
5567 {
5568         unsigned int cpu;
5569         struct rq *rq;
5570
5571         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
5572                 return 0;
5573
5574 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
5575         /*
5576          * Need to access the cpu field knowing that
5577          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
5578          * the mutex owner just released it and exited.
5579          */
5580         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
5581                 goto out;
5582 #else
5583         cpu = owner->cpu;
5584 #endif
5585
5586         /*
5587          * Even if the access succeeded (likely case),
5588          * the cpu field may no longer be valid.
5589          */
5590         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
5591                 goto out;
5592
5593         /*
5594          * We need to validate that we can do a
5595          * get_cpu() and that we have the percpu area.
5596          */
5597         if (!cpu_online(cpu))
5598                 goto out;
5599
5600         rq = cpu_rq(cpu);
5601
5602         for (;;) {
5603                 /*
5604                  * Owner changed, break to re-assess state.
5605                  */
5606                 if (lock->owner != owner)
5607                         break;
5608
5609                 /*
5610                  * Is that owner really running on that cpu?
5611                  */
5612                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
5613                         return 0;
5614
5615                 cpu_relax();
5616         }
5617 out:
5618         return 1;
5619 }
5620 #endif
5621
5622 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5623 /*
5624  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5625  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
5626  * occur there and call schedule directly.
5627  */
5628 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
5629 {
5630         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5631
5632         /*
5633          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5634          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5635          */
5636         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
5637                 return;
5638
5639         do {
5640                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5641                 schedule();
5642                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5643
5644                 /*
5645                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5646                  * between schedule and now.
5647                  */
5648                 barrier();
5649         } while (need_resched());
5650 }
5651 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5652
5653 /*
5654  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
5655  * off of irq context.
5656  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5657  * protect us against recursive calling from irq.
5658  */
5659 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
5660 {
5661         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5662
5663         /* Catch callers which need to be fixed */
5664         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
5665
5666         do {
5667                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5668                 local_irq_enable();
5669                 schedule();
5670                 local_irq_disable();
5671                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5672
5673                 /*
5674                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5675                  * between schedule and now.
5676                  */
5677                 barrier();
5678         } while (need_resched());
5679 }
5680
5681 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
5682
5683 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
5684                           void *key)
5685 {
5686         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
5687 }
5688 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5689
5690 /*
5691  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
5692  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
5693  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
5694  *
5695  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
5696  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
5697  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
5698  */
5699 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5700                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
5701 {
5702         wait_queue_t *curr, *next;
5703
5704         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
5705                 unsigned flags = curr->flags;
5706
5707                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
5708                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
5709                         break;
5710         }
5711 }
5712
5713 /**
5714  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
5715  * @q: the waitqueue
5716  * @mode: which threads
5717  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5718  * @key: is directly passed to the wakeup function
5719  *
5720  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5721  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5722  */
5723 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5724                         int nr_exclusive, void *key)
5725 {
5726         unsigned long flags;
5727
5728         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5729         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5730         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5731 }
5732 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5733
5734 /*
5735  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5736  */
5737 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5738 {
5739         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5740 }
5741
5742 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
5743 {
5744         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
5745 }
5746
5747 /**
5748  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
5749  * @q: the waitqueue
5750  * @mode: which threads
5751  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5752  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
5753  *
5754  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5755  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5756  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5757  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5758  *
5759  * On UP it can prevent extra preemption.
5760  *
5761  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5762  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5763  */
5764 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5765                         int nr_exclusive, void *key)
5766 {
5767         unsigned long flags;
5768         int wake_flags = WF_SYNC;
5769
5770         if (unlikely(!q))
5771                 return;
5772
5773         if (unlikely(!nr_exclusive))
5774                 wake_flags = 0;
5775
5776         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5777         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
5778         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5779 }
5780 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
5781
5782 /*
5783  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
5784  */
5785 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5786 {
5787         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
5788 }
5789 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5790
5791 /**
5792  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5793  * @x:  holds the state of this particular completion
5794  *
5795  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5796  * awakened in the same order in which they were queued.
5797  *
5798  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
5799  *
5800  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5801  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5802  */
5803 void complete(struct completion *x)
5804 {
5805         unsigned long flags;
5806
5807         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5808         x->done++;
5809         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5810         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5811 }
5812 EXPORT_SYMBOL(complete);
5813
5814 /**
5815  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5816  * @x:  holds the state of this particular completion
5817  *
5818  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5819  *
5820  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5821  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5822  */
5823 void complete_all(struct completion *x)
5824 {
5825         unsigned long flags;
5826
5827         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5828         x->done += UINT_MAX/2;
5829         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5830         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5831 }
5832 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5833
5834 static inline long __sched
5835 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5836 {
5837         if (!x->done) {
5838                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5839
5840                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5841                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5842                 do {
5843                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5844                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5845                                 break;
5846                         }
5847                         __set_current_state(state);
5848                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5849                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5850                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5851                 } while (!x->done && timeout);
5852                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5853                 if (!x->done)
5854                         return timeout;
5855         }
5856         x->done--;
5857         return timeout ?: 1;
5858 }
5859
5860 static long __sched
5861 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5862 {
5863         might_sleep();
5864
5865         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5866         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5867         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5868         return timeout;
5869 }
5870
5871 /**
5872  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5873  * @x:  holds the state of this particular completion
5874  *
5875  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5876  * interruptible and there is no timeout.
5877  *
5878  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5879  * and interrupt capability. Also see complete().
5880  */
5881 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5882 {
5883         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5884 }
5885 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5886
5887 /**
5888  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5889  * @x:  holds the state of this particular completion
5890  * @timeout:  timeout value in jiffies
5891  *
5892  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5893  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5894  * interruptible.
5895  */
5896 unsigned long __sched
5897 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5898 {
5899         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5900 }
5901 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5902
5903 /**
5904  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5905  * @x:  holds the state of this particular completion
5906  *
5907  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5908  * interruptible.
5909  */
5910 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5911 {
5912         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5913         if (t == -ERESTARTSYS)
5914                 return t;
5915         return 0;
5916 }
5917 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5918
5919 /**
5920  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5921  * @x:  holds the state of this particular completion
5922  * @timeout:  timeout value in jiffies
5923  *
5924  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5925  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5926  */
5927 unsigned long __sched
5928 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5929                                           unsigned long timeout)
5930 {
5931         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5932 }
5933 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5934
5935 /**
5936  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5937  * @x:  holds the state of this particular completion
5938  *
5939  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5940  * interrupted by a kill signal.
5941  */
5942 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5943 {
5944         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5945         if (t == -ERESTARTSYS)
5946                 return t;
5947         return 0;
5948 }
5949 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5950
5951 /**
5952  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5953  *      @x:     completion structure
5954  *
5955  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5956  *               1 if a decrement succeeded.
5957  *
5958  *      If a completion is being used as a counting completion,
5959  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5960  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5961  *      is protecting is not available.
5962  */
5963 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5964 {
5965         unsigned long flags;
5966         int ret = 1;
5967
5968         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5969         if (!x->done)
5970                 ret = 0;
5971         else
5972                 x->done--;
5973         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5974         return ret;
5975 }
5976 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5977
5978 /**
5979  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5980  *      @x:     completion structure
5981  *
5982  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5983  *               1 if there are no waiters.
5984  *
5985  */
5986 bool completion_done(struct completion *x)
5987 {
5988         unsigned long flags;
5989         int ret = 1;
5990
5991         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5992         if (!x->done)
5993                 ret = 0;
5994         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5995         return ret;
5996 }
5997 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5998
5999 static long __sched
6000 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
6001 {
6002         unsigned long flags;
6003         wait_queue_t wait;
6004
6005         init_waitqueue_entry(&wait, current);
6006
6007         __set_current_state(state);
6008
6009         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
6010         __add_wait_queue(q, &wait);
6011         spin_unlock(&q->lock);
6012         timeout = schedule_timeout(timeout);
6013         spin_lock_irq(&q->lock);
6014         __remove_wait_queue(q, &wait);
6015         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
6016
6017         return timeout;
6018 }
6019
6020 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
6021 {
6022         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
6023 }
6024 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
6025
6026 long __sched
6027 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
6028 {
6029         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
6030 }
6031 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
6032
6033 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
6034 {
6035         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
6036 }
6037 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
6038
6039 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
6040 {
6041         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
6042 }
6043 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
6044
6045 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6046
6047 /*
6048  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
6049  * @p: task
6050  * @prio: prio value (kernel-internal form)
6051  *
6052  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
6053  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
6054  *
6055  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
6056  */
6057 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
6058 {
6059         unsigned long flags;
6060         int oldprio, on_rq, running;
6061         struct rq *rq;
6062         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6063
6064         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
6065
6066         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6067         update_rq_clock(rq);
6068
6069         oldprio = p->prio;
6070         on_rq = p->se.on_rq;
6071         running = task_current(rq, p);
6072         if (on_rq)
6073                 dequeue_task(rq, p, 0);
6074         if (running)
6075                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6076
6077         if (rt_prio(prio))
6078                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6079         else
6080                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6081
6082         p->prio = prio;
6083
6084         if (running)
6085                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6086         if (on_rq) {
6087                 enqueue_task(rq, p, 0);
6088
6089                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6090         }
6091         task_rq_unlock(rq, &flags);
6092 }
6093
6094 #endif
6095
6096 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
6097 {
6098         int old_prio, delta, on_rq;
6099         unsigned long flags;
6100         struct rq *rq;
6101
6102         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
6103                 return;
6104         /*
6105          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
6106          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
6107          */
6108         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6109         update_rq_clock(rq);
6110         /*
6111          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
6112          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
6113          * it wont have any effect on scheduling until the task is
6114          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
6115          */
6116         if (task_has_rt_policy(p)) {
6117                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6118                 goto out_unlock;
6119         }
6120         on_rq = p->se.on_rq;
6121         if (on_rq)
6122                 dequeue_task(rq, p, 0);
6123
6124         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6125         set_load_weight(p);
6126         old_prio = p->prio;
6127         p->prio = effective_prio(p);
6128         delta = p->prio - old_prio;
6129
6130         if (on_rq) {
6131                 enqueue_task(rq, p, 0);
6132                 /*
6133                  * If the task increased its priority or is running and
6134                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
6135                  */
6136                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
6137                         resched_task(rq->curr);
6138         }
6139 out_unlock:
6140         task_rq_unlock(rq, &flags);
6141 }
6142 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
6143
6144 /*
6145  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
6146  * @p: task
6147  * @nice: nice value
6148  */
6149 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
6150 {
6151         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
6152         int nice_rlim = 20 - nice;
6153
6154         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
6155                 capable(CAP_SYS_NICE));
6156 }
6157
6158 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
6159
6160 /*
6161  * sys_nice - change the priority of the current process.
6162  * @increment: priority increment
6163  *
6164  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
6165  * does similar things.
6166  */
6167 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
6168 {
6169         long nice, retval;
6170
6171         /*
6172          * Setpriority might change our priority at the same moment.
6173          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
6174          * and we have a single winner.
6175          */
6176         if (increment < -40)
6177                 increment = -40;
6178         if (increment > 40)
6179                 increment = 40;
6180
6181         nice = TASK_NICE(current) + increment;
6182         if (nice < -20)
6183                 nice = -20;
6184         if (nice > 19)
6185                 nice = 19;
6186
6187         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
6188                 return -EPERM;
6189
6190         retval = security_task_setnice(current, nice);
6191         if (retval)
6192                 return retval;
6193
6194         set_user_nice(current, nice);
6195         return 0;
6196 }
6197
6198 #endif
6199
6200 /**
6201  * task_prio - return the priority value of a given task.
6202  * @p: the task in question.
6203  *
6204  * This is the priority value as seen by users in /proc.
6205  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
6206  * around 0, value goes from -16 to +15.
6207  */
6208 int task_prio(const struct task_struct *p)
6209 {
6210         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
6211 }
6212
6213 /**
6214  * task_nice - return the nice value of a given task.
6215  * @p: the task in question.
6216  */
6217 int task_nice(const struct task_struct *p)
6218 {
6219         return TASK_NICE(p);
6220 }
6221 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
6222
6223 /**
6224  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
6225  * @cpu: the processor in question.
6226  */
6227 int idle_cpu(int cpu)
6228 {
6229         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
6230 }
6231
6232 /**
6233  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
6234  * @cpu: the processor in question.
6235  */
6236 struct task_struct *idle_task(int cpu)
6237 {
6238         return cpu_rq(cpu)->idle;
6239 }
6240
6241 /**
6242  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
6243  * @pid: the pid in question.
6244  */
6245 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
6246 {
6247         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
6248 }
6249
6250 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
6251 static void
6252 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
6253 {
6254         BUG_ON(p->se.on_rq);
6255
6256         p->policy = policy;
6257         p->rt_priority = prio;
6258         p->normal_prio = normal_prio(p);
6259         /* we are holding p->pi_lock already */
6260         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
6261         if (rt_prio(p->prio))
6262                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6263         else
6264                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6265         set_load_weight(p);
6266 }
6267
6268 /*
6269  * check the target process has a UID that matches the current process's
6270  */
6271 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
6272 {
6273         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
6274         bool match;
6275
6276         rcu_read_lock();
6277         pcred = __task_cred(p);
6278         match = (cred->euid == pcred->euid ||
6279                  cred->euid == pcred->uid);
6280         rcu_read_unlock();
6281         return match;
6282 }
6283
6284 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6285                                 struct sched_param *param, bool user)
6286 {
6287         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
6288         unsigned long flags;
6289         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6290         struct rq *rq;
6291         int reset_on_fork;
6292
6293         /* may grab non-irq protected spin_locks */
6294         BUG_ON(in_interrupt());
6295 recheck:
6296         /* double check policy once rq lock held */
6297         if (policy < 0) {
6298                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
6299                 policy = oldpolicy = p->policy;
6300         } else {
6301                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
6302                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
6303
6304                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
6305                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
6306                                 policy != SCHED_IDLE)
6307                         return -EINVAL;
6308         }
6309
6310         /*
6311          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
6312          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
6313          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
6314          */
6315         if (param->sched_priority < 0 ||
6316             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
6317             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
6318                 return -EINVAL;
6319         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
6320                 return -EINVAL;
6321
6322         /*
6323          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
6324          */
6325         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
6326                 if (rt_policy(policy)) {
6327                         unsigned long rlim_rtprio;
6328
6329                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
6330                                 return -ESRCH;
6331                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
6332                         unlock_task_sighand(p, &flags);
6333
6334                         /* can't set/change the rt policy */
6335                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
6336                                 return -EPERM;
6337
6338                         /* can't increase priority */
6339                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
6340                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
6341                                 return -EPERM;
6342                 }
6343                 /*
6344                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
6345                  * move out of SCHED_IDLE either:
6346                  */
6347                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
6348                         return -EPERM;
6349
6350                 /* can't change other user's priorities */
6351                 if (!check_same_owner(p))
6352                         return -EPERM;
6353
6354                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
6355                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
6356                         return -EPERM;
6357         }
6358
6359         if (user) {
6360 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6361                 /*
6362                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
6363                  * assigned.
6364                  */
6365                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
6366                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
6367                         return -EPERM;
6368 #endif
6369
6370                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
6371                 if (retval)
6372                         return retval;
6373         }
6374
6375         /*
6376          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
6377          * changing the priority of the task:
6378          */
6379         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6380         /*
6381          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
6382          * runqueue lock must be held.
6383          */
6384         rq = __task_rq_lock(p);
6385         /* recheck policy now with rq lock held */
6386         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
6387                 policy = oldpolicy = -1;
6388                 __task_rq_unlock(rq);
6389                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6390                 goto recheck;
6391         }
6392         update_rq_clock(rq);
6393         on_rq = p->se.on_rq;
6394         running = task_current(rq, p);
6395         if (on_rq)
6396                 deactivate_task(rq, p, 0);
6397         if (running)
6398                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6399
6400         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
6401
6402         oldprio = p->prio;
6403         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
6404
6405         if (running)
6406                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6407         if (on_rq) {
6408                 activate_task(rq, p, 0);
6409
6410                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6411         }
6412         __task_rq_unlock(rq);
6413         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6414
6415         rt_mutex_adjust_pi(p);
6416
6417         return 0;
6418 }
6419
6420 /**
6421  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
6422  * @p: the task in question.
6423  * @policy: new policy.
6424  * @param: structure containing the new RT priority.
6425  *
6426  * NOTE that the task may be already dead.
6427  */
6428 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6429                        struct sched_param *param)
6430 {
6431         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
6432 }
6433 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
6434
6435 /**
6436  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
6437  * @p: the task in question.
6438  * @policy: new policy.
6439  * @param: structure containing the new RT priority.
6440  *
6441  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
6442  * current context has permission.  For example, this is needed in
6443  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
6444  * but our caller might not have that capability.
6445  */
6446 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
6447                                struct sched_param *param)
6448 {
6449         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
6450 }
6451
6452 static int
6453 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
6454 {
6455         struct sched_param lparam;
6456         struct task_struct *p;
6457         int retval;
6458
6459         if (!param || pid < 0)
6460                 return -EINVAL;
6461         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
6462                 return -EFAULT;
6463
6464         rcu_read_lock();
6465         retval = -ESRCH;
6466         p = find_process_by_pid(pid);
6467         if (p != NULL)
6468                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
6469         rcu_read_unlock();
6470
6471         return retval;
6472 }
6473
6474 /**
6475  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
6476  * @pid: the pid in question.
6477  * @policy: new policy.
6478  * @param: structure containing the new RT priority.
6479  */
6480 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
6481                 struct sched_param __user *, param)
6482 {
6483         /* negative values for policy are not valid */
6484         if (policy < 0)
6485                 return -EINVAL;
6486
6487         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
6488 }
6489
6490 /**
6491  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
6492  * @pid: the pid in question.
6493  * @param: structure containing the new RT priority.
6494  */
6495 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6496 {
6497         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
6498 }
6499
6500 /**
6501  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
6502  * @pid: the pid in question.
6503  */
6504 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
6505 {
6506         struct task_struct *p;
6507         int retval;
6508
6509         if (pid < 0)
6510                 return -EINVAL;
6511
6512         retval = -ESRCH;
6513         rcu_read_lock();
6514         p = find_process_by_pid(pid);
6515         if (p) {
6516                 retval = security_task_getscheduler(p);
6517                 if (!retval)
6518                         retval = p->policy
6519                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
6520         }
6521         rcu_read_unlock();
6522         return retval;
6523 }
6524
6525 /**
6526  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
6527  * @pid: the pid in question.
6528  * @param: structure containing the RT priority.
6529  */
6530 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6531 {
6532         struct sched_param lp;
6533         struct task_struct *p;
6534         int retval;
6535
6536         if (!param || pid < 0)
6537                 return -EINVAL;
6538
6539         rcu_read_lock();
6540         p = find_process_by_pid(pid);
6541         retval = -ESRCH;
6542         if (!p)
6543                 goto out_unlock;
6544
6545         retval = security_task_getscheduler(p);
6546         if (retval)
6547                 goto out_unlock;
6548
6549         lp.sched_priority = p->rt_priority;
6550         rcu_read_unlock();
6551
6552         /*
6553          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
6554          */
6555         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
6556
6557         return retval;
6558
6559 out_unlock:
6560         rcu_read_unlock();
6561         return retval;
6562 }
6563
6564 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
6565 {
6566         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
6567         struct task_struct *p;
6568         int retval;
6569
6570         get_online_cpus();
6571         rcu_read_lock();
6572
6573         p = find_process_by_pid(pid);
6574         if (!p) {
6575                 rcu_read_unlock();
6576                 put_online_cpus();
6577                 return -ESRCH;
6578         }
6579
6580         /* Prevent p going away */
6581         get_task_struct(p);
6582         rcu_read_unlock();
6583
6584         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6585                 retval = -ENOMEM;
6586                 goto out_put_task;
6587         }
6588         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6589                 retval = -ENOMEM;
6590                 goto out_free_cpus_allowed;
6591         }
6592         retval = -EPERM;
6593         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
6594                 goto out_unlock;
6595
6596         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
6597         if (retval)
6598                 goto out_unlock;
6599
6600         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6601         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6602  again:
6603         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
6604
6605         if (!retval) {
6606                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6607                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6608                         /*
6609                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6610                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6611                          * cpuset's cpus_allowed
6612                          */
6613                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6614                         goto again;
6615                 }
6616         }
6617 out_unlock:
6618         free_cpumask_var(new_mask);
6619 out_free_cpus_allowed:
6620         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6621 out_put_task:
6622         put_task_struct(p);
6623         put_online_cpus();
6624         return retval;
6625 }
6626
6627 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6628                              struct cpumask *new_mask)
6629 {
6630         if (len < cpumask_size())
6631                 cpumask_clear(new_mask);
6632         else if (len > cpumask_size())
6633                 len = cpumask_size();
6634
6635         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6636 }
6637
6638 /**
6639  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
6640  * @pid: pid of the process
6641  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6642  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
6643  */
6644 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6645                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6646 {
6647         cpumask_var_t new_mask;
6648         int retval;
6649
6650         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6651                 return -ENOMEM;
6652
6653         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6654         if (retval == 0)
6655                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6656         free_cpumask_var(new_mask);
6657         return retval;
6658 }
6659
6660 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6661 {
6662         struct task_struct *p;
6663         unsigned long flags;
6664         struct rq *rq;
6665         int retval;
6666
6667         get_online_cpus();
6668         rcu_read_lock();
6669
6670         retval = -ESRCH;
6671         p = find_process_by_pid(pid);
6672         if (!p)
6673                 goto out_unlock;
6674
6675         retval = security_task_getscheduler(p);
6676         if (retval)
6677                 goto out_unlock;
6678
6679         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6680         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6681         task_rq_unlock(rq, &flags);
6682
6683 out_unlock:
6684         rcu_read_unlock();
6685         put_online_cpus();
6686
6687         return retval;
6688 }
6689
6690 /**
6691  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
6692  * @pid: pid of the process
6693  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6694  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
6695  */
6696 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6697                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6698 {
6699         int ret;
6700         cpumask_var_t mask;
6701
6702         if (len < cpumask_size())
6703                 return -EINVAL;
6704
6705         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6706                 return -ENOMEM;
6707
6708         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6709         if (ret == 0) {
6710                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
6711                         ret = -EFAULT;
6712                 else
6713                         ret = cpumask_size();
6714         }
6715         free_cpumask_var(mask);
6716
6717         return ret;
6718 }
6719
6720 /**
6721  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6722  *
6723  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6724  * other threads running on this CPU then this function will return.
6725  */
6726 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6727 {
6728         struct rq *rq = this_rq_lock();
6729
6730         schedstat_inc(rq, yld_count);
6731         current->sched_class->yield_task(rq);
6732
6733         /*
6734          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
6735          * no need to preempt or enable interrupts:
6736          */
6737         __release(rq->lock);
6738         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
6739         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
6740         preempt_enable_no_resched();
6741
6742         schedule();
6743
6744         return 0;
6745 }
6746
6747 static inline int should_resched(void)
6748 {
6749         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
6750 }
6751
6752 static void __cond_resched(void)
6753 {
6754         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6755         schedule();
6756         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6757 }
6758
6759 int __sched _cond_resched(void)
6760 {
6761         if (should_resched()) {
6762                 __cond_resched();
6763                 return 1;
6764         }
6765         return 0;
6766 }
6767 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6768
6769 /*
6770  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6771  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6772  *
6773  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6774  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6775  * spin_unlock(), once by hand).
6776  */
6777 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6778 {
6779         int resched = should_resched();
6780         int ret = 0;
6781
6782         lockdep_assert_held(lock);
6783
6784         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6785                 spin_unlock(lock);
6786                 if (resched)
6787                         __cond_resched();
6788                 else
6789                         cpu_relax();
6790                 ret = 1;
6791                 spin_lock(lock);
6792         }
6793         return ret;
6794 }
6795 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
6796
6797 int __sched __cond_resched_softirq(void)
6798 {
6799         BUG_ON(!in_softirq());
6800
6801         if (should_resched()) {
6802                 local_bh_enable();
6803                 __cond_resched();
6804                 local_bh_disable();
6805                 return 1;
6806         }
6807         return 0;
6808 }
6809 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
6810
6811 /**
6812  * yield - yield the current processor to other threads.
6813  *
6814  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6815  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6816  */
6817 void __sched yield(void)
6818 {
6819         set_current_state(TASK_RUNNING);
6820         sys_sched_yield();
6821 }
6822 EXPORT_SYMBOL(yield);
6823
6824 /*
6825  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6826  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6827  */
6828 void __sched io_schedule(void)
6829 {
6830         struct rq *rq = raw_rq();
6831
6832         delayacct_blkio_start();
6833         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6834         current->in_iowait = 1;
6835         schedule();
6836         current->in_iowait = 0;
6837         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6838         delayacct_blkio_end();
6839 }
6840 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6841
6842 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6843 {
6844         struct rq *rq = raw_rq();
6845         long ret;
6846
6847         delayacct_blkio_start();
6848         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6849         current->in_iowait = 1;
6850         ret = schedule_timeout(timeout);
6851         current->in_iowait = 0;
6852         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6853         delayacct_blkio_end();
6854         return ret;
6855 }
6856
6857 /**
6858  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6859  * @policy: scheduling class.
6860  *
6861  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6862  * by a given scheduling class.
6863  */
6864 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6865 {
6866         int ret = -EINVAL;
6867
6868         switch (policy) {
6869         case SCHED_FIFO:
6870         case SCHED_RR:
6871                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6872                 break;
6873         case SCHED_NORMAL:
6874         case SCHED_BATCH:
6875         case SCHED_IDLE:
6876                 ret = 0;
6877                 break;
6878         }
6879         return ret;
6880 }
6881
6882 /**
6883  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6884  * @policy: scheduling class.
6885  *
6886  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6887  * by a given scheduling class.
6888  */
6889 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6890 {
6891         int ret = -EINVAL;
6892
6893         switch (policy) {
6894         case SCHED_FIFO:
6895         case SCHED_RR:
6896                 ret = 1;
6897                 break;
6898         case SCHED_NORMAL:
6899         case SCHED_BATCH:
6900         case SCHED_IDLE:
6901                 ret = 0;
6902         }
6903         return ret;
6904 }
6905
6906 /**
6907  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6908  * @pid: pid of the process.
6909  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6910  *
6911  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6912  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6913  */
6914 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6915                 struct timespec __user *, interval)
6916 {
6917         struct task_struct *p;
6918         unsigned int time_slice;
6919         unsigned long flags;
6920         struct rq *rq;
6921         int retval;
6922         struct timespec t;
6923
6924         if (pid < 0)
6925                 return -EINVAL;
6926
6927         retval = -ESRCH;
6928         rcu_read_lock();
6929         p = find_process_by_pid(pid);
6930         if (!p)
6931                 goto out_unlock;
6932
6933         retval = security_task_getscheduler(p);
6934         if (retval)
6935                 goto out_unlock;
6936
6937         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6938         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
6939         task_rq_unlock(rq, &flags);
6940
6941         rcu_read_unlock();
6942         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6943         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6944         return retval;
6945
6946 out_unlock:
6947         rcu_read_unlock();
6948         return retval;
6949 }
6950
6951 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6952
6953 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6954 {
6955         unsigned long free = 0;
6956         unsigned state;
6957
6958         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6959         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
6960                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6961 #if BITS_PER_LONG == 32
6962         if (state == TASK_RUNNING)
6963                 printk(KERN_CONT " running  ");
6964         else
6965                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
6966 #else
6967         if (state == TASK_RUNNING)
6968                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
6969         else
6970                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
6971 #endif
6972 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6973         free = stack_not_used(p);
6974 #endif
6975         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
6976                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
6977                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
6978
6979         show_stack(p, NULL);
6980 }
6981
6982 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
6983 {
6984         struct task_struct *g, *p;
6985
6986 #if BITS_PER_LONG == 32
6987         printk(KERN_INFO
6988                 "  task                PC stack   pid father\n");
6989 #else
6990         printk(KERN_INFO
6991                 "  task                        PC stack   pid father\n");
6992 #endif
6993         read_lock(&tasklist_lock);
6994         do_each_thread(g, p) {
6995                 /*
6996                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6997                  * console might take alot of time:
6998                  */
6999                 touch_nmi_watchdog();
7000                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
7001                         sched_show_task(p);
7002         } while_each_thread(g, p);
7003
7004         touch_all_softlockup_watchdogs();
7005
7006 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7007         sysrq_sched_debug_show();
7008 #endif
7009         read_unlock(&tasklist_lock);
7010         /*
7011          * Only show locks if all tasks are dumped:
7012          */
7013         if (!state_filter)
7014                 debug_show_all_locks();
7015 }
7016
7017 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
7018 {
7019         idle->sched_class = &idle_sched_class;
7020 }
7021
7022 /**
7023  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
7024  * @idle: task in question
7025  * @cpu: cpu the idle task belongs to
7026  *
7027  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
7028  * flag, to make booting more robust.
7029  */
7030 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
7031 {
7032         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7033         unsigned long flags;
7034
7035         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7036
7037         __sched_fork(idle);
7038         idle->state = TASK_RUNNING;
7039         idle->se.exec_start = sched_clock();
7040
7041         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
7042         __set_task_cpu(idle, cpu);
7043
7044         rq->curr = rq->idle = idle;
7045 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
7046         idle->oncpu = 1;
7047 #endif
7048         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7049
7050         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
7051 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
7052         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
7053 #else
7054         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
7055 #endif
7056         /*
7057          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
7058          */
7059         idle->sched_class = &idle_sched_class;
7060         ftrace_graph_init_task(idle);
7061 }
7062
7063 /*
7064  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
7065  * indicates which cpus entered this state. This is used
7066  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
7067  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
7068  * always be CPU_BITS_NONE.
7069  */
7070 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
7071
7072 /*
7073  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
7074  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
7075  * to users decreases. But the relationship is not linear,
7076  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
7077  * number of CPUs.
7078  *
7079  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
7080  */
7081 static int get_update_sysctl_factor(void)
7082 {
7083         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
7084         unsigned int factor;
7085
7086         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
7087         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
7088                 factor = 1;
7089                 break;
7090         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
7091                 factor = cpus;
7092                 break;
7093         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
7094         default:
7095                 factor = 1 + ilog2(cpus);
7096                 break;
7097         }
7098
7099         return factor;
7100 }
7101
7102 static void update_sysctl(void)
7103 {
7104         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
7105
7106 #define SET_SYSCTL(name) \
7107         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
7108         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
7109         SET_SYSCTL(sched_latency);
7110         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
7111         SET_SYSCTL(sched_shares_ratelimit);
7112 #undef SET_SYSCTL
7113 }
7114
7115 static inline void sched_init_granularity(void)
7116 {
7117         update_sysctl();
7118 }
7119
7120 #ifdef CONFIG_SMP
7121 /*
7122  * This is how migration works:
7123  *
7124  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
7125  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
7126  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
7127  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
7128  *    thread off the CPU)
7129  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
7130  *    task is still in the wrong runqueue.
7131  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
7132  *    it and puts it into the right queue.
7133  * 6) migration thread up()s the semaphore.
7134  * 7) we wake up and the migration is done.
7135  */
7136
7137 /*
7138  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
7139  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
7140  * is removed from the allowed bitmask.
7141  *
7142  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
7143  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
7144  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
7145  */
7146 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
7147 {
7148         struct migration_req req;
7149         unsigned long flags;
7150         struct rq *rq;
7151         int ret = 0;
7152
7153         /*
7154          * Since we rely on wake-ups to migrate sleeping tasks, don't change
7155          * the ->cpus_allowed mask from under waking tasks, which would be
7156          * possible when we change rq->lock in ttwu(), so synchronize against
7157          * TASK_WAKING to avoid that.
7158          *
7159          * Make an exception for freshly cloned tasks, since cpuset namespaces
7160          * might move the task about, we have to validate the target in
7161          * wake_up_new_task() anyway since the cpu might have gone away.
7162          */
7163 again:
7164         while (p->state == TASK_WAKING && !(p->flags & PF_STARTING))
7165                 cpu_relax();
7166
7167         rq = task_rq_lock(p, &flags);
7168
7169         if (p->state == TASK_WAKING && !(p->flags & PF_STARTING)) {
7170                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7171                 goto again;
7172         }
7173
7174         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
7175                 ret = -EINVAL;
7176                 goto out;
7177         }
7178
7179         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
7180                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
7181                 ret = -EINVAL;
7182                 goto out;
7183         }
7184
7185         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
7186                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
7187         else {
7188                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
7189                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
7190         }
7191
7192         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
7193         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
7194                 goto out;
7195
7196         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask), &req)) {
7197                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
7198                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
7199
7200                 get_task_struct(mt);
7201                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7202                 wake_up_process(rq->migration_thread);
7203                 put_task_struct(mt);
7204                 wait_for_completion(&req.done);
7205                 tlb_migrate_finish(p->mm);
7206                 return 0;
7207         }
7208 out:
7209         task_rq_unlock(rq, &flags);
7210
7211         return ret;
7212 }
7213 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
7214
7215 /*
7216  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
7217  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
7218  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
7219  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
7220  *
7221  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
7222  * as the task is no longer on this CPU.
7223  *
7224  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
7225  */
7226 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
7227 {
7228         struct rq *rq_dest, *rq_src;
7229         int ret = 0;
7230
7231         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
7232                 return ret;
7233
7234         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
7235         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
7236
7237         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7238         /* Already moved. */
7239         if (task_cpu(p) != src_cpu)
7240                 goto done;
7241         /* Affinity changed (again). */
7242         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
7243                 goto fail;
7244
7245         /*
7246          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
7247          * placed properly.
7248          */
7249         if (p->se.on_rq) {
7250                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
7251                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
7252                 activate_task(rq_dest, p, 0);
7253                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
7254         }
7255 done:
7256         ret = 1;
7257 fail:
7258         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7259         return ret;
7260 }
7261
7262 #define RCU_MIGRATION_IDLE      0
7263 #define RCU_MIGRATION_NEED_QS   1
7264 #define RCU_MIGRATION_GOT_QS    2
7265 #define RCU_MIGRATION_MUST_SYNC 3
7266
7267 /*
7268  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
7269  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
7270  * another runqueue.
7271  */
7272 static int migration_thread(void *data)
7273 {
7274         int badcpu;
7275         int cpu = (long)data;
7276         struct rq *rq;
7277
7278         rq = cpu_rq(cpu);
7279         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
7280
7281         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7282         while (!kthread_should_stop()) {
7283                 struct migration_req *req;
7284                 struct list_head *head;
7285
7286                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7287
7288                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
7289                         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7290                         break;
7291                 }
7292
7293                 if (rq->active_balance) {
7294                         active_load_balance(rq, cpu);
7295                         rq->active_balance = 0;
7296                 }
7297
7298                 head = &rq->migration_queue;
7299
7300                 if (list_empty(head)) {
7301                         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7302                         schedule();
7303                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7304                         continue;
7305                 }
7306                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
7307                 list_del_init(head->next);
7308
7309                 if (req->task != NULL) {
7310                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
7311                         __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
7312                 } else if (likely(cpu == (badcpu = smp_processor_id()))) {
7313                         req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_GOT_QS;
7314                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
7315                 } else {
7316                         req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_MUST_SYNC;
7317                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
7318                         WARN_ONCE(1, "migration_thread() on CPU %d, expected %d\n", badcpu, cpu);
7319                 }
7320                 local_irq_enable();
7321
7322                 complete(&req->done);
7323         }
7324         __set_current_state(TASK_RUNNING);
7325
7326         return 0;
7327 }
7328
7329 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7330
7331 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
7332 {
7333         int ret;
7334
7335         local_irq_disable();
7336         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
7337         local_irq_enable();
7338         return ret;
7339 }
7340
7341 /*
7342  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
7343  */
7344 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
7345 {
7346         int dest_cpu;
7347
7348 again:
7349         dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, p);
7350
7351         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
7352         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
7353                 goto again;
7354 }
7355
7356 /*
7357  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
7358  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
7359  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
7360  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
7361  * to keep the global sum constant after CPU-down:
7362  */
7363 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
7364 {
7365         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
7366         unsigned long flags;
7367
7368         local_irq_save(flags);
7369         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7370         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
7371         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
7372         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7373         local_irq_restore(flags);
7374 }
7375
7376 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
7377 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
7378 {
7379         struct task_struct *p, *t;
7380
7381         read_lock(&tasklist_lock);
7382
7383         do_each_thread(t, p) {
7384                 if (p == current)
7385                         continue;
7386
7387                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
7388                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
7389         } while_each_thread(t, p);
7390
7391         read_unlock(&tasklist_lock);
7392 }
7393
7394 /*
7395  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
7396  * It does so by boosting its priority to highest possible.
7397  * Used by CPU offline code.
7398  */
7399 void sched_idle_next(void)
7400 {
7401         int this_cpu = smp_processor_id();
7402         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
7403         struct task_struct *p = rq->idle;
7404         unsigned long flags;
7405
7406         /* cpu has to be offline */
7407         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
7408
7409         /*
7410          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
7411          * and interrupts disabled on the current cpu.
7412          */
7413         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7414
7415         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7416
7417         update_rq_clock(rq);
7418         activate_task(rq, p, 0);
7419
7420         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7421 }
7422
7423 /*
7424  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
7425  * offline.
7426  */
7427 void idle_task_exit(void)
7428 {
7429         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
7430
7431         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
7432
7433         if (mm != &init_mm)
7434                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
7435         mmdrop(mm);
7436 }
7437
7438 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
7439 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
7440 {
7441         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7442
7443         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
7444         BUG_ON(!p->exit_state);
7445
7446         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
7447         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
7448
7449         get_task_struct(p);
7450
7451         /*
7452          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
7453          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
7454          * fine.
7455          */
7456         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7457         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
7458         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7459
7460         put_task_struct(p);
7461 }
7462
7463 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
7464 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
7465 {
7466         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7467         struct task_struct *next;
7468
7469         for ( ; ; ) {
7470                 if (!rq->nr_running)
7471                         break;
7472                 update_rq_clock(rq);
7473                 next = pick_next_task(rq);
7474                 if (!next)
7475                         break;
7476                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
7477                 migrate_dead(dead_cpu, next);
7478
7479         }
7480 }
7481
7482 /*
7483  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
7484  */
7485 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
7486 {
7487         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
7488         rq->calc_load_active = 0;
7489 }
7490 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
7491
7492 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
7493
7494 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
7495         {
7496                 .procname       = "sched_domain",
7497                 .mode           = 0555,
7498         },
7499         {}
7500 };
7501
7502 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
7503         {
7504                 .procname       = "kernel",
7505                 .mode           = 0555,
7506                 .child          = sd_ctl_dir,
7507         },
7508         {}
7509 };
7510
7511 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
7512 {
7513         struct ctl_table *entry =
7514                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
7515
7516         return entry;
7517 }
7518
7519 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
7520 {
7521         struct ctl_table *entry;
7522
7523         /*
7524          * In the intermediate directories, both the child directory and
7525          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
7526          * will always be set. In the lowest directory the names are
7527          * static strings and all have proc handlers.
7528          */
7529         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
7530                 if (entry->child)
7531                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
7532                 if (entry->proc_handler == NULL)
7533                         kfree(entry->procname);
7534         }
7535
7536         kfree(*tablep);
7537         *tablep = NULL;
7538 }
7539
7540 static void
7541 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
7542                 const char *procname, void *data, int maxlen,
7543                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
7544 {
7545         entry->procname = procname;
7546         entry->data = data;
7547         entry->maxlen = maxlen;
7548         entry->mode = mode;
7549         entry->proc_handler = proc_handler;
7550 }
7551
7552 static struct ctl_table *
7553 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
7554 {
7555         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
7556
7557         if (table == NULL)
7558                 return NULL;
7559
7560         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
7561                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7562         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
7563                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7564         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
7565                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7566         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
7567                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7568         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
7569                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7570         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
7571                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7572         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
7573                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7574         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
7575                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7576         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
7577                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7578         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
7579                 &sd->cache_nice_tries,
7580                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7581         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
7582                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7583         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
7584                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
7585         /* &table[12] is terminator */
7586
7587         return table;
7588 }
7589
7590 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
7591 {
7592         struct ctl_table *entry, *table;
7593         struct sched_domain *sd;
7594         int domain_num = 0, i;
7595         char buf[32];
7596
7597         for_each_domain(cpu, sd)
7598                 domain_num++;
7599         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
7600         if (table == NULL)
7601                 return NULL;
7602
7603         i = 0;
7604         for_each_domain(cpu, sd) {
7605                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
7606                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7607                 entry->mode = 0555;
7608                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
7609                 entry++;
7610                 i++;
7611         }
7612         return table;
7613 }
7614
7615 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
7616 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7617 {
7618         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
7619         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
7620         char buf[32];
7621
7622         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
7623         sd_ctl_dir[0].child = entry;
7624
7625         if (entry == NULL)
7626                 return;
7627
7628         for_each_possible_cpu(i) {
7629                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
7630                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7631                 entry->mode = 0555;
7632                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
7633                 entry++;
7634         }
7635
7636         WARN_ON(sd_sysctl_header);
7637         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
7638 }
7639
7640 /* may be called multiple times per register */
7641 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7642 {
7643         if (sd_sysctl_header)
7644                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
7645         sd_sysctl_header = NULL;
7646         if (sd_ctl_dir[0].child)
7647                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
7648 }
7649 #else
7650 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7651 {
7652 }
7653 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7654 {
7655 }
7656 #endif
7657
7658 static void set_rq_online(struct rq *rq)
7659 {
7660         if (!rq->online) {
7661                 const struct sched_class *class;
7662
7663                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7664                 rq->online = 1;
7665
7666                 for_each_class(class) {
7667                         if (class->rq_online)
7668                                 class->rq_online(rq);
7669                 }
7670         }
7671 }
7672
7673 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
7674 {
7675         if (rq->online) {
7676                 const struct sched_class *class;
7677
7678                 for_each_class(class) {
7679                         if (class->rq_offline)
7680                                 class->rq_offline(rq);
7681                 }
7682
7683                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7684                 rq->online = 0;
7685         }
7686 }
7687
7688 /*
7689  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
7690  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
7691  */
7692 static int __cpuinit
7693 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
7694 {
7695         struct task_struct *p;
7696         int cpu = (long)hcpu;
7697         unsigned long flags;
7698         struct rq *rq;
7699
7700         switch (action) {
7701
7702         case CPU_UP_PREPARE:
7703         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7704                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
7705                 if (IS_ERR(p))
7706                         return NOTIFY_BAD;
7707                 kthread_bind(p, cpu);
7708                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
7709                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
7710                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7711                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7712                 get_task_struct(p);
7713                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
7714                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
7715                 break;
7716
7717         case CPU_ONLINE:
7718         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7719                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
7720                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7721
7722                 /* Update our root-domain */
7723                 rq = cpu_rq(cpu);
7724                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7725                 if (rq->rd) {
7726                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7727
7728                         set_rq_online(rq);
7729                 }
7730                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7731                 break;
7732
7733 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7734         case CPU_UP_CANCELED:
7735         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7736                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
7737                         break;
7738                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
7739                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
7740                              cpumask_any(cpu_online_mask));
7741                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7742                 put_task_struct(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7743                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
7744                 break;
7745
7746         case CPU_DEAD:
7747         case CPU_DEAD_FROZEN:
7748                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
7749                 migrate_live_tasks(cpu);
7750                 rq = cpu_rq(cpu);
7751                 kthread_stop(rq->migration_thread);
7752                 put_task_struct(rq->migration_thread);
7753                 rq->migration_thread = NULL;
7754                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
7755                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7756                 update_rq_clock(rq);
7757                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
7758                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
7759                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
7760                 migrate_dead_tasks(cpu);
7761                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7762                 cpuset_unlock();
7763                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
7764                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
7765                 calc_global_load_remove(rq);
7766                 /*
7767                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
7768                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
7769                  * the requestors.
7770                  */
7771                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7772                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
7773                         struct migration_req *req;
7774
7775                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
7776                                          struct migration_req, list);
7777                         list_del_init(&req->list);
7778                         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7779                         complete(&req->done);
7780                         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7781                 }
7782                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7783                 break;
7784
7785         case CPU_DYING:
7786         case CPU_DYING_FROZEN:
7787                 /* Update our root-domain */
7788                 rq = cpu_rq(cpu);
7789                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7790                 if (rq->rd) {
7791                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7792                         set_rq_offline(rq);
7793                 }
7794                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7795                 break;
7796 #endif
7797         }
7798         return NOTIFY_OK;
7799 }
7800
7801 /*
7802  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
7803  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
7804  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
7805  */
7806 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
7807         .notifier_call = migration_call,
7808         .priority = 10
7809 };
7810
7811 static int __init migration_init(void)
7812 {
7813         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
7814         int err;
7815
7816         /* Start one for the boot CPU: */
7817         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
7818         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
7819         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
7820         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
7821
7822         return 0;
7823 }
7824 early_initcall(migration_init);
7825 #endif
7826
7827 #ifdef CONFIG_SMP
7828
7829 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7830
7831 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
7832
7833 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
7834 {
7835         sched_domain_debug_enabled = 1;
7836
7837         return 0;
7838 }
7839 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
7840
7841 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
7842                                   struct cpumask *groupmask)
7843 {
7844         struct sched_group *group = sd->groups;
7845         char str[256];
7846
7847         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
7848         cpumask_clear(groupmask);
7849
7850         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
7851
7852         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
7853                 printk("does not load-balance\n");
7854                 if (sd->parent)
7855                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
7856                                         " has parent");
7857                 return -1;
7858         }
7859
7860         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
7861
7862         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
7863                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
7864                                 "CPU%d\n", cpu);
7865         }
7866         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
7867                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
7868                                 " CPU%d\n", cpu);
7869         }
7870
7871         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
7872         do {
7873                 if (!group) {
7874                         printk("\n");
7875                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
7876                         break;
7877                 }
7878
7879                 if (!group->cpu_power) {
7880                         printk(KERN_CONT "\n");
7881                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
7882                                         "set\n");
7883                         break;
7884                 }
7885
7886                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
7887                         printk(KERN_CONT "\n");
7888                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
7889                         break;
7890                 }
7891
7892                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
7893                         printk(KERN_CONT "\n");
7894                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
7895                         break;
7896                 }
7897
7898                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
7899
7900                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
7901
7902                 printk(KERN_CONT " %s", str);
7903                 if (group->cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
7904                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
7905                                 group->cpu_power);
7906                 }
7907
7908                 group = group->next;
7909         } while (group != sd->groups);
7910         printk(KERN_CONT "\n");
7911
7912         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
7913                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
7914
7915         if (sd->parent &&
7916             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
7917                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
7918                         "of domain->span\n");
7919         return 0;
7920 }
7921
7922 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
7923 {
7924         cpumask_var_t groupmask;
7925         int level = 0;
7926
7927         if (!sched_domain_debug_enabled)
7928                 return;
7929
7930         if (!sd) {
7931                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
7932                 return;
7933         }
7934
7935         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
7936
7937         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
7938                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
7939                 return;
7940         }
7941
7942         for (;;) {
7943                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
7944                         break;
7945                 level++;
7946                 sd = sd->parent;
7947                 if (!sd)
7948                         break;
7949         }
7950         free_cpumask_var(groupmask);
7951 }
7952 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
7953 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
7954 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
7955
7956 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
7957 {
7958         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
7959                 return 1;
7960
7961         /* Following flags need at least 2 groups */
7962         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
7963                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
7964                          SD_BALANCE_FORK |
7965                          SD_BALANCE_EXEC |
7966                          SD_SHARE_CPUPOWER |
7967                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
7968                 if (sd->groups != sd->groups->next)
7969                         return 0;
7970         }
7971
7972         /* Following flags don't use groups */
7973         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
7974                 return 0;
7975
7976         return 1;
7977 }
7978
7979 static int
7980 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
7981 {
7982         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
7983
7984         if (sd_degenerate(parent))
7985                 return 1;
7986
7987         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
7988                 return 0;
7989
7990         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
7991         if (parent->groups == parent->groups->next) {
7992                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
7993                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
7994                                 SD_BALANCE_FORK |
7995                                 SD_BALANCE_EXEC |
7996                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
7997                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
7998                 if (nr_node_ids == 1)
7999                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
8000         }
8001         if (~cflags & pflags)
8002                 return 0;
8003
8004         return 1;
8005 }
8006
8007 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
8008 {
8009         synchronize_sched();
8010
8011         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
8012
8013         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
8014         free_cpumask_var(rd->online);
8015         free_cpumask_var(rd->span);
8016         kfree(rd);
8017 }
8018
8019 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
8020 {
8021         struct root_domain *old_rd = NULL;
8022         unsigned long flags;
8023
8024         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8025
8026         if (rq->rd) {
8027                 old_rd = rq->rd;
8028
8029                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
8030                         set_rq_offline(rq);
8031
8032                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
8033
8034                 /*
8035                  * If we dont want to free the old_rt yet then
8036                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
8037                  * in this function:
8038                  */
8039                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
8040                         old_rd = NULL;
8041         }
8042
8043         atomic_inc(&rd->refcount);
8044         rq->rd = rd;
8045
8046         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
8047         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
8048                 set_rq_online(rq);
8049
8050         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8051
8052         if (old_rd)
8053                 free_rootdomain(old_rd);
8054 }
8055
8056 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
8057 {
8058         gfp_t gfp = GFP_KERNEL;
8059
8060         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
8061
8062         if (bootmem)
8063                 gfp = GFP_NOWAIT;
8064
8065         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, gfp))
8066                 goto out;
8067         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, gfp))
8068                 goto free_span;
8069         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, gfp))
8070                 goto free_online;
8071
8072         if (cpupri_init(&rd->cpupri, bootmem) != 0)
8073                 goto free_rto_mask;
8074         return 0;
8075
8076 free_rto_mask:
8077         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
8078 free_online:
8079         free_cpumask_var(rd->online);
8080 free_span:
8081         free_cpumask_var(rd->span);
8082 out:
8083         return -ENOMEM;
8084 }
8085
8086 static void init_defrootdomain(void)
8087 {
8088         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
8089
8090         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
8091 }
8092
8093 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
8094 {
8095         struct root_domain *rd;
8096
8097         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
8098         if (!rd)
8099                 return NULL;
8100
8101         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
8102                 kfree(rd);
8103                 return NULL;
8104         }
8105
8106         return rd;
8107 }
8108
8109 /*
8110  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
8111  * hold the hotplug lock.
8112  */
8113 static void
8114 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
8115 {
8116         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8117         struct sched_domain *tmp;
8118
8119         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
8120         for (tmp = sd; tmp; ) {
8121                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
8122                 if (!parent)
8123                         break;
8124
8125                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
8126                         tmp->parent = parent->parent;
8127                         if (parent->parent)
8128                                 parent->parent->child = tmp;
8129                 } else
8130                         tmp = tmp->parent;
8131         }
8132
8133         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
8134                 sd = sd->parent;
8135                 if (sd)
8136                         sd->child = NULL;
8137         }
8138
8139         sched_domain_debug(sd, cpu);
8140
8141         rq_attach_root(rq, rd);
8142         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
8143 }
8144
8145 /* cpus with isolated domains */
8146 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
8147
8148 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
8149 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
8150 {
8151         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
8152         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
8153         return 1;
8154 }
8155
8156 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
8157
8158 /*
8159  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
8160  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
8161  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
8162  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
8163  *
8164  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
8165  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
8166  * and ->cpu_power to 0.
8167  */
8168 static void
8169 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
8170                         const struct cpumask *cpu_map,
8171                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8172                                         struct sched_group **sg,
8173                                         struct cpumask *tmpmask),
8174                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
8175 {
8176         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
8177         int i;
8178
8179         cpumask_clear(covered);
8180
8181         for_each_cpu(i, span) {
8182                 struct sched_group *sg;
8183                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
8184                 int j;
8185
8186                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
8187                         continue;
8188
8189                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
8190                 sg->cpu_power = 0;
8191
8192                 for_each_cpu(j, span) {
8193                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
8194                                 continue;
8195
8196                         cpumask_set_cpu(j, covered);
8197                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
8198                 }
8199                 if (!first)
8200                         first = sg;
8201                 if (last)
8202                         last->next = sg;
8203                 last = sg;
8204         }
8205         last->next = first;
8206 }
8207
8208 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
8209
8210 #ifdef CONFIG_NUMA
8211
8212 /**
8213  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
8214  * @node: node whose sched_domain we're building
8215  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
8216  *
8217  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
8218  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
8219  *
8220  * Should use nodemask_t.
8221  */
8222 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
8223 {
8224         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
8225
8226         min_val = INT_MAX;
8227
8228         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8229                 /* Start at @node */
8230                 n = (node + i) % nr_node_ids;
8231
8232                 if (!nr_cpus_node(n))
8233                         continue;
8234
8235                 /* Skip already used nodes */
8236                 if (node_isset(n, *used_nodes))
8237                         continue;
8238
8239                 /* Simple min distance search */
8240                 val = node_distance(node, n);
8241
8242                 if (val < min_val) {
8243                         min_val = val;
8244                         best_node = n;
8245                 }
8246         }
8247
8248         node_set(best_node, *used_nodes);
8249         return best_node;
8250 }
8251
8252 /**
8253  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
8254  * @node: node whose cpumask we're constructing
8255  * @span: resulting cpumask
8256  *
8257  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
8258  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
8259  * out optimally.
8260  */
8261 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
8262 {
8263         nodemask_t used_nodes;
8264         int i;
8265
8266         cpumask_clear(span);
8267         nodes_clear(used_nodes);
8268
8269         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
8270         node_set(node, used_nodes);
8271
8272         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
8273                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
8274
8275                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
8276         }
8277 }
8278 #endif /* CONFIG_NUMA */
8279
8280 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
8281
8282 /*
8283  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
8284  *
8285  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
8286  *   and struct sched_domain. )
8287  */
8288 struct static_sched_group {
8289         struct sched_group sg;
8290         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
8291 };
8292
8293 struct static_sched_domain {
8294         struct sched_domain sd;
8295         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
8296 };
8297
8298 struct s_data {
8299 #ifdef CONFIG_NUMA
8300         int                     sd_allnodes;
8301         cpumask_var_t           domainspan;
8302         cpumask_var_t           covered;
8303         cpumask_var_t           notcovered;
8304 #endif
8305         cpumask_var_t           nodemask;
8306         cpumask_var_t           this_sibling_map;
8307         cpumask_var_t           this_core_map;
8308         cpumask_var_t           send_covered;
8309         cpumask_var_t           tmpmask;
8310         struct sched_group      **sched_group_nodes;
8311         struct root_domain      *rd;
8312 };
8313
8314 enum s_alloc {
8315         sa_sched_groups = 0,
8316         sa_rootdomain,
8317         sa_tmpmask,
8318         sa_send_covered,
8319         sa_this_core_map,
8320         sa_this_sibling_map,
8321         sa_nodemask,
8322         sa_sched_group_nodes,
8323 #ifdef CONFIG_NUMA
8324         sa_notcovered,
8325         sa_covered,
8326         sa_domainspan,
8327 #endif
8328         sa_none,
8329 };
8330
8331 /*
8332  * SMT sched-domains:
8333  */
8334 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8335 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
8336 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_groups);
8337
8338 static int
8339 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8340                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8341 {
8342         if (sg)
8343                 *sg = &per_cpu(sched_groups, cpu).sg;
8344         return cpu;
8345 }
8346 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
8347
8348 /*
8349  * multi-core sched-domains:
8350  */
8351 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8352 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
8353 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
8354 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
8355
8356 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8357 static int
8358 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8359                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8360 {
8361         int group;
8362
8363         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8364         group = cpumask_first(mask);
8365         if (sg)
8366                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
8367         return group;
8368 }
8369 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8370 static int
8371 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8372                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8373 {
8374         if (sg)
8375                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
8376         return cpu;
8377 }
8378 #endif
8379
8380 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
8381 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
8382
8383 static int
8384 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8385                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8386 {
8387         int group;
8388 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8389         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
8390         group = cpumask_first(mask);
8391 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8392         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8393         group = cpumask_first(mask);
8394 #else
8395         group = cpu;
8396 #endif
8397         if (sg)
8398                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
8399         return group;
8400 }
8401
8402 #ifdef CONFIG_NUMA
8403 /*
8404  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
8405  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
8406  * gets dynamically allocated.
8407  */
8408 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
8409 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
8410
8411 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
8412 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
8413
8414 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8415                                  struct sched_group **sg,
8416                                  struct cpumask *nodemask)
8417 {
8418         int group;
8419
8420         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
8421         group = cpumask_first(nodemask);
8422
8423         if (sg)
8424                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
8425         return group;
8426 }
8427
8428 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
8429 {
8430         struct sched_group *sg = group_head;
8431         int j;
8432
8433         if (!sg)
8434                 return;
8435         do {
8436                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
8437                         struct sched_domain *sd;
8438
8439                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
8440                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
8441                                 /*
8442                                  * Only add "power" once for each
8443                                  * physical package.
8444                                  */
8445                                 continue;
8446                         }
8447
8448                         sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
8449                 }
8450                 sg = sg->next;
8451         } while (sg != group_head);
8452 }
8453
8454 static int build_numa_sched_groups(struct s_data *d,
8455                                    const struct cpumask *cpu_map, int num)
8456 {
8457         struct sched_domain *sd;
8458         struct sched_group *sg, *prev;
8459         int n, j;
8460
8461         cpumask_clear(d->covered);
8462         cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(num), cpu_map);
8463         if (cpumask_empty(d->nodemask)) {
8464                 d->sched_group_nodes[num] = NULL;
8465                 goto out;
8466         }
8467
8468         sched_domain_node_span(num, d->domainspan);
8469         cpumask_and(d->domainspan, d->domainspan, cpu_map);
8470
8471         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8472                           GFP_KERNEL, num);
8473         if (!sg) {
8474                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for node %d\n",
8475                        num);
8476                 return -ENOMEM;
8477         }
8478         d->sched_group_nodes[num] = sg;
8479
8480         for_each_cpu(j, d->nodemask) {
8481                 sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
8482                 sd->groups = sg;
8483         }
8484
8485         sg->cpu_power = 0;
8486         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->nodemask);
8487         sg->next = sg;
8488         cpumask_or(d->covered, d->covered, d->nodemask);
8489
8490         prev = sg;
8491         for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
8492                 n = (num + j) % nr_node_ids;
8493                 cpumask_complement(d->notcovered, d->covered);
8494                 cpumask_and(d->tmpmask, d->notcovered, cpu_map);
8495                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, d->domainspan);
8496                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
8497                         break;
8498                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, cpumask_of_node(n));
8499                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
8500                         continue;
8501                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8502                                   GFP_KERNEL, num);
8503                 if (!sg) {
8504                         printk(KERN_WARNING
8505                                "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
8506                         return -ENOMEM;
8507                 }
8508                 sg->cpu_power = 0;
8509                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->tmpmask);
8510                 sg->next = prev->next;
8511                 cpumask_or(d->covered, d->covered, d->tmpmask);
8512                 prev->next = sg;
8513                 prev = sg;
8514         }
8515 out:
8516         return 0;
8517 }
8518 #endif /* CONFIG_NUMA */
8519
8520 #ifdef CONFIG_NUMA
8521 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
8522 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8523                               struct cpumask *nodemask)
8524 {
8525         int cpu, i;
8526
8527         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
8528                 struct sched_group **sched_group_nodes
8529                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
8530
8531                 if (!sched_group_nodes)
8532                         continue;
8533
8534                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8535                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
8536
8537                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8538                         if (cpumask_empty(nodemask))
8539                                 continue;
8540
8541                         if (sg == NULL)
8542                                 continue;
8543                         sg = sg->next;
8544 next_sg:
8545                         oldsg = sg;
8546                         sg = sg->next;
8547                         kfree(oldsg);
8548                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
8549                                 goto next_sg;
8550                 }
8551                 kfree(sched_group_nodes);
8552                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
8553         }
8554 }
8555 #else /* !CONFIG_NUMA */
8556 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8557                               struct cpumask *nodemask)
8558 {
8559 }
8560 #endif /* CONFIG_NUMA */
8561
8562 /*
8563  * Initialize sched groups cpu_power.
8564  *
8565  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
8566  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
8567  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
8568  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
8569  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
8570  * less cpu_power.
8571  */
8572 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
8573 {
8574         struct sched_domain *child;
8575         struct sched_group *group;
8576         long power;
8577         int weight;
8578
8579         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
8580
8581         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
8582                 return;
8583
8584         child = sd->child;
8585
8586         sd->groups->cpu_power = 0;
8587
8588         if (!child) {
8589                 power = SCHED_LOAD_SCALE;
8590                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
8591                 /*
8592                  * SMT siblings share the power of a single core.
8593                  * Usually multiple threads get a better yield out of
8594                  * that one core than a single thread would have,
8595                  * reflect that in sd->smt_gain.
8596                  */
8597                 if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
8598                         power *= sd->smt_gain;
8599                         power /= weight;
8600                         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
8601                 }
8602                 sd->groups->cpu_power += power;
8603                 return;
8604         }
8605
8606         /*
8607          * Add cpu_power of each child group to this groups cpu_power.
8608          */
8609         group = child->groups;
8610         do {
8611                 sd->groups->cpu_power += group->cpu_power;
8612                 group = group->next;
8613         } while (group != child->groups);
8614 }
8615
8616 /*
8617  * Initializers for schedule domains
8618  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
8619  */
8620
8621 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
8622 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
8623 #else
8624 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
8625 #endif
8626
8627 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
8628
8629 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
8630 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
8631 {                                                               \
8632         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
8633         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
8634         sd->level = SD_LV_##type;                               \
8635         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
8636 }
8637
8638 SD_INIT_FUNC(CPU)
8639 #ifdef CONFIG_NUMA
8640  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
8641  SD_INIT_FUNC(NODE)
8642 #endif
8643 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8644  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
8645 #endif
8646 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8647  SD_INIT_FUNC(MC)
8648 #endif
8649
8650 static int default_relax_domain_level = -1;
8651
8652 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
8653 {
8654         unsigned long val;
8655
8656         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
8657         if (val < SD_LV_MAX)
8658                 default_relax_domain_level = val;
8659
8660         return 1;
8661 }
8662 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
8663
8664 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
8665                                  struct sched_domain_attr *attr)
8666 {
8667         int request;
8668
8669         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
8670                 if (default_relax_domain_level < 0)
8671                         return;
8672                 else
8673                         request = default_relax_domain_level;
8674         } else
8675                 request = attr->relax_domain_level;
8676         if (request < sd->level) {
8677                 /* turn off idle balance on this domain */
8678                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8679         } else {
8680                 /* turn on idle balance on this domain */
8681                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8682         }
8683 }
8684
8685 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
8686                                  const struct cpumask *cpu_map)
8687 {
8688         switch (what) {
8689         case sa_sched_groups:
8690                 free_sched_groups(cpu_map, d->tmpmask); /* fall through */
8691                 d->sched_group_nodes = NULL;
8692         case sa_rootdomain:
8693                 free_rootdomain(d->rd); /* fall through */
8694         case sa_tmpmask:
8695                 free_cpumask_var(d->tmpmask); /* fall through */
8696         case sa_send_covered:
8697                 free_cpumask_var(d->send_covered); /* fall through */
8698         case sa_this_core_map:
8699                 free_cpumask_var(d->this_core_map); /* fall through */
8700         case sa_this_sibling_map:
8701                 free_cpumask_var(d->this_sibling_map); /* fall through */
8702         case sa_nodemask:
8703                 free_cpumask_var(d->nodemask); /* fall through */
8704         case sa_sched_group_nodes:
8705 #ifdef CONFIG_NUMA
8706                 kfree(d->sched_group_nodes); /* fall through */
8707         case sa_notcovered:
8708                 free_cpumask_var(d->notcovered); /* fall through */
8709         case sa_covered:
8710                 free_cpumask_var(d->covered); /* fall through */
8711         case sa_domainspan:
8712                 free_cpumask_var(d->domainspan); /* fall through */
8713 #endif
8714         case sa_none:
8715                 break;
8716         }
8717 }
8718
8719 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
8720                                                    const struct cpumask *cpu_map)
8721 {
8722 #ifdef CONFIG_NUMA
8723         if (!alloc_cpumask_var(&d->domainspan, GFP_KERNEL))
8724                 return sa_none;
8725         if (!alloc_cpumask_var(&d->covered, GFP_KERNEL))
8726                 return sa_domainspan;
8727         if (!alloc_cpumask_var(&d->notcovered, GFP_KERNEL))
8728                 return sa_covered;
8729         /* Allocate the per-node list of sched groups */
8730         d->sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids,
8731                                       sizeof(struct sched_group *), GFP_KERNEL);
8732         if (!d->sched_group_nodes) {
8733                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
8734                 return sa_notcovered;
8735         }
8736         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = d->sched_group_nodes;
8737 #endif
8738         if (!alloc_cpumask_var(&d->nodemask, GFP_KERNEL))
8739                 return sa_sched_group_nodes;
8740         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_sibling_map, GFP_KERNEL))
8741                 return sa_nodemask;
8742         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_core_map, GFP_KERNEL))
8743                 return sa_this_sibling_map;
8744         if (!alloc_cpumask_var(&d->send_covered, GFP_KERNEL))
8745                 return sa_this_core_map;
8746         if (!alloc_cpumask_var(&d->tmpmask, GFP_KERNEL))
8747                 return sa_send_covered;
8748         d->rd = alloc_rootdomain();
8749         if (!d->rd) {
8750                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
8751                 return sa_tmpmask;
8752         }
8753         return sa_rootdomain;
8754 }
8755
8756 static struct sched_domain *__build_numa_sched_domains(struct s_data *d,
8757         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr, int i)
8758 {
8759         struct sched_domain *sd = NULL;
8760 #ifdef CONFIG_NUMA
8761         struct sched_domain *parent;
8762
8763         d->sd_allnodes = 0;
8764         if (cpumask_weight(cpu_map) >
8765             SD_NODES_PER_DOMAIN * cpumask_weight(d->nodemask)) {
8766                 sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
8767                 SD_INIT(sd, ALLNODES);
8768                 set_domain_attribute(sd, attr);
8769                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
8770                 cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8771                 d->sd_allnodes = 1;
8772         }
8773         parent = sd;
8774
8775         sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
8776         SD_INIT(sd, NODE);
8777         set_domain_attribute(sd, attr);
8778         sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
8779         sd->parent = parent;
8780         if (parent)
8781                 parent->child = sd;
8782         cpumask_and(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(sd), cpu_map);
8783 #endif
8784         return sd;
8785 }
8786
8787 static struct sched_domain *__build_cpu_sched_domain(struct s_data *d,
8788         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8789         struct sched_domain *parent, int i)
8790 {
8791         struct sched_domain *sd;
8792         sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8793         SD_INIT(sd, CPU);
8794         set_domain_attribute(sd, attr);
8795         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), d->nodemask);
8796         sd->parent = parent;
8797         if (parent)
8798                 parent->child = sd;
8799         cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8800         return sd;
8801 }
8802
8803 static struct sched_domain *__build_mc_sched_domain(struct s_data *d,
8804         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8805         struct sched_domain *parent, int i)
8806 {
8807         struct sched_domain *sd = parent;
8808 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8809         sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8810         SD_INIT(sd, MC);
8811         set_domain_attribute(sd, attr);
8812         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_coregroup_mask(i));
8813         sd->parent = parent;
8814         parent->child = sd;
8815         cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8816 #endif
8817         return sd;
8818 }
8819
8820 static struct sched_domain *__build_smt_sched_domain(struct s_data *d,
8821         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8822         struct sched_domain *parent, int i)
8823 {
8824         struct sched_domain *sd = parent;
8825 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8826         sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8827         SD_INIT(sd, SIBLING);
8828         set_domain_attribute(sd, attr);
8829         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, topology_thread_cpumask(i));
8830         sd->parent = parent;
8831         parent->child = sd;
8832         cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8833 #endif
8834         return sd;
8835 }
8836
8837 static void build_sched_groups(struct s_data *d, enum sched_domain_level l,
8838                                const struct cpumask *cpu_map, int cpu)
8839 {
8840         switch (l) {
8841 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8842         case SD_LV_SIBLING: /* set up CPU (sibling) groups */
8843                 cpumask_and(d->this_sibling_map, cpu_map,
8844                             topology_thread_cpumask(cpu));
8845                 if (cpu == cpumask_first(d->this_sibling_map))
8846                         init_sched_build_groups(d->this_sibling_map, cpu_map,
8847                                                 &cpu_to_cpu_group,
8848                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8849                 break;
8850 #endif
8851 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8852         case SD_LV_MC: /* set up multi-core groups */
8853                 cpumask_and(d->this_core_map, cpu_map, cpu_coregroup_mask(cpu));
8854                 if (cpu == cpumask_first(d->this_core_map))
8855                         init_sched_build_groups(d->this_core_map, cpu_map,
8856                                                 &cpu_to_core_group,
8857                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8858                 break;
8859 #endif
8860         case SD_LV_CPU: /* set up physical groups */
8861                 cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(cpu), cpu_map);
8862                 if (!cpumask_empty(d->nodemask))
8863                         init_sched_build_groups(d->nodemask, cpu_map,
8864                                                 &cpu_to_phys_group,
8865                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8866                 break;
8867 #ifdef CONFIG_NUMA
8868         case SD_LV_ALLNODES:
8869                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group,
8870                                         d->send_covered, d->tmpmask);
8871                 break;
8872 #endif
8873         default:
8874                 break;
8875         }
8876 }
8877
8878 /*
8879  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
8880  * to the individual cpus
8881  */
8882 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8883                                  struct sched_domain_attr *attr)
8884 {
8885         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
8886         struct s_data d;
8887         struct sched_domain *sd;
8888         int i;
8889 #ifdef CONFIG_NUMA
8890         d.sd_allnodes = 0;
8891 #endif
8892
8893         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
8894         if (alloc_state != sa_rootdomain)
8895                 goto error;
8896         alloc_state = sa_sched_groups;
8897
8898         /*
8899          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
8900          */
8901         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8902                 cpumask_and(d.nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)),
8903                             cpu_map);
8904
8905                 sd = __build_numa_sched_domains(&d, cpu_map, attr, i);
8906                 sd = __build_cpu_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8907                 sd = __build_mc_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8908                 sd = __build_smt_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8909         }
8910
8911         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8912                 build_sched_groups(&d, SD_LV_SIBLING, cpu_map, i);
8913                 build_sched_groups(&d, SD_LV_MC, cpu_map, i);
8914         }
8915
8916         /* Set up physical groups */
8917         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8918                 build_sched_groups(&d, SD_LV_CPU, cpu_map, i);
8919
8920 #ifdef CONFIG_NUMA
8921         /* Set up node groups */
8922         if (d.sd_allnodes)
8923                 build_sched_groups(&d, SD_LV_ALLNODES, cpu_map, 0);
8924
8925         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8926                 if (build_numa_sched_groups(&d, cpu_map, i))
8927                         goto error;
8928 #endif
8929
8930         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
8931 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8932         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8933                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8934                 init_sched_groups_power(i, sd);
8935         }
8936 #endif
8937 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8938         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8939                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8940                 init_sched_groups_power(i, sd);
8941         }
8942 #endif
8943
8944         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8945                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8946                 init_sched_groups_power(i, sd);
8947         }
8948
8949 #ifdef CONFIG_NUMA
8950         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8951                 init_numa_sched_groups_power(d.sched_group_nodes[i]);
8952
8953         if (d.sd_allnodes) {
8954                 struct sched_group *sg;
8955
8956                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
8957                                                                 d.tmpmask);
8958                 init_numa_sched_groups_power(sg);
8959         }
8960 #endif
8961
8962         /* Attach the domains */
8963         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8964 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8965                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8966 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8967                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8968 #else
8969                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8970 #endif
8971                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
8972         }
8973
8974         d.sched_group_nodes = NULL; /* don't free this we still need it */
8975         __free_domain_allocs(&d, sa_tmpmask, cpu_map);
8976         return 0;
8977
8978 error:
8979         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
8980         return -ENOMEM;
8981 }
8982
8983 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8984 {
8985         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
8986 }
8987
8988 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
8989 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
8990 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
8991                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
8992
8993 /*
8994  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
8995  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
8996  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
8997  */
8998 static cpumask_var_t fallback_doms;
8999
9000 /*
9001  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
9002  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
9003  * or 0 if it stayed the same.
9004  */
9005 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
9006 {
9007         return 0;
9008 }
9009
9010 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
9011 {
9012         int i;
9013         cpumask_var_t *doms;
9014
9015         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
9016         if (!doms)
9017                 return NULL;
9018         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
9019                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
9020                         free_sched_domains(doms, i);
9021                         return NULL;
9022                 }
9023         }
9024         return doms;
9025 }
9026
9027 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
9028 {
9029         unsigned int i;
9030         for (i = 0; i < ndoms; i++)
9031                 free_cpumask_var(doms[i]);
9032         kfree(doms);
9033 }
9034
9035 /*
9036  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
9037  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
9038  * exclude other special cases in the future.
9039  */
9040 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
9041 {
9042         int err;
9043
9044         arch_update_cpu_topology();
9045         ndoms_cur = 1;
9046         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
9047         if (!doms_cur)
9048                 doms_cur = &fallback_doms;
9049         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
9050         dattr_cur = NULL;
9051         err = build_sched_domains(doms_cur[0]);
9052         register_sched_domain_sysctl();
9053
9054         return err;
9055 }
9056
9057 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
9058                                        struct cpumask *tmpmask)
9059 {
9060         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
9061 }
9062
9063 /*
9064  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
9065  * These cpus will now be attached to the NULL domain
9066  */
9067 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
9068 {
9069         /* Save because hotplug lock held. */
9070         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
9071         int i;
9072
9073         for_each_cpu(i, cpu_map)
9074                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
9075         synchronize_sched();
9076         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
9077 }
9078
9079 /* handle null as "default" */
9080 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
9081                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
9082 {
9083         struct sched_domain_attr tmp;
9084
9085         /* fast path */
9086         if (!new && !cur)
9087                 return 1;
9088
9089         tmp = SD_ATTR_INIT;
9090         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
9091                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
9092                         sizeof(struct sched_domain_attr));
9093 }
9094
9095 /*
9096  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
9097  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
9098  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
9099  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
9100  *
9101  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
9102  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
9103  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
9104  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
9105  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
9106  * it as it is.
9107  *
9108  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
9109  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
9110  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
9111  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
9112  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
9113  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
9114  *
9115  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
9116  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
9117  * and it will not create the default domain.
9118  *
9119  * Call with hotplug lock held
9120  */
9121 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
9122                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
9123 {
9124         int i, j, n;
9125         int new_topology;
9126
9127         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9128
9129         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
9130         unregister_sched_domain_sysctl();
9131
9132         /* Let architecture update cpu core mappings. */
9133         new_topology = arch_update_cpu_topology();
9134
9135         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
9136
9137         /* Destroy deleted domains */
9138         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
9139                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
9140                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
9141                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
9142                                 goto match1;
9143                 }
9144                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
9145                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
9146 match1:
9147                 ;
9148         }
9149
9150         if (doms_new == NULL) {
9151                 ndoms_cur = 0;
9152                 doms_new = &fallback_doms;
9153                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
9154                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
9155         }
9156
9157         /* Build new domains */
9158         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
9159                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
9160                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
9161                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
9162                                 goto match2;
9163                 }
9164                 /* no match - add a new doms_new */
9165                 __build_sched_domains(doms_new[i],
9166                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
9167 match2:
9168                 ;
9169         }
9170
9171         /* Remember the new sched domains */
9172         if (doms_cur != &fallback_doms)
9173                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
9174         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
9175         doms_cur = doms_new;
9176         dattr_cur = dattr_new;
9177         ndoms_cur = ndoms_new;
9178
9179         register_sched_domain_sysctl();
9180
9181         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9182 }
9183
9184 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
9185 static void arch_reinit_sched_domains(void)
9186 {
9187         get_online_cpus();
9188
9189         /* Destroy domains first to force the rebuild */
9190         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
9191
9192         rebuild_sched_domains();
9193         put_online_cpus();
9194 }
9195
9196 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
9197 {
9198         unsigned int level = 0;
9199
9200         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
9201                 return -EINVAL;
9202
9203         /*
9204          * level is always be positive so don't check for
9205          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
9206          * What happens on 0 or 1 byte write,
9207          * need to check for count as well?
9208          */
9209
9210         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
9211                 return -EINVAL;
9212
9213         if (smt)
9214                 sched_smt_power_savings = level;
9215         else
9216                 sched_mc_power_savings = level;
9217
9218         arch_reinit_sched_domains();
9219
9220         return count;
9221 }
9222
9223 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9224 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
9225                                            char *page)
9226 {
9227         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
9228 }
9229 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
9230                                             const char *buf, size_t count)
9231 {
9232         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
9233 }
9234 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
9235                          sched_mc_power_savings_show,
9236                          sched_mc_power_savings_store);
9237 #endif
9238
9239 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9240 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
9241                                             char *page)
9242 {
9243         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
9244 }
9245 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
9246                                              const char *buf, size_t count)
9247 {
9248         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
9249 }
9250 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
9251                    sched_smt_power_savings_show,
9252                    sched_smt_power_savings_store);
9253 #endif
9254
9255 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
9256 {
9257         int err = 0;
9258
9259 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9260         if (smt_capable())
9261                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
9262                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
9263 #endif
9264 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9265         if (!err && mc_capable())
9266                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
9267                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
9268 #endif
9269         return err;
9270 }
9271 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
9272
9273 #ifndef CONFIG_CPUSETS
9274 /*
9275  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
9276  * When cpusets are enabled they take over this function.
9277  */
9278 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
9279                                 unsigned long action, void *hcpu)
9280 {
9281         switch (action) {
9282         case CPU_ONLINE:
9283         case CPU_ONLINE_FROZEN:
9284         case CPU_DOWN_PREPARE:
9285         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
9286         case CPU_DOWN_FAILED:
9287         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
9288                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
9289                 return NOTIFY_OK;
9290
9291         default:
9292                 return NOTIFY_DONE;
9293         }
9294 }
9295 #endif
9296
9297 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
9298                                 unsigned long action, void *hcpu)
9299 {
9300         int cpu = (int)(long)hcpu;
9301
9302         switch (action) {
9303         case CPU_DOWN_PREPARE:
9304         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
9305                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
9306                 return NOTIFY_OK;
9307
9308         case CPU_DOWN_FAILED:
9309         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
9310         case CPU_ONLINE:
9311         case CPU_ONLINE_FROZEN:
9312                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
9313                 return NOTIFY_OK;
9314
9315         default:
9316                 return NOTIFY_DONE;
9317         }
9318 }
9319
9320 void __init sched_init_smp(void)
9321 {
9322         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
9323
9324         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
9325         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
9326
9327 #if defined(CONFIG_NUMA)
9328         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
9329                                                                 GFP_KERNEL);
9330         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
9331 #endif
9332         get_online_cpus();
9333         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9334         arch_init_sched_domains(cpu_active_mask);
9335         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
9336         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
9337                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
9338         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9339         put_online_cpus();
9340
9341 #ifndef CONFIG_CPUSETS
9342         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
9343         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
9344 #endif
9345
9346         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
9347         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
9348
9349         init_hrtick();
9350
9351         /* Move init over to a non-isolated CPU */
9352         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
9353                 BUG();
9354         sched_init_granularity();
9355         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
9356
9357         init_sched_rt_class();
9358 }
9359 #else
9360 void __init sched_init_smp(void)
9361 {
9362         sched_init_granularity();
9363 }
9364 #endif /* CONFIG_SMP */
9365
9366 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
9367
9368 int in_sched_functions(unsigned long addr)
9369 {
9370         return in_lock_functions(addr) ||
9371                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
9372                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
9373 }
9374
9375 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
9376 {
9377         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
9378         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
9379 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9380         cfs_rq->rq = rq;
9381 #endif
9382         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
9383 }
9384
9385 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
9386 {
9387         struct rt_prio_array *array;
9388         int i;
9389
9390         array = &rt_rq->active;
9391         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
9392                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
9393                 __clear_bit(i, array->bitmap);
9394         }
9395         /* delimiter for bitsearch: */
9396         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
9397
9398 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9399         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
9400 #ifdef CONFIG_SMP
9401         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
9402 #endif
9403 #endif
9404 #ifdef CONFIG_SMP
9405         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
9406         rt_rq->overloaded = 0;
9407         plist_head_init_raw(&rt_rq->pushable_tasks, &rq->lock);
9408 #endif
9409
9410         rt_rq->rt_time = 0;
9411         rt_rq->rt_throttled = 0;
9412         rt_rq->rt_runtime = 0;
9413         raw_spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9414
9415 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9416         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
9417         rt_rq->rq = rq;
9418 #endif
9419 }
9420
9421 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9422 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
9423                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
9424                                 struct sched_entity *parent)
9425 {
9426         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9427         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
9428         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
9429         cfs_rq->tg = tg;
9430         if (add)
9431                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
9432
9433         tg->se[cpu] = se;
9434         /* se could be NULL for init_task_group */
9435         if (!se)
9436                 return;
9437
9438         if (!parent)
9439                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
9440         else
9441                 se->cfs_rq = parent->my_q;
9442
9443         se->my_q = cfs_rq;
9444         se->load.weight = tg->shares;
9445         se->load.inv_weight = 0;
9446         se->parent = parent;
9447 }
9448 #endif
9449
9450 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9451 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
9452                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
9453                 struct sched_rt_entity *parent)
9454 {
9455         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9456
9457         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
9458         init_rt_rq(rt_rq, rq);
9459         rt_rq->tg = tg;
9460         rt_rq->rt_se = rt_se;
9461         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9462         if (add)
9463                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
9464
9465         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
9466         if (!rt_se)
9467                 return;
9468
9469         if (!parent)
9470                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
9471         else
9472                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
9473
9474         rt_se->my_q = rt_rq;
9475         rt_se->parent = parent;
9476         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
9477 }
9478 #endif
9479
9480 void __init sched_init(void)
9481 {
9482         int i, j;
9483         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
9484
9485 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9486         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9487 #endif
9488 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9489         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9490 #endif
9491 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9492         alloc_size *= 2;
9493 #endif
9494 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9495         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
9496 #endif
9497         if (alloc_size) {
9498                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
9499
9500 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9501                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9502                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9503
9504                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9505                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9506
9507 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9508                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9509                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9510
9511                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9512                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9513 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9514 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9515 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9516                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9517                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9518
9519                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9520                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9521
9522 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9523                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9524                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9525
9526                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9527                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9528 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9529 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9530 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9531                 for_each_possible_cpu(i) {
9532                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
9533                         ptr += cpumask_size();
9534                 }
9535 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9536         }
9537
9538 #ifdef CONFIG_SMP
9539         init_defrootdomain();
9540 #endif
9541
9542         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
9543                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9544
9545 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9546         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
9547                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9548 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9549         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
9550                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
9551 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9552 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9553
9554 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9555         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
9556         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
9557
9558 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9559         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
9560         init_task_group.parent = &root_task_group;
9561         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
9562 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9563 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9564
9565 #if defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED && defined CONFIG_SMP
9566         update_shares_data = __alloc_percpu(nr_cpu_ids * sizeof(unsigned long),
9567                                             __alignof__(unsigned long));
9568 #endif
9569         for_each_possible_cpu(i) {
9570                 struct rq *rq;
9571
9572                 rq = cpu_rq(i);
9573                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
9574                 rq->nr_running = 0;
9575                 rq->calc_load_active = 0;
9576                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9577                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
9578                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
9579 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9580                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
9581                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
9582 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9583                 /*
9584                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
9585                  *
9586                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
9587                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
9588                  * system cpu resource is divided among the tasks of
9589                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
9590                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
9591                  * (se->load.weight).
9592                  *
9593                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
9594                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
9595                  * then A0's share of the cpu resource is:
9596                  *
9597                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
9598                  *
9599                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
9600                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
9601                  */
9602                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
9603 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9604                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
9605                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
9606                 /*
9607                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
9608                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
9609                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
9610                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
9611                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
9612                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
9613                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
9614                  * (init_tg_cfs_rq) and having one entity represent this group of
9615                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
9616                  */
9617                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
9618                                 &per_cpu(init_tg_cfs_rq, i),
9619                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
9620                                 root_task_group.se[i]);
9621
9622 #endif
9623 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9624
9625                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
9626 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9627                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
9628 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9629                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
9630 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9631                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
9632                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
9633                                 &per_cpu(init_rt_rq_var, i),
9634                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
9635                                 root_task_group.rt_se[i]);
9636 #endif
9637 #endif
9638
9639                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
9640                         rq->cpu_load[j] = 0;
9641 #ifdef CONFIG_SMP
9642                 rq->sd = NULL;
9643                 rq->rd = NULL;
9644                 rq->post_schedule = 0;
9645                 rq->active_balance = 0;
9646                 rq->next_balance = jiffies;
9647                 rq->push_cpu = 0;
9648                 rq->cpu = i;
9649                 rq->online = 0;
9650                 rq->migration_thread = NULL;
9651                 rq->idle_stamp = 0;
9652                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
9653                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
9654                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
9655 #endif
9656                 init_rq_hrtick(rq);
9657                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
9658         }
9659
9660         set_load_weight(&init_task);
9661
9662 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
9663         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
9664 #endif
9665
9666 #ifdef CONFIG_SMP
9667         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
9668 #endif
9669
9670 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
9671         plist_head_init_raw(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
9672 #endif
9673
9674         /*
9675          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
9676          */
9677         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
9678         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
9679
9680         /*
9681          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
9682          * called from this thread, however somewhere below it might be,
9683          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
9684          * when this runqueue becomes "idle".
9685          */
9686         init_idle(current, smp_processor_id());
9687
9688         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9689
9690         /*
9691          * During early bootup we pretend to be a normal task:
9692          */
9693         current->sched_class = &fair_sched_class;
9694
9695         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9696         zalloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9697 #ifdef CONFIG_SMP
9698 #ifdef CONFIG_NO_HZ
9699         zalloc_cpumask_var(&nohz.cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9700         alloc_cpumask_var(&nohz.ilb_grp_nohz_mask, GFP_NOWAIT);
9701 #endif
9702         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
9703         if (cpu_isolated_map == NULL)
9704                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
9705 #endif /* SMP */
9706
9707         perf_event_init();
9708
9709         scheduler_running = 1;
9710 }
9711
9712 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
9713 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
9714 {
9715         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
9716
9717         return (nested == PREEMPT_INATOMIC_BASE + preempt_offset);
9718 }
9719
9720 void __might_sleep(char *file, int line, int preempt_offset)
9721 {
9722 #ifdef in_atomic
9723         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
9724
9725         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
9726             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
9727                 return;
9728         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9729                 return;
9730         prev_jiffy = jiffies;
9731
9732         printk(KERN_ERR
9733                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
9734                         file, line);
9735         printk(KERN_ERR
9736                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
9737                         in_atomic(), irqs_disabled(),
9738                         current->pid, current->comm);
9739
9740         debug_show_held_locks(current);
9741         if (irqs_disabled())
9742                 print_irqtrace_events(current);
9743         dump_stack();
9744 #endif
9745 }
9746 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
9747 #endif
9748
9749 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
9750 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
9751 {
9752         int on_rq;
9753
9754         update_rq_clock(rq);
9755         on_rq = p->se.on_rq;
9756         if (on_rq)
9757                 deactivate_task(rq, p, 0);
9758         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
9759         if (on_rq) {
9760                 activate_task(rq, p, 0);
9761                 resched_task(rq->curr);
9762         }
9763 }
9764
9765 void normalize_rt_tasks(void)
9766 {
9767         struct task_struct *g, *p;
9768         unsigned long flags;
9769         struct rq *rq;
9770
9771         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
9772         do_each_thread(g, p) {
9773                 /*
9774                  * Only normalize user tasks:
9775                  */
9776                 if (!p->mm)
9777                         continue;
9778
9779                 p->se.exec_start                = 0;
9780 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
9781                 p->se.wait_start                = 0;
9782                 p->se.sleep_start               = 0;
9783                 p->se.block_start               = 0;
9784 #endif
9785
9786                 if (!rt_task(p)) {
9787                         /*
9788                          * Renice negative nice level userspace
9789                          * tasks back to 0:
9790                          */
9791                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
9792                                 set_user_nice(p, 0);
9793                         continue;
9794                 }
9795
9796                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
9797                 rq = __task_rq_lock(p);
9798
9799                 normalize_task(rq, p);
9800
9801                 __task_rq_unlock(rq);
9802                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
9803         } while_each_thread(g, p);
9804
9805         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
9806 }
9807
9808 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
9809
9810 #ifdef CONFIG_IA64
9811 /*
9812  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
9813  *
9814  * They can only be called when the whole system has been
9815  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
9816  * activity can take place. Using them for anything else would
9817  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
9818  * under any other configuration.
9819  */
9820
9821 /**
9822  * curr_task - return the current task for a given cpu.
9823  * @cpu: the processor in question.
9824  *
9825  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9826  */
9827 struct task_struct *curr_task(int cpu)
9828 {
9829         return cpu_curr(cpu);
9830 }
9831
9832 /**
9833  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
9834  * @cpu: the processor in question.
9835  * @p: the task pointer to set.
9836  *
9837  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
9838  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
9839  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
9840  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
9841  * and caller must save the original value of the current task (see
9842  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
9843  * re-starting the system.
9844  *
9845  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9846  */
9847 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
9848 {
9849         cpu_curr(cpu) = p;
9850 }
9851
9852 #endif
9853
9854 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9855 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9856 {
9857         int i;
9858
9859         for_each_possible_cpu(i) {
9860                 if (tg->cfs_rq)
9861                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
9862                 if (tg->se)
9863                         kfree(tg->se[i]);
9864         }
9865
9866         kfree(tg->cfs_rq);
9867         kfree(tg->se);
9868 }
9869
9870 static
9871 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9872 {
9873         struct cfs_rq *cfs_rq;
9874         struct sched_entity *se;
9875         struct rq *rq;
9876         int i;
9877
9878         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9879         if (!tg->cfs_rq)
9880                 goto err;
9881         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9882         if (!tg->se)
9883                 goto err;
9884
9885         tg->shares = NICE_0_LOAD;
9886
9887         for_each_possible_cpu(i) {
9888                 rq = cpu_rq(i);
9889
9890                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
9891                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9892                 if (!cfs_rq)
9893                         goto err;
9894
9895                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
9896                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9897                 if (!se)
9898                         goto err_free_rq;
9899
9900                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
9901         }
9902
9903         return 1;
9904
9905  err_free_rq:
9906         kfree(cfs_rq);
9907  err:
9908         return 0;
9909 }
9910
9911 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9912 {
9913         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
9914                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
9915 }
9916
9917 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9918 {
9919         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
9920 }
9921 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
9922 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9923 {
9924 }
9925
9926 static inline
9927 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9928 {
9929         return 1;
9930 }
9931
9932 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9933 {
9934 }
9935
9936 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9937 {
9938 }
9939 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9940
9941 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9942 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9943 {
9944         int i;
9945
9946         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
9947
9948         for_each_possible_cpu(i) {
9949                 if (tg->rt_rq)
9950                         kfree(tg->rt_rq[i]);
9951                 if (tg->rt_se)
9952                         kfree(tg->rt_se[i]);
9953         }
9954
9955         kfree(tg->rt_rq);
9956         kfree(tg->rt_se);
9957 }
9958
9959 static
9960 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9961 {
9962         struct rt_rq *rt_rq;
9963         struct sched_rt_entity *rt_se;
9964         struct rq *rq;
9965         int i;
9966
9967         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9968         if (!tg->rt_rq)
9969                 goto err;
9970         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9971         if (!tg->rt_se)
9972                 goto err;
9973
9974         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
9975                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
9976
9977         for_each_possible_cpu(i) {
9978                 rq = cpu_rq(i);
9979
9980                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
9981                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9982                 if (!rt_rq)
9983                         goto err;
9984
9985                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
9986                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9987                 if (!rt_se)
9988                         goto err_free_rq;
9989
9990                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
9991         }
9992
9993         return 1;
9994
9995  err_free_rq:
9996         kfree(rt_rq);
9997  err:
9998         return 0;
9999 }
10000
10001 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
10002 {
10003         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
10004                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
10005 }
10006
10007 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
10008 {
10009         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
10010 }
10011 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10012 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
10013 {
10014 }
10015
10016 static inline
10017 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
10018 {
10019         return 1;
10020 }
10021
10022 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
10023 {
10024 }
10025
10026 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
10027 {
10028 }
10029 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10030
10031 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
10032 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
10033 {
10034         free_fair_sched_group(tg);
10035         free_rt_sched_group(tg);
10036         kfree(tg);
10037 }
10038
10039 /* allocate runqueue etc for a new task group */
10040 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
10041 {
10042         struct task_group *tg;
10043         unsigned long flags;
10044         int i;
10045
10046         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
10047         if (!tg)
10048                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10049
10050         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
10051                 goto err;
10052
10053         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
10054                 goto err;
10055
10056         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10057         for_each_possible_cpu(i) {
10058                 register_fair_sched_group(tg, i);
10059                 register_rt_sched_group(tg, i);
10060         }
10061         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
10062
10063         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
10064
10065         tg->parent = parent;
10066         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
10067         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
10068         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10069
10070         return tg;
10071
10072 err:
10073         free_sched_group(tg);
10074         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10075 }
10076
10077 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
10078 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
10079 {
10080         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
10081         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
10082 }
10083
10084 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
10085 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
10086 {
10087         unsigned long flags;
10088         int i;
10089
10090         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10091         for_each_possible_cpu(i) {
10092                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
10093                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
10094         }
10095         list_del_rcu(&tg->list);
10096         list_del_rcu(&tg->siblings);
10097         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10098
10099         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
10100         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
10101 }
10102
10103 /* change task's runqueue when it moves between groups.
10104  *      The caller of this function should have put the task in its new group
10105  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
10106  *      reflect its new group.
10107  */
10108 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
10109 {
10110         int on_rq, running;
10111         unsigned long flags;
10112         struct rq *rq;
10113
10114         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
10115
10116         update_rq_clock(rq);
10117
10118         running = task_current(rq, tsk);
10119         on_rq = tsk->se.on_rq;
10120
10121         if (on_rq)
10122                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
10123         if (unlikely(running))
10124                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
10125
10126         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
10127
10128 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10129         if (tsk->sched_class->moved_group)
10130                 tsk->sched_class->moved_group(tsk, on_rq);
10131 #endif
10132
10133         if (unlikely(running))
10134                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
10135         if (on_rq)
10136                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
10137
10138         task_rq_unlock(rq, &flags);
10139 }
10140 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
10141
10142 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10143 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
10144 {
10145         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
10146         int on_rq;
10147
10148         on_rq = se->on_rq;
10149         if (on_rq)
10150                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
10151
10152         se->load.weight = shares;
10153         se->load.inv_weight = 0;
10154
10155         if (on_rq)
10156                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
10157 }
10158
10159 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
10160 {
10161         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
10162         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
10163         unsigned long flags;
10164
10165         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
10166         __set_se_shares(se, shares);
10167         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
10168 }
10169
10170 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
10171
10172 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
10173 {
10174         int i;
10175         unsigned long flags;
10176
10177         /*
10178          * We can't change the weight of the root cgroup.
10179          */
10180         if (!tg->se[0])
10181                 return -EINVAL;
10182
10183         if (shares < MIN_SHARES)
10184                 shares = MIN_SHARES;
10185         else if (shares > MAX_SHARES)
10186                 shares = MAX_SHARES;
10187
10188         mutex_lock(&shares_mutex);
10189         if (tg->shares == shares)
10190                 goto done;
10191
10192         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10193         for_each_possible_cpu(i)
10194                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
10195         list_del_rcu(&tg->siblings);
10196         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10197
10198         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
10199         synchronize_sched();
10200
10201         /*
10202          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
10203          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
10204          */
10205         tg->shares = shares;
10206         for_each_possible_cpu(i) {
10207                 /*
10208                  * force a rebalance
10209                  */
10210                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
10211                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
10212         }
10213
10214         /*
10215          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
10216          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
10217          */
10218         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10219         for_each_possible_cpu(i)
10220                 register_fair_sched_group(tg, i);
10221         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
10222         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10223 done:
10224         mutex_unlock(&shares_mutex);
10225         return 0;
10226 }
10227
10228 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
10229 {
10230         return tg->shares;
10231 }
10232 #endif
10233
10234 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10235 /*
10236  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
10237  */
10238 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
10239
10240 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
10241 {
10242         if (runtime == RUNTIME_INF)
10243                 return 1ULL << 20;
10244
10245         return div64_u64(runtime << 20, period);
10246 }
10247
10248 /* Must be called with tasklist_lock held */
10249 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
10250 {
10251         struct task_struct *g, *p;
10252
10253         do_each_thread(g, p) {
10254                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
10255                         return 1;
10256         } while_each_thread(g, p);
10257
10258         return 0;
10259 }
10260
10261 struct rt_schedulable_data {
10262         struct task_group *tg;
10263         u64 rt_period;
10264         u64 rt_runtime;
10265 };
10266
10267 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
10268 {
10269         struct rt_schedulable_data *d = data;
10270         struct task_group *child;
10271         unsigned long total, sum = 0;
10272         u64 period, runtime;
10273
10274         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10275         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10276
10277         if (tg == d->tg) {
10278                 period = d->rt_period;
10279                 runtime = d->rt_runtime;
10280         }
10281
10282 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
10283         if (tg == &root_task_group) {
10284                 period = global_rt_period();
10285                 runtime = global_rt_runtime();
10286         }
10287 #endif
10288
10289         /*
10290          * Cannot have more runtime than the period.
10291          */
10292         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
10293                 return -EINVAL;
10294
10295         /*
10296          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
10297          */
10298         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
10299                 return -EBUSY;
10300
10301         total = to_ratio(period, runtime);
10302
10303         /*
10304          * Nobody can have more than the global setting allows.
10305          */
10306         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
10307                 return -EINVAL;
10308
10309         /*
10310          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
10311          */
10312         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
10313                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
10314                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
10315
10316                 if (child == d->tg) {
10317                         period = d->rt_period;
10318                         runtime = d->rt_runtime;
10319                 }
10320
10321                 sum += to_ratio(period, runtime);
10322         }
10323
10324         if (sum > total)
10325                 return -EINVAL;
10326
10327         return 0;
10328 }
10329
10330 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
10331 {
10332         struct rt_schedulable_data data = {
10333                 .tg = tg,
10334                 .rt_period = period,
10335                 .rt_runtime = runtime,
10336         };
10337
10338         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
10339 }
10340
10341 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
10342                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
10343 {
10344         int i, err = 0;
10345
10346         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10347         read_lock(&tasklist_lock);
10348         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
10349         if (err)
10350                 goto unlock;
10351
10352         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10353         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
10354         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
10355
10356         for_each_possible_cpu(i) {
10357                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
10358
10359                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10360                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
10361                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10362         }
10363         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10364  unlock:
10365         read_unlock(&tasklist_lock);
10366         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10367
10368         return err;
10369 }
10370
10371 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
10372 {
10373         u64 rt_runtime, rt_period;
10374
10375         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10376         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
10377         if (rt_runtime_us < 0)
10378                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
10379
10380         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10381 }
10382
10383 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
10384 {
10385         u64 rt_runtime_us;
10386
10387         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
10388                 return -1;
10389
10390         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10391         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
10392         return rt_runtime_us;
10393 }
10394
10395 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
10396 {
10397         u64 rt_runtime, rt_period;
10398
10399         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
10400         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10401
10402         if (rt_period == 0)
10403                 return -EINVAL;
10404
10405         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10406 }
10407
10408 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
10409 {
10410         u64 rt_period_us;
10411
10412         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10413         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
10414         return rt_period_us;
10415 }
10416
10417 static int sched_rt_global_constraints(void)
10418 {
10419         u64 runtime, period;
10420         int ret = 0;
10421
10422         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10423                 return -EINVAL;
10424
10425         runtime = global_rt_runtime();
10426         period = global_rt_period();
10427
10428         /*
10429          * Sanity check on the sysctl variables.
10430          */
10431         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
10432                 return -EINVAL;
10433
10434         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10435         read_lock(&tasklist_lock);
10436         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
10437         read_unlock(&tasklist_lock);
10438         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10439
10440         return ret;
10441 }
10442
10443 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
10444 {
10445         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
10446         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
10447                 return 0;
10448
10449         return 1;
10450 }
10451
10452 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10453 static int sched_rt_global_constraints(void)
10454 {
10455         unsigned long flags;
10456         int i;
10457
10458         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10459                 return -EINVAL;
10460
10461         /*
10462          * There's always some RT tasks in the root group
10463          * -- migration, kstopmachine etc..
10464          */
10465         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
10466                 return -EBUSY;
10467
10468         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10469         for_each_possible_cpu(i) {
10470                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
10471
10472                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10473                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
10474                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10475         }
10476         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10477
10478         return 0;
10479 }
10480 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10481
10482 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
10483                 void __user *buffer, size_t *lenp,
10484                 loff_t *ppos)
10485 {
10486         int ret;
10487         int old_period, old_runtime;
10488         static DEFINE_MUTEX(mutex);
10489
10490         mutex_lock(&mutex);
10491         old_period = sysctl_sched_rt_period;
10492         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
10493
10494         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
10495
10496         if (!ret && write) {
10497                 ret = sched_rt_global_constraints();
10498                 if (ret) {
10499                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
10500                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
10501                 } else {
10502                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
10503                         def_rt_bandwidth.rt_period =
10504                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
10505                 }
10506         }
10507         mutex_unlock(&mutex);
10508
10509         return ret;
10510 }
10511
10512 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
10513
10514 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
10515 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
10516 {
10517         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
10518                             struct task_group, css);
10519 }
10520
10521 static struct cgroup_subsys_state *
10522 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10523 {
10524         struct task_group *tg, *parent;
10525
10526         if (!cgrp->parent) {
10527                 /* This is early initialization for the top cgroup */
10528                 return &init_task_group.css;
10529         }
10530
10531         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
10532         tg = sched_create_group(parent);
10533         if (IS_ERR(tg))
10534                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10535
10536         return &tg->css;
10537 }
10538
10539 static void
10540 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10541 {
10542         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10543
10544         sched_destroy_group(tg);
10545 }
10546
10547 static int
10548 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
10549 {
10550 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10551         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
10552                 return -EINVAL;
10553 #else
10554         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
10555         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
10556                 return -EINVAL;
10557 #endif
10558         return 0;
10559 }
10560
10561 static int
10562 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10563                       struct task_struct *tsk, bool threadgroup)
10564 {
10565         int retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, tsk);
10566         if (retval)
10567                 return retval;
10568         if (threadgroup) {
10569                 struct task_struct *c;
10570                 rcu_read_lock();
10571                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
10572                         retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, c);
10573                         if (retval) {
10574                                 rcu_read_unlock();
10575                                 return retval;
10576                         }
10577                 }
10578                 rcu_read_unlock();
10579         }
10580         return 0;
10581 }
10582
10583 static void
10584 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10585                   struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk,
10586                   bool threadgroup)
10587 {
10588         sched_move_task(tsk);
10589         if (threadgroup) {
10590                 struct task_struct *c;
10591                 rcu_read_lock();
10592                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
10593                         sched_move_task(c);
10594                 }
10595                 rcu_read_unlock();
10596         }
10597 }
10598
10599 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10600 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10601                                 u64 shareval)
10602 {
10603         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
10604 }
10605
10606 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10607 {
10608         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10609
10610         return (u64) tg->shares;
10611 }
10612 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
10613
10614 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10615 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10616                                 s64 val)
10617 {
10618         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
10619 }
10620
10621 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10622 {
10623         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
10624 }
10625
10626 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10627                 u64 rt_period_us)
10628 {
10629         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
10630 }
10631
10632 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10633 {
10634         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
10635 }
10636 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10637
10638 static struct cftype cpu_files[] = {
10639 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10640         {
10641                 .name = "shares",
10642                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
10643                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
10644         },
10645 #endif
10646 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10647         {
10648                 .name = "rt_runtime_us",
10649                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
10650                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
10651         },
10652         {
10653                 .name = "rt_period_us",
10654                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
10655                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
10656         },
10657 #endif
10658 };
10659
10660 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
10661 {
10662         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
10663 }
10664
10665 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
10666         .name           = "cpu",
10667         .create         = cpu_cgroup_create,
10668         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
10669         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
10670         .attach         = cpu_cgroup_attach,
10671         .populate       = cpu_cgroup_populate,
10672         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
10673         .early_init     = 1,
10674 };
10675
10676 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
10677
10678 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
10679
10680 /*
10681  * CPU accounting code for task groups.
10682  *
10683  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
10684  * (balbir@in.ibm.com).
10685  */
10686
10687 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
10688 struct cpuacct {
10689         struct cgroup_subsys_state css;
10690         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
10691         u64 *cpuusage;
10692         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
10693         struct cpuacct *parent;
10694 };
10695
10696 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
10697
10698 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
10699 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
10700 {
10701         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
10702                             struct cpuacct, css);
10703 }
10704
10705 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
10706 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
10707 {
10708         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
10709                             struct cpuacct, css);
10710 }
10711
10712 /* create a new cpu accounting group */
10713 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
10714         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10715 {
10716         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
10717         int i;
10718
10719         if (!ca)
10720                 goto out;
10721
10722         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
10723         if (!ca->cpuusage)
10724                 goto out_free_ca;
10725
10726         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10727                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
10728                         goto out_free_counters;
10729
10730         if (cgrp->parent)
10731                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
10732
10733         return &ca->css;
10734
10735 out_free_counters:
10736         while (--i >= 0)
10737                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10738         free_percpu(ca->cpuusage);
10739 out_free_ca:
10740         kfree(ca);
10741 out:
10742         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10743 }
10744
10745 /* destroy an existing cpu accounting group */
10746 static void
10747 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10748 {
10749         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10750         int i;
10751
10752         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10753                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10754         free_percpu(ca->cpuusage);
10755         kfree(ca);
10756 }
10757
10758 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
10759 {
10760         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10761         u64 data;
10762
10763 #ifndef CONFIG_64BIT
10764         /*
10765          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
10766          */
10767         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10768         data = *cpuusage;
10769         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10770 #else
10771         data = *cpuusage;
10772 #endif
10773
10774         return data;
10775 }
10776
10777 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
10778 {
10779         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10780
10781 #ifndef CONFIG_64BIT
10782         /*
10783          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
10784          */
10785         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10786         *cpuusage = val;
10787         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10788 #else
10789         *cpuusage = val;
10790 #endif
10791 }
10792
10793 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
10794 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10795 {
10796         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10797         u64 totalcpuusage = 0;
10798         int i;
10799
10800         for_each_present_cpu(i)
10801                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10802
10803         return totalcpuusage;
10804 }
10805
10806 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10807                                                                 u64 reset)
10808 {
10809         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10810         int err = 0;
10811         int i;
10812
10813         if (reset) {
10814                 err = -EINVAL;
10815                 goto out;
10816         }
10817
10818         for_each_present_cpu(i)
10819                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
10820
10821 out:
10822         return err;
10823 }
10824
10825 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
10826                                    struct seq_file *m)
10827 {
10828         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
10829         u64 percpu;
10830         int i;
10831
10832         for_each_present_cpu(i) {
10833                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10834                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
10835         }
10836         seq_printf(m, "\n");
10837         return 0;
10838 }
10839
10840 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
10841         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
10842         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
10843 };
10844
10845 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10846                 struct cgroup_map_cb *cb)
10847 {
10848         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10849         int i;
10850
10851         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
10852                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
10853                 val = cputime64_to_clock_t(val);
10854                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
10855         }
10856         return 0;
10857 }
10858
10859 static struct cftype files[] = {
10860         {
10861                 .name = "usage",
10862                 .read_u64 = cpuusage_read,
10863                 .write_u64 = cpuusage_write,
10864         },
10865         {
10866                 .name = "usage_percpu",
10867                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
10868         },
10869         {
10870                 .name = "stat",
10871                 .read_map = cpuacct_stats_show,
10872         },
10873 };
10874
10875 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10876 {
10877         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
10878 }
10879
10880 /*
10881  * charge this task's execution time to its accounting group.
10882  *
10883  * called with rq->lock held.
10884  */
10885 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
10886 {
10887         struct cpuacct *ca;
10888         int cpu;
10889
10890         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10891                 return;
10892
10893         cpu = task_cpu(tsk);
10894
10895         rcu_read_lock();
10896
10897         ca = task_ca(tsk);
10898
10899         for (; ca; ca = ca->parent) {
10900                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10901                 *cpuusage += cputime;
10902         }
10903
10904         rcu_read_unlock();
10905 }
10906
10907 /*
10908  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
10909  */
10910 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
10911                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
10912 {
10913         struct cpuacct *ca;
10914
10915         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10916                 return;
10917
10918         rcu_read_lock();
10919         ca = task_ca(tsk);
10920
10921         do {
10922                 percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val);
10923                 ca = ca->parent;
10924         } while (ca);
10925         rcu_read_unlock();
10926 }
10927
10928 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
10929         .name = "cpuacct",
10930         .create = cpuacct_create,
10931         .destroy = cpuacct_destroy,
10932         .populate = cpuacct_populate,
10933         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
10934 };
10935 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */
10936
10937 #ifndef CONFIG_SMP
10938
10939 int rcu_expedited_torture_stats(char *page)
10940 {
10941         return 0;
10942 }
10943 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_expedited_torture_stats);
10944
10945 void synchronize_sched_expedited(void)
10946 {
10947 }
10948 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
10949
10950 #else /* #ifndef CONFIG_SMP */
10951
10952 static DEFINE_PER_CPU(struct migration_req, rcu_migration_req);
10953 static DEFINE_MUTEX(rcu_sched_expedited_mutex);
10954
10955 #define RCU_EXPEDITED_STATE_POST -2
10956 #define RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE -1
10957
10958 static int rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE;
10959
10960 int rcu_expedited_torture_stats(char *page)
10961 {
10962         int cnt = 0;
10963         int cpu;
10964
10965         cnt += sprintf(&page[cnt], "state: %d /", rcu_expedited_state);
10966         for_each_online_cpu(cpu) {
10967                  cnt += sprintf(&page[cnt], " %d:%d",
10968                                 cpu, per_cpu(rcu_migration_req, cpu).dest_cpu);
10969         }
10970         cnt += sprintf(&page[cnt], "\n");
10971         return cnt;
10972 }
10973 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_expedited_torture_stats);
10974
10975 static long synchronize_sched_expedited_count;
10976
10977 /*
10978  * Wait for an rcu-sched grace period to elapse, but use "big hammer"
10979  * approach to force grace period to end quickly.  This consumes
10980  * significant time on all CPUs, and is thus not recommended for
10981  * any sort of common-case code.
10982  *
10983  * Note that it is illegal to call this function while holding any
10984  * lock that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  Failing to
10985  * observe this restriction will result in deadlock.
10986  */
10987 void synchronize_sched_expedited(void)
10988 {
10989         int cpu;
10990         unsigned long flags;
10991         bool need_full_sync = 0;
10992         struct rq *rq;
10993         struct migration_req *req;
10994         long snap;
10995         int trycount = 0;
10996
10997         smp_mb();  /* ensure prior mod happens before capturing snap. */
10998         snap = ACCESS_ONCE(synchronize_sched_expedited_count) + 1;
10999         get_online_cpus();
11000         while (!mutex_trylock(&rcu_sched_expedited_mutex)) {
11001                 put_online_cpus();
11002                 if (trycount++ < 10)
11003                         udelay(trycount * num_online_cpus());
11004                 else {
11005                         synchronize_sched();
11006                         return;
11007                 }
11008                 if (ACCESS_ONCE(synchronize_sched_expedited_count) - snap > 0) {
11009                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
11010                         return;
11011                 }
11012                 get_online_cpus();
11013         }
11014         rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_POST;
11015         for_each_online_cpu(cpu) {
11016                 rq = cpu_rq(cpu);
11017                 req = &per_cpu(rcu_migration_req, cpu);
11018                 init_completion(&req->done);
11019                 req->task = NULL;
11020                 req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_NEED_QS;
11021                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
11022                 list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
11023                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
11024                 wake_up_process(rq->migration_thread);
11025         }
11026         for_each_online_cpu(cpu) {
11027                 rcu_expedited_state = cpu;
11028                 req = &per_cpu(rcu_migration_req, cpu);
11029                 rq = cpu_rq(cpu);
11030                 wait_for_completion(&req->done);
11031                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
11032                 if (unlikely(req->dest_cpu == RCU_MIGRATION_MUST_SYNC))
11033                         need_full_sync = 1;
11034                 req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_IDLE;
11035                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
11036         }
11037         rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE;
11038         synchronize_sched_expedited_count++;
11039         mutex_unlock(&rcu_sched_expedited_mutex);
11040         put_online_cpus();
11041         if (need_full_sync)
11042                 synchronize_sched();
11043 }
11044 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
11045
11046 #endif /* #else #ifndef CONFIG_SMP */