futex: Move drop_futex_key_refs out of spinlock'ed region
[safe/jmp/linux-2.6] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/perf_event.h>
43 #include <linux/security.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/profile.h>
46 #include <linux/freezer.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/blkdev.h>
49 #include <linux/delay.h>
50 #include <linux/pid_namespace.h>
51 #include <linux/smp.h>
52 #include <linux/threads.h>
53 #include <linux/timer.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/cpuset.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/kthread.h>
59 #include <linux/proc_fs.h>
60 #include <linux/seq_file.h>
61 #include <linux/sysctl.h>
62 #include <linux/syscalls.h>
63 #include <linux/times.h>
64 #include <linux/tsacct_kern.h>
65 #include <linux/kprobes.h>
66 #include <linux/delayacct.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73 #include <linux/ftrace.h>
74
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77
78 #include "sched_cpupri.h"
79
80 #define CREATE_TRACE_POINTS
81 #include <trace/events/sched.h>
82
83 /*
84  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
85  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
86  * and back.
87  */
88 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
89 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
90 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
91
92 /*
93  * 'User priority' is the nice value converted to something we
94  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
95  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
96  */
97 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
98 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
99 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
100
101 /*
102  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
103  */
104 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
105
106 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
107 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
108
109 /*
110  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
111  *
112  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
113  * Timeslices get refilled after they expire.
114  */
115 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
116
117 /*
118  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
119  */
120 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
121
122 static inline int rt_policy(int policy)
123 {
124         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
125                 return 1;
126         return 0;
127 }
128
129 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
130 {
131         return rt_policy(p->policy);
132 }
133
134 /*
135  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
136  */
137 struct rt_prio_array {
138         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
139         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
140 };
141
142 struct rt_bandwidth {
143         /* nests inside the rq lock: */
144         spinlock_t              rt_runtime_lock;
145         ktime_t                 rt_period;
146         u64                     rt_runtime;
147         struct hrtimer          rt_period_timer;
148 };
149
150 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
151
152 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
153
154 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
155 {
156         struct rt_bandwidth *rt_b =
157                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
158         ktime_t now;
159         int overrun;
160         int idle = 0;
161
162         for (;;) {
163                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
164                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
165
166                 if (!overrun)
167                         break;
168
169                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
170         }
171
172         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
173 }
174
175 static
176 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
177 {
178         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
179         rt_b->rt_runtime = runtime;
180
181         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
182
183         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
184                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
185         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
186 }
187
188 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
189 {
190         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
191 }
192
193 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
194 {
195         ktime_t now;
196
197         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
198                 return;
199
200         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
201                 return;
202
203         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
204         for (;;) {
205                 unsigned long delta;
206                 ktime_t soft, hard;
207
208                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
209                         break;
210
211                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
212                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
213
214                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
215                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
216                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
217                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
218                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
219         }
220         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
221 }
222
223 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
224 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
225 {
226         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
227 }
228 #endif
229
230 /*
231  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
232  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
233  */
234 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
235
236 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
237
238 #include <linux/cgroup.h>
239
240 struct cfs_rq;
241
242 static LIST_HEAD(task_groups);
243
244 /* task group related information */
245 struct task_group {
246 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
247         struct cgroup_subsys_state css;
248 #endif
249
250 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
251         uid_t uid;
252 #endif
253
254 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
255         /* schedulable entities of this group on each cpu */
256         struct sched_entity **se;
257         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
258         struct cfs_rq **cfs_rq;
259         unsigned long shares;
260 #endif
261
262 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
263         struct sched_rt_entity **rt_se;
264         struct rt_rq **rt_rq;
265
266         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
267 #endif
268
269         struct rcu_head rcu;
270         struct list_head list;
271
272         struct task_group *parent;
273         struct list_head siblings;
274         struct list_head children;
275 };
276
277 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
278
279 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
280 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
281 {
282         user->tg->uid = user->uid;
283 }
284
285 /*
286  * Root task group.
287  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
288  *      be a child to this group.
289  */
290 struct task_group root_task_group;
291
292 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
293 /* Default task group's sched entity on each cpu */
294 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
295 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
296 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct cfs_rq, init_tg_cfs_rq);
297 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
298
299 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
300 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
301 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rt_rq, init_rt_rq);
302 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
303 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
304 #define root_task_group init_task_group
305 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
306
307 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
308  * a task group's cpu shares.
309  */
310 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
311
312 #ifdef CONFIG_SMP
313 static int root_task_group_empty(void)
314 {
315         return list_empty(&root_task_group.children);
316 }
317 #endif
318
319 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
320 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
321 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
322 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
323 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
324 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
325
326 /*
327  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
328  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
329  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
330  * too large, so as the shares value of a task group.
331  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
332  *  limitation from this.)
333  */
334 #define MIN_SHARES      2
335 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
336
337 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
338 #endif
339
340 /* Default task group.
341  *      Every task in system belong to this group at bootup.
342  */
343 struct task_group init_task_group;
344
345 /* return group to which a task belongs */
346 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
347 {
348         struct task_group *tg;
349
350 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
351         rcu_read_lock();
352         tg = __task_cred(p)->user->tg;
353         rcu_read_unlock();
354 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
355         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
356                                 struct task_group, css);
357 #else
358         tg = &init_task_group;
359 #endif
360         return tg;
361 }
362
363 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
364 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
365 {
366 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
367         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
368         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
369 #endif
370
371 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
372         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
373         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
374 #endif
375 }
376
377 #else
378
379 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
380 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
381 {
382         return NULL;
383 }
384
385 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
386
387 /* CFS-related fields in a runqueue */
388 struct cfs_rq {
389         struct load_weight load;
390         unsigned long nr_running;
391
392         u64 exec_clock;
393         u64 min_vruntime;
394
395         struct rb_root tasks_timeline;
396         struct rb_node *rb_leftmost;
397
398         struct list_head tasks;
399         struct list_head *balance_iterator;
400
401         /*
402          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
403          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
404          */
405         struct sched_entity *curr, *next, *last;
406
407         unsigned int nr_spread_over;
408
409 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
410         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
411
412         /*
413          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
414          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
415          * (like users, containers etc.)
416          *
417          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
418          * list is used during load balance.
419          */
420         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
421         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
422
423 #ifdef CONFIG_SMP
424         /*
425          * the part of load.weight contributed by tasks
426          */
427         unsigned long task_weight;
428
429         /*
430          *   h_load = weight * f(tg)
431          *
432          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
433          * this group.
434          */
435         unsigned long h_load;
436
437         /*
438          * this cpu's part of tg->shares
439          */
440         unsigned long shares;
441
442         /*
443          * load.weight at the time we set shares
444          */
445         unsigned long rq_weight;
446 #endif
447 #endif
448 };
449
450 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
451 struct rt_rq {
452         struct rt_prio_array active;
453         unsigned long rt_nr_running;
454 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
455         struct {
456                 int curr; /* highest queued rt task prio */
457 #ifdef CONFIG_SMP
458                 int next; /* next highest */
459 #endif
460         } highest_prio;
461 #endif
462 #ifdef CONFIG_SMP
463         unsigned long rt_nr_migratory;
464         unsigned long rt_nr_total;
465         int overloaded;
466         struct plist_head pushable_tasks;
467 #endif
468         int rt_throttled;
469         u64 rt_time;
470         u64 rt_runtime;
471         /* Nests inside the rq lock: */
472         spinlock_t rt_runtime_lock;
473
474 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
475         unsigned long rt_nr_boosted;
476
477         struct rq *rq;
478         struct list_head leaf_rt_rq_list;
479         struct task_group *tg;
480         struct sched_rt_entity *rt_se;
481 #endif
482 };
483
484 #ifdef CONFIG_SMP
485
486 /*
487  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
488  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
489  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
490  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
491  * object.
492  *
493  */
494 struct root_domain {
495         atomic_t refcount;
496         cpumask_var_t span;
497         cpumask_var_t online;
498
499         /*
500          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
501          * one runnable RT task.
502          */
503         cpumask_var_t rto_mask;
504         atomic_t rto_count;
505 #ifdef CONFIG_SMP
506         struct cpupri cpupri;
507 #endif
508 };
509
510 /*
511  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
512  * members (mimicking the global state we have today).
513  */
514 static struct root_domain def_root_domain;
515
516 #endif
517
518 /*
519  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
520  *
521  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
522  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
523  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
524  */
525 struct rq {
526         /* runqueue lock: */
527         spinlock_t lock;
528
529         /*
530          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
531          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
532          */
533         unsigned long nr_running;
534         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
535         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
536 #ifdef CONFIG_NO_HZ
537         unsigned long last_tick_seen;
538         unsigned char in_nohz_recently;
539 #endif
540         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
541         struct load_weight load;
542         unsigned long nr_load_updates;
543         u64 nr_switches;
544         u64 nr_migrations_in;
545
546         struct cfs_rq cfs;
547         struct rt_rq rt;
548
549 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
550         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
551         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
552 #endif
553 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
554         struct list_head leaf_rt_rq_list;
555 #endif
556
557         /*
558          * This is part of a global counter where only the total sum
559          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
560          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
561          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
562          */
563         unsigned long nr_uninterruptible;
564
565         struct task_struct *curr, *idle;
566         unsigned long next_balance;
567         struct mm_struct *prev_mm;
568
569         u64 clock;
570
571         atomic_t nr_iowait;
572
573 #ifdef CONFIG_SMP
574         struct root_domain *rd;
575         struct sched_domain *sd;
576
577         unsigned char idle_at_tick;
578         /* For active balancing */
579         int post_schedule;
580         int active_balance;
581         int push_cpu;
582         /* cpu of this runqueue: */
583         int cpu;
584         int online;
585
586         unsigned long avg_load_per_task;
587
588         struct task_struct *migration_thread;
589         struct list_head migration_queue;
590
591         u64 rt_avg;
592         u64 age_stamp;
593 #endif
594
595         /* calc_load related fields */
596         unsigned long calc_load_update;
597         long calc_load_active;
598
599 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
600 #ifdef CONFIG_SMP
601         int hrtick_csd_pending;
602         struct call_single_data hrtick_csd;
603 #endif
604         struct hrtimer hrtick_timer;
605 #endif
606
607 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
608         /* latency stats */
609         struct sched_info rq_sched_info;
610         unsigned long long rq_cpu_time;
611         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
612
613         /* sys_sched_yield() stats */
614         unsigned int yld_count;
615
616         /* schedule() stats */
617         unsigned int sched_switch;
618         unsigned int sched_count;
619         unsigned int sched_goidle;
620
621         /* try_to_wake_up() stats */
622         unsigned int ttwu_count;
623         unsigned int ttwu_local;
624
625         /* BKL stats */
626         unsigned int bkl_count;
627 #endif
628 };
629
630 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
631
632 static inline
633 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
634 {
635         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
636 }
637
638 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
639 {
640 #ifdef CONFIG_SMP
641         return rq->cpu;
642 #else
643         return 0;
644 #endif
645 }
646
647 /*
648  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
649  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
650  *
651  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
652  * preempt-disabled sections.
653  */
654 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
655         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
656
657 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
658 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
659 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
660 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
661 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
662
663 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
664 {
665         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
666 }
667
668 /*
669  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
670  */
671 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
672 # define const_debug __read_mostly
673 #else
674 # define const_debug static const
675 #endif
676
677 /**
678  * runqueue_is_locked
679  *
680  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
681  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
682  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
683  */
684 int runqueue_is_locked(int cpu)
685 {
686         return spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
687 }
688
689 /*
690  * Debugging: various feature bits
691  */
692
693 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
694         __SCHED_FEAT_##name ,
695
696 enum {
697 #include "sched_features.h"
698 };
699
700 #undef SCHED_FEAT
701
702 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
703         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
704
705 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
706 #include "sched_features.h"
707         0;
708
709 #undef SCHED_FEAT
710
711 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
712 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
713         #name ,
714
715 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
716 #include "sched_features.h"
717         NULL
718 };
719
720 #undef SCHED_FEAT
721
722 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
723 {
724         int i;
725
726         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
727                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
728                         seq_puts(m, "NO_");
729                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
730         }
731         seq_puts(m, "\n");
732
733         return 0;
734 }
735
736 static ssize_t
737 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
738                 size_t cnt, loff_t *ppos)
739 {
740         char buf[64];
741         char *cmp = buf;
742         int neg = 0;
743         int i;
744
745         if (cnt > 63)
746                 cnt = 63;
747
748         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
749                 return -EFAULT;
750
751         buf[cnt] = 0;
752
753         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
754                 neg = 1;
755                 cmp += 3;
756         }
757
758         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
759                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
760
761                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
762                         if (neg)
763                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
764                         else
765                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
766                         break;
767                 }
768         }
769
770         if (!sched_feat_names[i])
771                 return -EINVAL;
772
773         filp->f_pos += cnt;
774
775         return cnt;
776 }
777
778 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
779 {
780         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
781 }
782
783 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
784         .open           = sched_feat_open,
785         .write          = sched_feat_write,
786         .read           = seq_read,
787         .llseek         = seq_lseek,
788         .release        = single_release,
789 };
790
791 static __init int sched_init_debug(void)
792 {
793         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
794                         &sched_feat_fops);
795
796         return 0;
797 }
798 late_initcall(sched_init_debug);
799
800 #endif
801
802 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
803
804 /*
805  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
806  * Limited because this is done with IRQs disabled.
807  */
808 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
809
810 /*
811  * ratelimit for updating the group shares.
812  * default: 0.25ms
813  */
814 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
815
816 /*
817  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
818  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
819  * default: 4
820  */
821 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
822
823 /*
824  * period over which we average the RT time consumption, measured
825  * in ms.
826  *
827  * default: 1s
828  */
829 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
830
831 /*
832  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
833  * default: 1s
834  */
835 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
836
837 static __read_mostly int scheduler_running;
838
839 /*
840  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
841  * default: 0.95s
842  */
843 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
844
845 static inline u64 global_rt_period(void)
846 {
847         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
848 }
849
850 static inline u64 global_rt_runtime(void)
851 {
852         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
853                 return RUNTIME_INF;
854
855         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
856 }
857
858 #ifndef prepare_arch_switch
859 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
860 #endif
861 #ifndef finish_arch_switch
862 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
863 #endif
864
865 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
866 {
867         return rq->curr == p;
868 }
869
870 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
871 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
872 {
873         return task_current(rq, p);
874 }
875
876 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
877 {
878 }
879
880 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
881 {
882 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
883         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
884         rq->lock.owner = current;
885 #endif
886         /*
887          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
888          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
889          * prev into current:
890          */
891         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
892
893         spin_unlock_irq(&rq->lock);
894 }
895
896 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
897 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
898 {
899 #ifdef CONFIG_SMP
900         return p->oncpu;
901 #else
902         return task_current(rq, p);
903 #endif
904 }
905
906 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
907 {
908 #ifdef CONFIG_SMP
909         /*
910          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
911          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
912          * here.
913          */
914         next->oncpu = 1;
915 #endif
916 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
917         spin_unlock_irq(&rq->lock);
918 #else
919         spin_unlock(&rq->lock);
920 #endif
921 }
922
923 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
924 {
925 #ifdef CONFIG_SMP
926         /*
927          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
928          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
929          * finished.
930          */
931         smp_wmb();
932         prev->oncpu = 0;
933 #endif
934 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
935         local_irq_enable();
936 #endif
937 }
938 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
939
940 /*
941  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
942  * Must be called interrupts disabled.
943  */
944 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
945         __acquires(rq->lock)
946 {
947         for (;;) {
948                 struct rq *rq = task_rq(p);
949                 spin_lock(&rq->lock);
950                 if (likely(rq == task_rq(p)))
951                         return rq;
952                 spin_unlock(&rq->lock);
953         }
954 }
955
956 /*
957  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
958  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
959  * explicitly disabling preemption.
960  */
961 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
962         __acquires(rq->lock)
963 {
964         struct rq *rq;
965
966         for (;;) {
967                 local_irq_save(*flags);
968                 rq = task_rq(p);
969                 spin_lock(&rq->lock);
970                 if (likely(rq == task_rq(p)))
971                         return rq;
972                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
973         }
974 }
975
976 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
977 {
978         struct rq *rq = task_rq(p);
979
980         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
981         spin_unlock_wait(&rq->lock);
982 }
983
984 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
985         __releases(rq->lock)
986 {
987         spin_unlock(&rq->lock);
988 }
989
990 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
991         __releases(rq->lock)
992 {
993         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
994 }
995
996 /*
997  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
998  */
999 static struct rq *this_rq_lock(void)
1000         __acquires(rq->lock)
1001 {
1002         struct rq *rq;
1003
1004         local_irq_disable();
1005         rq = this_rq();
1006         spin_lock(&rq->lock);
1007
1008         return rq;
1009 }
1010
1011 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1012 /*
1013  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1014  *
1015  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1016  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1017  * reschedule event.
1018  *
1019  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1020  * rq->lock.
1021  */
1022
1023 /*
1024  * Use hrtick when:
1025  *  - enabled by features
1026  *  - hrtimer is actually high res
1027  */
1028 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1029 {
1030         if (!sched_feat(HRTICK))
1031                 return 0;
1032         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1033                 return 0;
1034         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1035 }
1036
1037 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1038 {
1039         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1040                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1041 }
1042
1043 /*
1044  * High-resolution timer tick.
1045  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1046  */
1047 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1048 {
1049         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1050
1051         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1052
1053         spin_lock(&rq->lock);
1054         update_rq_clock(rq);
1055         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1056         spin_unlock(&rq->lock);
1057
1058         return HRTIMER_NORESTART;
1059 }
1060
1061 #ifdef CONFIG_SMP
1062 /*
1063  * called from hardirq (IPI) context
1064  */
1065 static void __hrtick_start(void *arg)
1066 {
1067         struct rq *rq = arg;
1068
1069         spin_lock(&rq->lock);
1070         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1071         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1072         spin_unlock(&rq->lock);
1073 }
1074
1075 /*
1076  * Called to set the hrtick timer state.
1077  *
1078  * called with rq->lock held and irqs disabled
1079  */
1080 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1081 {
1082         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1083         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1084
1085         hrtimer_set_expires(timer, time);
1086
1087         if (rq == this_rq()) {
1088                 hrtimer_restart(timer);
1089         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1090                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1091                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1092         }
1093 }
1094
1095 static int
1096 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1097 {
1098         int cpu = (int)(long)hcpu;
1099
1100         switch (action) {
1101         case CPU_UP_CANCELED:
1102         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1103         case CPU_DOWN_PREPARE:
1104         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1105         case CPU_DEAD:
1106         case CPU_DEAD_FROZEN:
1107                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1108                 return NOTIFY_OK;
1109         }
1110
1111         return NOTIFY_DONE;
1112 }
1113
1114 static __init void init_hrtick(void)
1115 {
1116         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1117 }
1118 #else
1119 /*
1120  * Called to set the hrtick timer state.
1121  *
1122  * called with rq->lock held and irqs disabled
1123  */
1124 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1125 {
1126         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1127                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1128 }
1129
1130 static inline void init_hrtick(void)
1131 {
1132 }
1133 #endif /* CONFIG_SMP */
1134
1135 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1136 {
1137 #ifdef CONFIG_SMP
1138         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1139
1140         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1141         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1142         rq->hrtick_csd.info = rq;
1143 #endif
1144
1145         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1146         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1147 }
1148 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1149 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1150 {
1151 }
1152
1153 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1154 {
1155 }
1156
1157 static inline void init_hrtick(void)
1158 {
1159 }
1160 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1161
1162 /*
1163  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1164  *
1165  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1166  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1167  * the target CPU.
1168  */
1169 #ifdef CONFIG_SMP
1170
1171 #ifndef tsk_is_polling
1172 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1173 #endif
1174
1175 static void resched_task(struct task_struct *p)
1176 {
1177         int cpu;
1178
1179         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1180
1181         if (test_tsk_need_resched(p))
1182                 return;
1183
1184         set_tsk_need_resched(p);
1185
1186         cpu = task_cpu(p);
1187         if (cpu == smp_processor_id())
1188                 return;
1189
1190         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1191         smp_mb();
1192         if (!tsk_is_polling(p))
1193                 smp_send_reschedule(cpu);
1194 }
1195
1196 static void resched_cpu(int cpu)
1197 {
1198         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1199         unsigned long flags;
1200
1201         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1202                 return;
1203         resched_task(cpu_curr(cpu));
1204         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1205 }
1206
1207 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1208 /*
1209  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1210  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1211  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1212  * idle system the next event might even be infinite time into the
1213  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1214  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1215  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1216  * wheel for the next timer event.
1217  */
1218 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1219 {
1220         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1221
1222         if (cpu == smp_processor_id())
1223                 return;
1224
1225         /*
1226          * This is safe, as this function is called with the timer
1227          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1228          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1229          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1230          * timer into account automatically.
1231          */
1232         if (rq->curr != rq->idle)
1233                 return;
1234
1235         /*
1236          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1237          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1238          * idle task through an additional NOOP schedule()
1239          */
1240         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1241
1242         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1243         smp_mb();
1244         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1245                 smp_send_reschedule(cpu);
1246 }
1247 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1248
1249 static u64 sched_avg_period(void)
1250 {
1251         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1252 }
1253
1254 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1255 {
1256         s64 period = sched_avg_period();
1257
1258         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1259                 rq->age_stamp += period;
1260                 rq->rt_avg /= 2;
1261         }
1262 }
1263
1264 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1265 {
1266         rq->rt_avg += rt_delta;
1267         sched_avg_update(rq);
1268 }
1269
1270 #else /* !CONFIG_SMP */
1271 static void resched_task(struct task_struct *p)
1272 {
1273         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1274         set_tsk_need_resched(p);
1275 }
1276
1277 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1278 {
1279 }
1280 #endif /* CONFIG_SMP */
1281
1282 #if BITS_PER_LONG == 32
1283 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1284 #else
1285 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1286 #endif
1287
1288 #define WMULT_SHIFT     32
1289
1290 /*
1291  * Shift right and round:
1292  */
1293 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1294
1295 /*
1296  * delta *= weight / lw
1297  */
1298 static unsigned long
1299 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1300                 struct load_weight *lw)
1301 {
1302         u64 tmp;
1303
1304         if (!lw->inv_weight) {
1305                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1306                         lw->inv_weight = 1;
1307                 else
1308                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1309                                 / (lw->weight+1);
1310         }
1311
1312         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1313         /*
1314          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1315          */
1316         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1317                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1318                         WMULT_SHIFT/2);
1319         else
1320                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1321
1322         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1323 }
1324
1325 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1326 {
1327         lw->weight += inc;
1328         lw->inv_weight = 0;
1329 }
1330
1331 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1332 {
1333         lw->weight -= dec;
1334         lw->inv_weight = 0;
1335 }
1336
1337 /*
1338  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1339  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1340  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1341  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1342  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1343  * slice expiry etc.
1344  */
1345
1346 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1347 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1348
1349 /*
1350  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1351  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1352  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1353  * that remained on nice 0.
1354  *
1355  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1356  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1357  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1358  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1359  * the relative distance between them is ~25%.)
1360  */
1361 static const int prio_to_weight[40] = {
1362  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1363  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1364  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1365  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1366  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1367  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1368  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1369  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1370 };
1371
1372 /*
1373  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1374  *
1375  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1376  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1377  * into multiplications:
1378  */
1379 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1380  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1381  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1382  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1383  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1384  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1385  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1386  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1387  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1388 };
1389
1390 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1391
1392 /*
1393  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1394  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1395  * structures to the load-balancing proper:
1396  */
1397 struct rq_iterator {
1398         void *arg;
1399         struct task_struct *(*start)(void *);
1400         struct task_struct *(*next)(void *);
1401 };
1402
1403 #ifdef CONFIG_SMP
1404 static unsigned long
1405 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1406               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1407               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1408               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1409
1410 static int
1411 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1412                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1413                    struct rq_iterator *iterator);
1414 #endif
1415
1416 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1417 enum cpuacct_stat_index {
1418         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1419         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1420
1421         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1422 };
1423
1424 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1425 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1426 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1427                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1428 #else
1429 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1430 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1431                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1432 #endif
1433
1434 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1435 {
1436         update_load_add(&rq->load, load);
1437 }
1438
1439 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1440 {
1441         update_load_sub(&rq->load, load);
1442 }
1443
1444 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1445 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1446
1447 /*
1448  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1449  * leaving it for the final time.
1450  */
1451 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1452 {
1453         struct task_group *parent, *child;
1454         int ret;
1455
1456         rcu_read_lock();
1457         parent = &root_task_group;
1458 down:
1459         ret = (*down)(parent, data);
1460         if (ret)
1461                 goto out_unlock;
1462         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1463                 parent = child;
1464                 goto down;
1465
1466 up:
1467                 continue;
1468         }
1469         ret = (*up)(parent, data);
1470         if (ret)
1471                 goto out_unlock;
1472
1473         child = parent;
1474         parent = parent->parent;
1475         if (parent)
1476                 goto up;
1477 out_unlock:
1478         rcu_read_unlock();
1479
1480         return ret;
1481 }
1482
1483 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1484 {
1485         return 0;
1486 }
1487 #endif
1488
1489 #ifdef CONFIG_SMP
1490 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1491 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1492 {
1493         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1494 }
1495
1496 /*
1497  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1498  * according to the scheduling class and "nice" value.
1499  *
1500  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1501  * balance conservatively.
1502  */
1503 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1504 {
1505         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1506         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1507
1508         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1509                 return total;
1510
1511         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1512 }
1513
1514 /*
1515  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1516  * according to the scheduling class and "nice" value.
1517  */
1518 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1519 {
1520         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1521         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1522
1523         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1524                 return total;
1525
1526         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1527 }
1528
1529 static struct sched_group *group_of(int cpu)
1530 {
1531         struct sched_domain *sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
1532
1533         if (!sd)
1534                 return NULL;
1535
1536         return sd->groups;
1537 }
1538
1539 static unsigned long power_of(int cpu)
1540 {
1541         struct sched_group *group = group_of(cpu);
1542
1543         if (!group)
1544                 return SCHED_LOAD_SCALE;
1545
1546         return group->cpu_power;
1547 }
1548
1549 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1550
1551 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1552 {
1553         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1554         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1555
1556         if (nr_running)
1557                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1558         else
1559                 rq->avg_load_per_task = 0;
1560
1561         return rq->avg_load_per_task;
1562 }
1563
1564 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1565
1566 struct update_shares_data {
1567         unsigned long rq_weight[NR_CPUS];
1568 };
1569
1570 static DEFINE_PER_CPU(struct update_shares_data, update_shares_data);
1571
1572 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1573
1574 /*
1575  * Calculate and set the cpu's group shares.
1576  */
1577 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1578                                     unsigned long sd_shares,
1579                                     unsigned long sd_rq_weight,
1580                                     struct update_shares_data *usd)
1581 {
1582         unsigned long shares, rq_weight;
1583         int boost = 0;
1584
1585         rq_weight = usd->rq_weight[cpu];
1586         if (!rq_weight) {
1587                 boost = 1;
1588                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1589         }
1590
1591         /*
1592          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1593          * shares_i =  -----------------------------
1594          *                  \Sum_j rq_weight_j
1595          */
1596         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1597         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1598
1599         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1600                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1601                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1602                 unsigned long flags;
1603
1604                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1605                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1606                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1607                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1608                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1609         }
1610 }
1611
1612 /*
1613  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1614  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1615  * parent group depends on the shares of its child groups.
1616  */
1617 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1618 {
1619         unsigned long weight, rq_weight = 0, shares = 0;
1620         struct update_shares_data *usd;
1621         struct sched_domain *sd = data;
1622         unsigned long flags;
1623         int i;
1624
1625         if (!tg->se[0])
1626                 return 0;
1627
1628         local_irq_save(flags);
1629         usd = &__get_cpu_var(update_shares_data);
1630
1631         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1632                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1633                 usd->rq_weight[i] = weight;
1634
1635                 /*
1636                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1637                  * is one of average load so that when a new task gets to
1638                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1639                  */
1640                 if (!weight)
1641                         weight = NICE_0_LOAD;
1642
1643                 rq_weight += weight;
1644                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1645         }
1646
1647         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1648                 shares = tg->shares;
1649
1650         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1651                 shares = tg->shares;
1652
1653         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1654                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd);
1655
1656         local_irq_restore(flags);
1657
1658         return 0;
1659 }
1660
1661 /*
1662  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1663  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1664  * group is a fraction of its parents load.
1665  */
1666 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1667 {
1668         unsigned long load;
1669         long cpu = (long)data;
1670
1671         if (!tg->parent) {
1672                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1673         } else {
1674                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1675                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1676                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1677         }
1678
1679         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1680
1681         return 0;
1682 }
1683
1684 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1685 {
1686         s64 elapsed;
1687         u64 now;
1688
1689         if (root_task_group_empty())
1690                 return;
1691
1692         now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1693         elapsed = now - sd->last_update;
1694
1695         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1696                 sd->last_update = now;
1697                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1698         }
1699 }
1700
1701 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1702 {
1703         if (root_task_group_empty())
1704                 return;
1705
1706         spin_unlock(&rq->lock);
1707         update_shares(sd);
1708         spin_lock(&rq->lock);
1709 }
1710
1711 static void update_h_load(long cpu)
1712 {
1713         if (root_task_group_empty())
1714                 return;
1715
1716         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1717 }
1718
1719 #else
1720
1721 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1722 {
1723 }
1724
1725 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1726 {
1727 }
1728
1729 #endif
1730
1731 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1732
1733 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1734
1735 /*
1736  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1737  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1738  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1739  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1740  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1741  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1742  */
1743 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1744         __releases(this_rq->lock)
1745         __acquires(busiest->lock)
1746         __acquires(this_rq->lock)
1747 {
1748         spin_unlock(&this_rq->lock);
1749         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1750
1751         return 1;
1752 }
1753
1754 #else
1755 /*
1756  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1757  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1758  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1759  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1760  * regardless of entry order into the function.
1761  */
1762 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1763         __releases(this_rq->lock)
1764         __acquires(busiest->lock)
1765         __acquires(this_rq->lock)
1766 {
1767         int ret = 0;
1768
1769         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1770                 if (busiest < this_rq) {
1771                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1772                         spin_lock(&busiest->lock);
1773                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1774                         ret = 1;
1775                 } else
1776                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1777         }
1778         return ret;
1779 }
1780
1781 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1782
1783 /*
1784  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1785  */
1786 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1787 {
1788         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1789                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1790                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1791                 BUG_ON(1);
1792         }
1793
1794         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1795 }
1796
1797 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1798         __releases(busiest->lock)
1799 {
1800         spin_unlock(&busiest->lock);
1801         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1802 }
1803 #endif
1804
1805 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1806 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1807 {
1808 #ifdef CONFIG_SMP
1809         cfs_rq->shares = shares;
1810 #endif
1811 }
1812 #endif
1813
1814 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1815
1816 #include "sched_stats.h"
1817 #include "sched_idletask.c"
1818 #include "sched_fair.c"
1819 #include "sched_rt.c"
1820 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1821 # include "sched_debug.c"
1822 #endif
1823
1824 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1825 #define for_each_class(class) \
1826    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1827
1828 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1829 {
1830         rq->nr_running++;
1831 }
1832
1833 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1834 {
1835         rq->nr_running--;
1836 }
1837
1838 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1839 {
1840         if (task_has_rt_policy(p)) {
1841                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1842                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1843                 return;
1844         }
1845
1846         /*
1847          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1848          */
1849         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1850                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1851                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1852                 return;
1853         }
1854
1855         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1856         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1857 }
1858
1859 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1860 {
1861         s64 diff = sample - *avg;
1862         *avg += diff >> 3;
1863 }
1864
1865 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1866 {
1867         if (wakeup)
1868                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1869
1870         sched_info_queued(p);
1871         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1872         p->se.on_rq = 1;
1873 }
1874
1875 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1876 {
1877         if (sleep) {
1878                 if (p->se.last_wakeup) {
1879                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1880                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1881                         p->se.last_wakeup = 0;
1882                 } else {
1883                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1884                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1885                 }
1886         }
1887
1888         sched_info_dequeued(p);
1889         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1890         p->se.on_rq = 0;
1891 }
1892
1893 /*
1894  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1895  */
1896 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1897 {
1898         return p->static_prio;
1899 }
1900
1901 /*
1902  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1903  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1904  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1905  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1906  * estimator recalculates.
1907  */
1908 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1909 {
1910         int prio;
1911
1912         if (task_has_rt_policy(p))
1913                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1914         else
1915                 prio = __normal_prio(p);
1916         return prio;
1917 }
1918
1919 /*
1920  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1921  * taken into account by the scheduler. This value might
1922  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1923  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1924  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1925  */
1926 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1927 {
1928         p->normal_prio = normal_prio(p);
1929         /*
1930          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1931          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1932          * to the normal priority:
1933          */
1934         if (!rt_prio(p->prio))
1935                 return p->normal_prio;
1936         return p->prio;
1937 }
1938
1939 /*
1940  * activate_task - move a task to the runqueue.
1941  */
1942 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1943 {
1944         if (task_contributes_to_load(p))
1945                 rq->nr_uninterruptible--;
1946
1947         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1948         inc_nr_running(rq);
1949 }
1950
1951 /*
1952  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1953  */
1954 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1955 {
1956         if (task_contributes_to_load(p))
1957                 rq->nr_uninterruptible++;
1958
1959         dequeue_task(rq, p, sleep);
1960         dec_nr_running(rq);
1961 }
1962
1963 /**
1964  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1965  * @p: the task in question.
1966  */
1967 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1968 {
1969         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1970 }
1971
1972 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1973 {
1974         set_task_rq(p, cpu);
1975 #ifdef CONFIG_SMP
1976         /*
1977          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1978          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1979          * per-task data have been completed by this moment.
1980          */
1981         smp_wmb();
1982         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1983 #endif
1984 }
1985
1986 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1987                                        const struct sched_class *prev_class,
1988                                        int oldprio, int running)
1989 {
1990         if (prev_class != p->sched_class) {
1991                 if (prev_class->switched_from)
1992                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1993                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1994         } else
1995                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1996 }
1997
1998 #ifdef CONFIG_SMP
1999 /*
2000  * Is this task likely cache-hot:
2001  */
2002 static int
2003 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2004 {
2005         s64 delta;
2006
2007         /*
2008          * Buddy candidates are cache hot:
2009          */
2010         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
2011                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2012                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2013                 return 1;
2014
2015         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2016                 return 0;
2017
2018         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2019                 return 1;
2020         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2021                 return 0;
2022
2023         delta = now - p->se.exec_start;
2024
2025         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2026 }
2027
2028
2029 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2030 {
2031         int old_cpu = task_cpu(p);
2032         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
2033         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
2034                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
2035         u64 clock_offset;
2036
2037         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
2038
2039         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2040
2041 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2042         if (p->se.wait_start)
2043                 p->se.wait_start -= clock_offset;
2044         if (p->se.sleep_start)
2045                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
2046         if (p->se.block_start)
2047                 p->se.block_start -= clock_offset;
2048 #endif
2049         if (old_cpu != new_cpu) {
2050                 p->se.nr_migrations++;
2051                 new_rq->nr_migrations_in++;
2052 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2053                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
2054                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
2055 #endif
2056                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS,
2057                                      1, 1, NULL, 0);
2058         }
2059         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
2060                                          new_cfsrq->min_vruntime;
2061
2062         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2063 }
2064
2065 struct migration_req {
2066         struct list_head list;
2067
2068         struct task_struct *task;
2069         int dest_cpu;
2070
2071         struct completion done;
2072 };
2073
2074 /*
2075  * The task's runqueue lock must be held.
2076  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2077  */
2078 static int
2079 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2080 {
2081         struct rq *rq = task_rq(p);
2082
2083         /*
2084          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2085          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
2086          */
2087         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
2088                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
2089                 return 0;
2090         }
2091
2092         init_completion(&req->done);
2093         req->task = p;
2094         req->dest_cpu = dest_cpu;
2095         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2096
2097         return 1;
2098 }
2099
2100 /*
2101  * wait_task_context_switch -   wait for a thread to complete at least one
2102  *                              context switch.
2103  *
2104  * @p must not be current.
2105  */
2106 void wait_task_context_switch(struct task_struct *p)
2107 {
2108         unsigned long nvcsw, nivcsw, flags;
2109         int running;
2110         struct rq *rq;
2111
2112         nvcsw   = p->nvcsw;
2113         nivcsw  = p->nivcsw;
2114         for (;;) {
2115                 /*
2116                  * The runqueue is assigned before the actual context
2117                  * switch. We need to take the runqueue lock.
2118                  *
2119                  * We could check initially without the lock but it is
2120                  * very likely that we need to take the lock in every
2121                  * iteration.
2122                  */
2123                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2124                 running = task_running(rq, p);
2125                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2126
2127                 if (likely(!running))
2128                         break;
2129                 /*
2130                  * The switch count is incremented before the actual
2131                  * context switch. We thus wait for two switches to be
2132                  * sure at least one completed.
2133                  */
2134                 if ((p->nvcsw - nvcsw) > 1)
2135                         break;
2136                 if ((p->nivcsw - nivcsw) > 1)
2137                         break;
2138
2139                 cpu_relax();
2140         }
2141 }
2142
2143 /*
2144  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2145  *
2146  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2147  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2148  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2149  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2150  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2151  * @p has remained unscheduled the whole time.
2152  *
2153  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2154  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2155  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2156  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2157  * waiting to become inactive.
2158  */
2159 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2160 {
2161         unsigned long flags;
2162         int running, on_rq;
2163         unsigned long ncsw;
2164         struct rq *rq;
2165
2166         for (;;) {
2167                 /*
2168                  * We do the initial early heuristics without holding
2169                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2170                  * the runqueue lock when things look like they will
2171                  * work out!
2172                  */
2173                 rq = task_rq(p);
2174
2175                 /*
2176                  * If the task is actively running on another CPU
2177                  * still, just relax and busy-wait without holding
2178                  * any locks.
2179                  *
2180                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2181                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2182                  * But we don't care, since "task_running()" will
2183                  * return false if the runqueue has changed and p
2184                  * is actually now running somewhere else!
2185                  */
2186                 while (task_running(rq, p)) {
2187                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2188                                 return 0;
2189                         cpu_relax();
2190                 }
2191
2192                 /*
2193                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2194                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2195                  * just go back and repeat.
2196                  */
2197                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2198                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2199                 running = task_running(rq, p);
2200                 on_rq = p->se.on_rq;
2201                 ncsw = 0;
2202                 if (!match_state || p->state == match_state)
2203                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2204                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2205
2206                 /*
2207                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2208                  */
2209                 if (unlikely(!ncsw))
2210                         break;
2211
2212                 /*
2213                  * Was it really running after all now that we
2214                  * checked with the proper locks actually held?
2215                  *
2216                  * Oops. Go back and try again..
2217                  */
2218                 if (unlikely(running)) {
2219                         cpu_relax();
2220                         continue;
2221                 }
2222
2223                 /*
2224                  * It's not enough that it's not actively running,
2225                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2226                  * preempted!
2227                  *
2228                  * So if it was still runnable (but just not actively
2229                  * running right now), it's preempted, and we should
2230                  * yield - it could be a while.
2231                  */
2232                 if (unlikely(on_rq)) {
2233                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2234                         continue;
2235                 }
2236
2237                 /*
2238                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2239                  * runnable, which means that it will never become
2240                  * running in the future either. We're all done!
2241                  */
2242                 break;
2243         }
2244
2245         return ncsw;
2246 }
2247
2248 /***
2249  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2250  * @p: the to-be-kicked thread
2251  *
2252  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2253  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2254  *
2255  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2256  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2257  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2258  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2259  * achieved as well.
2260  */
2261 void kick_process(struct task_struct *p)
2262 {
2263         int cpu;
2264
2265         preempt_disable();
2266         cpu = task_cpu(p);
2267         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2268                 smp_send_reschedule(cpu);
2269         preempt_enable();
2270 }
2271 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2272 #endif /* CONFIG_SMP */
2273
2274 /**
2275  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2276  * @p:          the task to evaluate
2277  * @func:       the function to be called
2278  * @info:       the function call argument
2279  *
2280  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2281  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2282  */
2283 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2284                               void (*func) (void *info), void *info)
2285 {
2286         int cpu;
2287
2288         preempt_disable();
2289         cpu = task_cpu(p);
2290         if (task_curr(p))
2291                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2292         preempt_enable();
2293 }
2294
2295 /***
2296  * try_to_wake_up - wake up a thread
2297  * @p: the to-be-woken-up thread
2298  * @state: the mask of task states that can be woken
2299  * @sync: do a synchronous wakeup?
2300  *
2301  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2302  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2303  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2304  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2305  * runnable without the overhead of this.
2306  *
2307  * returns failure only if the task is already active.
2308  */
2309 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2310                           int wake_flags)
2311 {
2312         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2313         unsigned long flags;
2314         struct rq *rq;
2315
2316         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2317                 wake_flags &= ~WF_SYNC;
2318
2319         this_cpu = get_cpu();
2320
2321         smp_wmb();
2322         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2323         update_rq_clock(rq);
2324         if (!(p->state & state))
2325                 goto out;
2326
2327         if (p->se.on_rq)
2328                 goto out_running;
2329
2330         cpu = task_cpu(p);
2331         orig_cpu = cpu;
2332
2333 #ifdef CONFIG_SMP
2334         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2335                 goto out_activate;
2336
2337         /*
2338          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2339          * we put the task in TASK_WAKING state.
2340          *
2341          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2342          */
2343         if (task_contributes_to_load(p))
2344                 rq->nr_uninterruptible--;
2345         p->state = TASK_WAKING;
2346         task_rq_unlock(rq, &flags);
2347
2348         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2349         if (cpu != orig_cpu)
2350                 set_task_cpu(p, cpu);
2351
2352         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2353         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2354         cpu = task_cpu(p);
2355
2356 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2357         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2358         if (cpu == this_cpu)
2359                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2360         else {
2361                 struct sched_domain *sd;
2362                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2363                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2364                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2365                                 break;
2366                         }
2367                 }
2368         }
2369 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2370
2371 out_activate:
2372 #endif /* CONFIG_SMP */
2373         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2374         if (wake_flags & WF_SYNC)
2375                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2376         if (orig_cpu != cpu)
2377                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2378         if (cpu == this_cpu)
2379                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2380         else
2381                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2382         activate_task(rq, p, 1);
2383         success = 1;
2384
2385         /*
2386          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2387          */
2388         if (!in_interrupt()) {
2389                 struct sched_entity *se = &current->se;
2390                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2391
2392                 if (se->last_wakeup)
2393                         sample -= se->last_wakeup;
2394                 else
2395                         sample -= se->start_runtime;
2396                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2397
2398                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2399         }
2400
2401 out_running:
2402         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2403         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2404
2405         p->state = TASK_RUNNING;
2406 #ifdef CONFIG_SMP
2407         if (p->sched_class->task_wake_up)
2408                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2409 #endif
2410 out:
2411         task_rq_unlock(rq, &flags);
2412         put_cpu();
2413
2414         return success;
2415 }
2416
2417 /**
2418  * wake_up_process - Wake up a specific process
2419  * @p: The process to be woken up.
2420  *
2421  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2422  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2423  * running.
2424  *
2425  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2426  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2427  */
2428 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2429 {
2430         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2431 }
2432 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2433
2434 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2435 {
2436         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2437 }
2438
2439 /*
2440  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2441  * p is forked by current.
2442  *
2443  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2444  */
2445 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2446 {
2447         p->se.exec_start                = 0;
2448         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2449         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2450         p->se.nr_migrations             = 0;
2451         p->se.last_wakeup               = 0;
2452         p->se.avg_overlap               = 0;
2453         p->se.start_runtime             = 0;
2454         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2455         p->se.avg_running               = 0;
2456
2457 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2458         p->se.wait_start                        = 0;
2459         p->se.wait_max                          = 0;
2460         p->se.wait_count                        = 0;
2461         p->se.wait_sum                          = 0;
2462
2463         p->se.sleep_start                       = 0;
2464         p->se.sleep_max                         = 0;
2465         p->se.sum_sleep_runtime                 = 0;
2466
2467         p->se.block_start                       = 0;
2468         p->se.block_max                         = 0;
2469         p->se.exec_max                          = 0;
2470         p->se.slice_max                         = 0;
2471
2472         p->se.nr_migrations_cold                = 0;
2473         p->se.nr_failed_migrations_affine       = 0;
2474         p->se.nr_failed_migrations_running      = 0;
2475         p->se.nr_failed_migrations_hot          = 0;
2476         p->se.nr_forced_migrations              = 0;
2477         p->se.nr_forced2_migrations             = 0;
2478
2479         p->se.nr_wakeups                        = 0;
2480         p->se.nr_wakeups_sync                   = 0;
2481         p->se.nr_wakeups_migrate                = 0;
2482         p->se.nr_wakeups_local                  = 0;
2483         p->se.nr_wakeups_remote                 = 0;
2484         p->se.nr_wakeups_affine                 = 0;
2485         p->se.nr_wakeups_affine_attempts        = 0;
2486         p->se.nr_wakeups_passive                = 0;
2487         p->se.nr_wakeups_idle                   = 0;
2488
2489 #endif
2490
2491         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2492         p->se.on_rq = 0;
2493         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2494
2495 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2496         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2497 #endif
2498
2499         /*
2500          * We mark the process as running here, but have not actually
2501          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2502          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2503          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2504          */
2505         p->state = TASK_RUNNING;
2506 }
2507
2508 /*
2509  * fork()/clone()-time setup:
2510  */
2511 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2512 {
2513         int cpu = get_cpu();
2514
2515         __sched_fork(p);
2516
2517         /*
2518          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2519          */
2520         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2521                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2522                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2523                         p->normal_prio = p->static_prio;
2524                 }
2525
2526                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2527                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2528                         p->normal_prio = p->static_prio;
2529                         set_load_weight(p);
2530                 }
2531
2532                 /*
2533                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2534                  * fulfilled its duty:
2535                  */
2536                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2537         }
2538
2539         /*
2540          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2541          */
2542         p->prio = current->normal_prio;
2543
2544         if (!rt_prio(p->prio))
2545                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2546
2547 #ifdef CONFIG_SMP
2548         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2549 #endif
2550         set_task_cpu(p, cpu);
2551
2552 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2553         if (likely(sched_info_on()))
2554                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2555 #endif
2556 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2557         p->oncpu = 0;
2558 #endif
2559 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2560         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2561         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2562 #endif
2563         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2564
2565         put_cpu();
2566 }
2567
2568 /*
2569  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2570  *
2571  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2572  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2573  * on the runqueue and wakes it.
2574  */
2575 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2576 {
2577         unsigned long flags;
2578         struct rq *rq;
2579
2580         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2581         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2582         update_rq_clock(rq);
2583
2584         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2585                 activate_task(rq, p, 0);
2586         } else {
2587                 /*
2588                  * Let the scheduling class do new task startup
2589                  * management (if any):
2590                  */
2591                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2592                 inc_nr_running(rq);
2593         }
2594         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2595         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2596 #ifdef CONFIG_SMP
2597         if (p->sched_class->task_wake_up)
2598                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2599 #endif
2600         task_rq_unlock(rq, &flags);
2601 }
2602
2603 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2604
2605 /**
2606  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2607  * @notifier: notifier struct to register
2608  */
2609 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2610 {
2611         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2612 }
2613 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2614
2615 /**
2616  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2617  * @notifier: notifier struct to unregister
2618  *
2619  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2620  */
2621 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2622 {
2623         hlist_del(&notifier->link);
2624 }
2625 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2626
2627 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2628 {
2629         struct preempt_notifier *notifier;
2630         struct hlist_node *node;
2631
2632         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2633                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2634 }
2635
2636 static void
2637 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2638                                  struct task_struct *next)
2639 {
2640         struct preempt_notifier *notifier;
2641         struct hlist_node *node;
2642
2643         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2644                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2645 }
2646
2647 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2648
2649 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2650 {
2651 }
2652
2653 static void
2654 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2655                                  struct task_struct *next)
2656 {
2657 }
2658
2659 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2660
2661 /**
2662  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2663  * @rq: the runqueue preparing to switch
2664  * @prev: the current task that is being switched out
2665  * @next: the task we are going to switch to.
2666  *
2667  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2668  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2669  * switch.
2670  *
2671  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2672  * hooks.
2673  */
2674 static inline void
2675 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2676                     struct task_struct *next)
2677 {
2678         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2679         prepare_lock_switch(rq, next);
2680         prepare_arch_switch(next);
2681 }
2682
2683 /**
2684  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2685  * @rq: runqueue associated with task-switch
2686  * @prev: the thread we just switched away from.
2687  *
2688  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2689  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2690  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2691  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2692  *
2693  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2694  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2695  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2696  * details.)
2697  */
2698 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2699         __releases(rq->lock)
2700 {
2701         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2702         long prev_state;
2703
2704         rq->prev_mm = NULL;
2705
2706         /*
2707          * A task struct has one reference for the use as "current".
2708          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2709          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2710          * the scheduled task must drop that reference.
2711          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2712          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2713          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2714          * be dropped twice.
2715          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2716          */
2717         prev_state = prev->state;
2718         finish_arch_switch(prev);
2719         perf_event_task_sched_in(current, cpu_of(rq));
2720         finish_lock_switch(rq, prev);
2721
2722         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2723         if (mm)
2724                 mmdrop(mm);
2725         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2726                 /*
2727                  * Remove function-return probe instances associated with this
2728                  * task and put them back on the free list.
2729                  */
2730                 kprobe_flush_task(prev);
2731                 put_task_struct(prev);
2732         }
2733 }
2734
2735 #ifdef CONFIG_SMP
2736
2737 /* assumes rq->lock is held */
2738 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2739 {
2740         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2741                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2742 }
2743
2744 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2745 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2746 {
2747         if (rq->post_schedule) {
2748                 unsigned long flags;
2749
2750                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2751                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2752                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2753                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2754
2755                 rq->post_schedule = 0;
2756         }
2757 }
2758
2759 #else
2760
2761 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2762 {
2763 }
2764
2765 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2766 {
2767 }
2768
2769 #endif
2770
2771 /**
2772  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2773  * @prev: the thread we just switched away from.
2774  */
2775 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2776         __releases(rq->lock)
2777 {
2778         struct rq *rq = this_rq();
2779
2780         finish_task_switch(rq, prev);
2781
2782         /*
2783          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2784          * task_switch?
2785          */
2786         post_schedule(rq);
2787
2788 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2789         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2790         preempt_enable();
2791 #endif
2792         if (current->set_child_tid)
2793                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2794 }
2795
2796 /*
2797  * context_switch - switch to the new MM and the new
2798  * thread's register state.
2799  */
2800 static inline void
2801 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2802                struct task_struct *next)
2803 {
2804         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2805
2806         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2807         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2808         mm = next->mm;
2809         oldmm = prev->active_mm;
2810         /*
2811          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2812          * combine the page table reload and the switch backend into
2813          * one hypercall.
2814          */
2815         arch_start_context_switch(prev);
2816
2817         if (unlikely(!mm)) {
2818                 next->active_mm = oldmm;
2819                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2820                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2821         } else
2822                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2823
2824         if (unlikely(!prev->mm)) {
2825                 prev->active_mm = NULL;
2826                 rq->prev_mm = oldmm;
2827         }
2828         /*
2829          * Since the runqueue lock will be released by the next
2830          * task (which is an invalid locking op but in the case
2831          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2832          * do an early lockdep release here:
2833          */
2834 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2835         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2836 #endif
2837
2838         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2839         switch_to(prev, next, prev);
2840
2841         barrier();
2842         /*
2843          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2844          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2845          * frame will be invalid.
2846          */
2847         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2848 }
2849
2850 /*
2851  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2852  *
2853  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2854  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2855  * number of context switches performed since bootup.
2856  */
2857 unsigned long nr_running(void)
2858 {
2859         unsigned long i, sum = 0;
2860
2861         for_each_online_cpu(i)
2862                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2863
2864         return sum;
2865 }
2866
2867 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2868 {
2869         unsigned long i, sum = 0;
2870
2871         for_each_possible_cpu(i)
2872                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2873
2874         /*
2875          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2876          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2877          */
2878         if (unlikely((long)sum < 0))
2879                 sum = 0;
2880
2881         return sum;
2882 }
2883
2884 unsigned long long nr_context_switches(void)
2885 {
2886         int i;
2887         unsigned long long sum = 0;
2888
2889         for_each_possible_cpu(i)
2890                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2891
2892         return sum;
2893 }
2894
2895 unsigned long nr_iowait(void)
2896 {
2897         unsigned long i, sum = 0;
2898
2899         for_each_possible_cpu(i)
2900                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2901
2902         return sum;
2903 }
2904
2905 unsigned long nr_iowait_cpu(void)
2906 {
2907         struct rq *this = this_rq();
2908         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2909 }
2910
2911 unsigned long this_cpu_load(void)
2912 {
2913         struct rq *this = this_rq();
2914         return this->cpu_load[0];
2915 }
2916
2917
2918 /* Variables and functions for calc_load */
2919 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2920 static unsigned long calc_load_update;
2921 unsigned long avenrun[3];
2922 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2923
2924 /**
2925  * get_avenrun - get the load average array
2926  * @loads:      pointer to dest load array
2927  * @offset:     offset to add
2928  * @shift:      shift count to shift the result left
2929  *
2930  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2931  */
2932 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2933 {
2934         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2935         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2936         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2937 }
2938
2939 static unsigned long
2940 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2941 {
2942         load *= exp;
2943         load += active * (FIXED_1 - exp);
2944         return load >> FSHIFT;
2945 }
2946
2947 /*
2948  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2949  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2950  */
2951 void calc_global_load(void)
2952 {
2953         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
2954         long active;
2955
2956         if (time_before(jiffies, upd))
2957                 return;
2958
2959         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2960         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2961
2962         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2963         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2964         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2965
2966         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2967 }
2968
2969 /*
2970  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
2971  */
2972 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
2973 {
2974         long nr_active, delta;
2975
2976         nr_active = this_rq->nr_running;
2977         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2978
2979         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2980                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2981                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2982                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2983         }
2984 }
2985
2986 /*
2987  * Externally visible per-cpu scheduler statistics:
2988  * cpu_nr_migrations(cpu) - number of migrations into that cpu
2989  */
2990 u64 cpu_nr_migrations(int cpu)
2991 {
2992         return cpu_rq(cpu)->nr_migrations_in;
2993 }
2994
2995 /*
2996  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2997  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2998  */
2999 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3000 {
3001         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3002         int i, scale;
3003
3004         this_rq->nr_load_updates++;
3005
3006         /* Update our load: */
3007         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3008                 unsigned long old_load, new_load;
3009
3010                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3011
3012                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3013                 new_load = this_load;
3014                 /*
3015                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3016                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3017                  * example.
3018                  */
3019                 if (new_load > old_load)
3020                         new_load += scale-1;
3021                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3022         }
3023
3024         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3025                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3026                 calc_load_account_active(this_rq);
3027         }
3028 }
3029
3030 #ifdef CONFIG_SMP
3031
3032 /*
3033  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
3034  *
3035  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
3036  * you need to do so manually before calling.
3037  */
3038 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3039         __acquires(rq1->lock)
3040         __acquires(rq2->lock)
3041 {
3042         BUG_ON(!irqs_disabled());
3043         if (rq1 == rq2) {
3044                 spin_lock(&rq1->lock);
3045                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
3046         } else {
3047                 if (rq1 < rq2) {
3048                         spin_lock(&rq1->lock);
3049                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3050                 } else {
3051                         spin_lock(&rq2->lock);
3052                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3053                 }
3054         }
3055         update_rq_clock(rq1);
3056         update_rq_clock(rq2);
3057 }
3058
3059 /*
3060  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3061  *
3062  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3063  * you need to do so manually after calling.
3064  */
3065 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3066         __releases(rq1->lock)
3067         __releases(rq2->lock)
3068 {
3069         spin_unlock(&rq1->lock);
3070         if (rq1 != rq2)
3071                 spin_unlock(&rq2->lock);
3072         else
3073                 __release(rq2->lock);
3074 }
3075
3076 /*
3077  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
3078  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
3079  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
3080  * the cpu_allowed mask is restored.
3081  */
3082 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
3083 {
3084         struct migration_req req;
3085         unsigned long flags;
3086         struct rq *rq;
3087
3088         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3089         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
3090             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
3091                 goto out;
3092
3093         /* force the process onto the specified CPU */
3094         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3095                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3096                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3097
3098                 get_task_struct(mt);
3099                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3100                 wake_up_process(mt);
3101                 put_task_struct(mt);
3102                 wait_for_completion(&req.done);
3103
3104                 return;
3105         }
3106 out:
3107         task_rq_unlock(rq, &flags);
3108 }
3109
3110 /*
3111  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3112  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3113  */
3114 void sched_exec(void)
3115 {
3116         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
3117         new_cpu = current->sched_class->select_task_rq(current, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3118         put_cpu();
3119         if (new_cpu != this_cpu)
3120                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
3121 }
3122
3123 /*
3124  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3125  * Both runqueues must be locked.
3126  */
3127 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3128                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3129 {
3130         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3131         set_task_cpu(p, this_cpu);
3132         activate_task(this_rq, p, 0);
3133         /*
3134          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
3135          * to be always true for them.
3136          */
3137         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3138 }
3139
3140 /*
3141  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3142  */
3143 static
3144 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3145                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3146                      int *all_pinned)
3147 {
3148         int tsk_cache_hot = 0;
3149         /*
3150          * We do not migrate tasks that are:
3151          * 1) running (obviously), or
3152          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3153          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3154          */
3155         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3156                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3157                 return 0;
3158         }
3159         *all_pinned = 0;
3160
3161         if (task_running(rq, p)) {
3162                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3163                 return 0;
3164         }
3165
3166         /*
3167          * Aggressive migration if:
3168          * 1) task is cache cold, or
3169          * 2) too many balance attempts have failed.
3170          */
3171
3172         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3173         if (!tsk_cache_hot ||
3174                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3175 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3176                 if (tsk_cache_hot) {
3177                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3178                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3179                 }
3180 #endif
3181                 return 1;
3182         }
3183
3184         if (tsk_cache_hot) {
3185                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3186                 return 0;
3187         }
3188         return 1;
3189 }
3190
3191 static unsigned long
3192 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3193               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3194               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3195               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3196 {
3197         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3198         struct task_struct *p;
3199         long rem_load_move = max_load_move;
3200
3201         if (max_load_move == 0)
3202                 goto out;
3203
3204         pinned = 1;
3205
3206         /*
3207          * Start the load-balancing iterator:
3208          */
3209         p = iterator->start(iterator->arg);
3210 next:
3211         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3212                 goto out;
3213
3214         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3215             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3216                 p = iterator->next(iterator->arg);
3217                 goto next;
3218         }
3219
3220         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3221         pulled++;
3222         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3223
3224 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3225         /*
3226          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3227          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3228          * section.
3229          */
3230         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3231                 goto out;
3232 #endif
3233
3234         /*
3235          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3236          */
3237         if (rem_load_move > 0) {
3238                 if (p->prio < *this_best_prio)
3239                         *this_best_prio = p->prio;
3240                 p = iterator->next(iterator->arg);
3241                 goto next;
3242         }
3243 out:
3244         /*
3245          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3246          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3247          * inside pull_task().
3248          */
3249         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3250
3251         if (all_pinned)
3252                 *all_pinned = pinned;
3253
3254         return max_load_move - rem_load_move;
3255 }
3256
3257 /*
3258  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3259  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3260  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3261  *
3262  * Called with both runqueues locked.
3263  */
3264 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3265                       unsigned long max_load_move,
3266                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3267                       int *all_pinned)
3268 {
3269         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3270         unsigned long total_load_moved = 0;
3271         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3272
3273         do {
3274                 total_load_moved +=
3275                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3276                                 max_load_move - total_load_moved,
3277                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3278                 class = class->next;
3279
3280 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3281                 /*
3282                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3283                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3284                  * the critical section.
3285                  */
3286                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3287                         break;
3288 #endif
3289         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3290
3291         return total_load_moved > 0;
3292 }
3293
3294 static int
3295 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3296                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3297                    struct rq_iterator *iterator)
3298 {
3299         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3300         int pinned = 0;
3301
3302         while (p) {
3303                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3304                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3305                         /*
3306                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3307                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3308                          * stats here rather than inside pull_task().
3309                          */
3310                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3311
3312                         return 1;
3313                 }
3314                 p = iterator->next(iterator->arg);
3315         }
3316
3317         return 0;
3318 }
3319
3320 /*
3321  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3322  * part of active balancing operations within "domain".
3323  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3324  *
3325  * Called with both runqueues locked.
3326  */
3327 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3328                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3329 {
3330         const struct sched_class *class;
3331
3332         for_each_class(class) {
3333                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3334                         return 1;
3335         }
3336
3337         return 0;
3338 }
3339 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3340 /*
3341  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3342  *              during load balancing.
3343  */
3344 struct sd_lb_stats {
3345         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3346         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3347         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3348         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3349         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3350
3351         /** Statistics of this group */
3352         unsigned long this_load;
3353         unsigned long this_load_per_task;
3354         unsigned long this_nr_running;
3355
3356         /* Statistics of the busiest group */
3357         unsigned long max_load;
3358         unsigned long busiest_load_per_task;
3359         unsigned long busiest_nr_running;
3360
3361         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3362 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3363         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3364         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3365         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3366         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3367         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3368         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3369 #endif
3370 };
3371
3372 /*
3373  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3374  */
3375 struct sg_lb_stats {
3376         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3377         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3378         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3379         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3380         unsigned long group_capacity;
3381         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3382 };
3383
3384 /**
3385  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3386  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3387  */
3388 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3389 {
3390         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3391 }
3392
3393 /**
3394  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3395  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3396  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3397  */
3398 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3399                                         enum cpu_idle_type idle)
3400 {
3401         int load_idx;
3402
3403         switch (idle) {
3404         case CPU_NOT_IDLE:
3405                 load_idx = sd->busy_idx;
3406                 break;
3407
3408         case CPU_NEWLY_IDLE:
3409                 load_idx = sd->newidle_idx;
3410                 break;
3411         default:
3412                 load_idx = sd->idle_idx;
3413                 break;
3414         }
3415
3416         return load_idx;
3417 }
3418
3419
3420 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3421 /**
3422  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3423  * the given sched_domain, during load balancing.
3424  *
3425  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3426  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3427  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3428  */
3429 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3430         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3431 {
3432         /*
3433          * Busy processors will not participate in power savings
3434          * balance.
3435          */
3436         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3437                 sds->power_savings_balance = 0;
3438         else {
3439                 sds->power_savings_balance = 1;
3440                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3441                 sds->leader_nr_running = 0;
3442         }
3443 }
3444
3445 /**
3446  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3447  * sched_domain while performing load balancing.
3448  *
3449  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3450  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3451  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3452  *              load balancing ?
3453  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3454  */
3455 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3456         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3457 {
3458
3459         if (!sds->power_savings_balance)
3460                 return;
3461
3462         /*
3463          * If the local group is idle or completely loaded
3464          * no need to do power savings balance at this domain
3465          */
3466         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3467                                 !sds->this_nr_running))
3468                 sds->power_savings_balance = 0;
3469
3470         /*
3471          * If a group is already running at full capacity or idle,
3472          * don't include that group in power savings calculations
3473          */
3474         if (!sds->power_savings_balance ||
3475                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3476                 !sgs->sum_nr_running)
3477                 return;
3478
3479         /*
3480          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3481          * This is the group from where we need to pick up the load
3482          * for saving power
3483          */
3484         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3485             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3486              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3487                 sds->group_min = group;
3488                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3489                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3490                                                 sgs->sum_nr_running;
3491         }
3492
3493         /*
3494          * Calculate the group which is almost near its
3495          * capacity but still has some space to pick up some load
3496          * from other group and save more power
3497          */
3498         if (sgs->sum_nr_running + 1 > sgs->group_capacity)
3499                 return;
3500
3501         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3502             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3503              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3504                 sds->group_leader = group;
3505                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3506         }
3507 }
3508
3509 /**
3510  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3511  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3512  *      under consideration.
3513  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3514  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3515  *
3516  * Description:
3517  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3518  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3519  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3520  *
3521  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3522  * Else returns 0.
3523  */
3524 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3525                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3526 {
3527         if (!sds->power_savings_balance)
3528                 return 0;
3529
3530         if (sds->this != sds->group_leader ||
3531                         sds->group_leader == sds->group_min)
3532                 return 0;
3533
3534         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3535         sds->busiest = sds->group_min;
3536
3537         return 1;
3538
3539 }
3540 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3541 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3542         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3543 {
3544         return;
3545 }
3546
3547 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3548         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3549 {
3550         return;
3551 }
3552
3553 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3554                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3555 {
3556         return 0;
3557 }
3558 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3559
3560
3561 unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3562 {
3563         return SCHED_LOAD_SCALE;
3564 }
3565
3566 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3567 {
3568         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
3569 }
3570
3571 unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3572 {
3573         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3574         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
3575
3576         smt_gain /= weight;
3577
3578         return smt_gain;
3579 }
3580
3581 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3582 {
3583         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
3584 }
3585
3586 unsigned long scale_rt_power(int cpu)
3587 {
3588         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3589         u64 total, available;
3590
3591         sched_avg_update(rq);
3592
3593         total = sched_avg_period() + (rq->clock - rq->age_stamp);
3594         available = total - rq->rt_avg;
3595
3596         if (unlikely((s64)total < SCHED_LOAD_SCALE))
3597                 total = SCHED_LOAD_SCALE;
3598
3599         total >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3600
3601         return div_u64(available, total);
3602 }
3603
3604 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3605 {
3606         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3607         unsigned long power = SCHED_LOAD_SCALE;
3608         struct sched_group *sdg = sd->groups;
3609
3610         if (sched_feat(ARCH_POWER))
3611                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
3612         else
3613                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
3614
3615         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3616
3617         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
3618                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
3619                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
3620                 else
3621                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
3622
3623                 power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3624         }
3625
3626         power *= scale_rt_power(cpu);
3627         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3628
3629         if (!power)
3630                 power = 1;
3631
3632         sdg->cpu_power = power;
3633 }
3634
3635 static void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3636 {
3637         struct sched_domain *child = sd->child;
3638         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
3639         unsigned long power;
3640
3641         if (!child) {
3642                 update_cpu_power(sd, cpu);
3643                 return;
3644         }
3645
3646         power = 0;
3647
3648         group = child->groups;
3649         do {
3650                 power += group->cpu_power;
3651                 group = group->next;
3652         } while (group != child->groups);
3653
3654         sdg->cpu_power = power;
3655 }
3656
3657 /**
3658  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3659  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3660  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3661  * @idle: Idle status of this_cpu
3662  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3663  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3664  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3665  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3666  * @balance: Should we balance.
3667  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3668  */
3669 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_domain *sd,
3670                         struct sched_group *group, int this_cpu,
3671                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3672                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3673                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3674 {
3675         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3676         int i;
3677         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3678         unsigned long sum_avg_load_per_task;
3679         unsigned long avg_load_per_task;
3680
3681         if (local_group) {
3682                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3683                 if (balance_cpu == this_cpu)
3684                         update_group_power(sd, this_cpu);
3685         }
3686
3687         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3688         sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3689         max_cpu_load = 0;
3690         min_cpu_load = ~0UL;
3691
3692         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3693                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3694
3695                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3696                         *sd_idle = 0;
3697
3698                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3699                 if (local_group) {
3700                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3701                                 first_idle_cpu = 1;
3702                                 balance_cpu = i;
3703                         }
3704
3705                         load = target_load(i, load_idx);
3706                 } else {
3707                         load = source_load(i, load_idx);
3708                         if (load > max_cpu_load)
3709                                 max_cpu_load = load;
3710                         if (min_cpu_load > load)
3711                                 min_cpu_load = load;
3712                 }
3713
3714                 sgs->group_load += load;
3715                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3716                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3717
3718                 sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3719         }
3720
3721         /*
3722          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3723          * is eligible for doing load balancing at this and above
3724          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3725          * to do the newly idle load balance.
3726          */
3727         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3728             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3729                 *balance = 0;
3730                 return;
3731         }
3732
3733         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3734         sgs->avg_load = (sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
3735
3736
3737         /*
3738          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3739          * than the average weight of two tasks.
3740          *
3741          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3742          *      might not be a suitable number - should we keep a
3743          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3744          *      the hierarchy?
3745          */
3746         avg_load_per_task = (sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3747                 group->cpu_power;
3748
3749         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3750                 sgs->group_imb = 1;
3751
3752         sgs->group_capacity =
3753                 DIV_ROUND_CLOSEST(group->cpu_power, SCHED_LOAD_SCALE);
3754 }
3755
3756 /**
3757  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3758  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3759  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3760  * @idle: Idle status of this_cpu
3761  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3762  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3763  * @balance: Should we balance.
3764  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3765  */
3766 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3767                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3768                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3769                         struct sd_lb_stats *sds)
3770 {
3771         struct sched_domain *child = sd->child;
3772         struct sched_group *group = sd->groups;
3773         struct sg_lb_stats sgs;
3774         int load_idx, prefer_sibling = 0;
3775
3776         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
3777                 prefer_sibling = 1;
3778
3779         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3780         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3781
3782         do {
3783                 int local_group;
3784
3785                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3786                                                sched_group_cpus(group));
3787                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3788                 update_sg_lb_stats(sd, group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3789                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3790
3791                 if (local_group && balance && !(*balance))
3792                         return;
3793
3794                 sds->total_load += sgs.group_load;
3795                 sds->total_pwr += group->cpu_power;
3796
3797                 /*
3798                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
3799                  * first, lower the group capacity to one so that we'll try
3800                  * and move all the excess tasks away.
3801                  */
3802                 if (prefer_sibling)
3803                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
3804
3805                 if (local_group) {
3806                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3807                         sds->this = group;
3808                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3809                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3810                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3811                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3812                                 sgs.group_imb)) {
3813                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3814                         sds->busiest = group;
3815                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3816                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3817                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3818                 }
3819
3820                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
3821                 group = group->next;
3822         } while (group != sd->groups);
3823 }
3824
3825 /**
3826  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3827  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3828  *                      load balancing.
3829  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3830  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3831  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3832  */
3833 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3834                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3835 {
3836         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3837         unsigned int imbn = 2;
3838
3839         if (sds->this_nr_running) {
3840                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3841                 if (sds->busiest_load_per_task >
3842                                 sds->this_load_per_task)
3843                         imbn = 1;
3844         } else
3845                 sds->this_load_per_task =
3846                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3847
3848         if (sds->max_load - sds->this_load + sds->busiest_load_per_task >=
3849                         sds->busiest_load_per_task * imbn) {
3850                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3851                 return;
3852         }
3853
3854         /*
3855          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3856          * however we may be able to increase total CPU power used by
3857          * moving them.
3858          */
3859
3860         pwr_now += sds->busiest->cpu_power *
3861                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3862         pwr_now += sds->this->cpu_power *
3863                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3864         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3865
3866         /* Amount of load we'd subtract */
3867         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3868                 sds->busiest->cpu_power;
3869         if (sds->max_load > tmp)
3870                 pwr_move += sds->busiest->cpu_power *
3871                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
3872
3873         /* Amount of load we'd add */
3874         if (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power <
3875                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3876                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power) /
3877                         sds->this->cpu_power;
3878         else
3879                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3880                         sds->this->cpu_power;
3881         pwr_move += sds->this->cpu_power *
3882                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
3883         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3884
3885         /* Move if we gain throughput */
3886         if (pwr_move > pwr_now)
3887                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3888 }
3889
3890 /**
3891  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
3892  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
3893  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3894  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
3895  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
3896  */
3897 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
3898                 unsigned long *imbalance)
3899 {
3900         unsigned long max_pull;
3901         /*
3902          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3903          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3904          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3905          */
3906         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
3907                 *imbalance = 0;
3908                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3909         }
3910
3911         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3912         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load,
3913                         sds->max_load - sds->busiest_load_per_task);
3914
3915         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3916         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->cpu_power,
3917                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->cpu_power)
3918                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3919
3920         /*
3921          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3922          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3923          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3924          * moved
3925          */
3926         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
3927                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3928
3929 }
3930 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
3931
3932 /**
3933  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
3934  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
3935  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
3936  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
3937  * such a group exists.
3938  *
3939  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
3940  * to restore balance.
3941  *
3942  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
3943  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
3944  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
3945  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
3946  * @idle: The idle status of this_cpu.
3947  * @sd_idle: The idleness of sd
3948  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
3949  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
3950  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
3951  *
3952  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
3953  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
3954  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
3955  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
3956  */
3957 static struct sched_group *
3958 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3959                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3960                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
3961 {
3962         struct sd_lb_stats sds;
3963
3964         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
3965
3966         /*
3967          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
3968          * this level.
3969          */
3970         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
3971                                         balance, &sds);
3972
3973         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
3974         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
3975          *    at this level.
3976          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
3977          * 3) This group is the busiest group.
3978          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
3979          *    sched_domain.
3980          * 5) The imbalance is within the specified limit.
3981          * 6) Any rebalance would lead to ping-pong
3982          */
3983         if (balance && !(*balance))
3984                 goto ret;
3985
3986         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
3987                 goto out_balanced;
3988
3989         if (sds.this_load >= sds.max_load)
3990                 goto out_balanced;
3991
3992         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
3993
3994         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
3995                 goto out_balanced;
3996
3997         if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
3998                 goto out_balanced;
3999
4000         sds.busiest_load_per_task /= sds.busiest_nr_running;
4001         if (sds.group_imb)
4002                 sds.busiest_load_per_task =
4003                         min(sds.busiest_load_per_task, sds.avg_load);
4004
4005         /*
4006          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
4007          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
4008          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
4009          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
4010          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
4011          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
4012          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
4013          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
4014          * appear as very large values with unsigned longs.
4015          */
4016         if (sds.max_load <= sds.busiest_load_per_task)
4017                 goto out_balanced;
4018
4019         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
4020         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
4021         return sds.busiest;
4022
4023 out_balanced:
4024         /*
4025          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
4026          * to save power.
4027          */
4028         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
4029                 return sds.busiest;
4030 ret:
4031         *imbalance = 0;
4032         return NULL;
4033 }
4034
4035 /*
4036  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
4037  */
4038 static struct rq *
4039 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
4040                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
4041 {
4042         struct rq *busiest = NULL, *rq;
4043         unsigned long max_load = 0;
4044         int i;
4045
4046         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
4047                 unsigned long power = power_of(i);
4048                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_LOAD_SCALE);
4049                 unsigned long wl;
4050
4051                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
4052                         continue;
4053
4054                 rq = cpu_rq(i);
4055                 wl = weighted_cpuload(i) * SCHED_LOAD_SCALE;
4056                 wl /= power;
4057
4058                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
4059                         continue;
4060
4061                 if (wl > max_load) {
4062                         max_load = wl;
4063                         busiest = rq;
4064                 }
4065         }
4066
4067         return busiest;
4068 }
4069
4070 /*
4071  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
4072  * so long as it is large enough.
4073  */
4074 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
4075
4076 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
4077 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
4078
4079 /*
4080  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4081  * tasks if there is an imbalance.
4082  */
4083 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
4084                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
4085                         int *balance)
4086 {
4087         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
4088         struct sched_group *group;
4089         unsigned long imbalance;
4090         struct rq *busiest;
4091         unsigned long flags;
4092         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4093
4094         cpumask_setall(cpus);
4095
4096         /*
4097          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4098          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4099          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
4100          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4101          */
4102         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4103             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4104                 sd_idle = 1;
4105
4106         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
4107
4108 redo:
4109         update_shares(sd);
4110         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
4111                                    cpus, balance);
4112
4113         if (*balance == 0)
4114                 goto out_balanced;
4115
4116         if (!group) {
4117                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
4118                 goto out_balanced;
4119         }
4120
4121         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
4122         if (!busiest) {
4123                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
4124                 goto out_balanced;
4125         }
4126
4127         BUG_ON(busiest == this_rq);
4128
4129         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
4130
4131         ld_moved = 0;
4132         if (busiest->nr_running > 1) {
4133                 /*
4134                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
4135                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
4136                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
4137                  * correctly treated as an imbalance.
4138                  */
4139                 local_irq_save(flags);
4140                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
4141                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4142                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
4143                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
4144                 local_irq_restore(flags);
4145
4146                 /*
4147                  * some other cpu did the load balance for us.
4148                  */
4149                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
4150                         resched_cpu(this_cpu);
4151
4152                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
4153                 if (unlikely(all_pinned)) {
4154                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4155                         if (!cpumask_empty(cpus))
4156                                 goto redo;
4157                         goto out_balanced;
4158                 }
4159         }
4160
4161         if (!ld_moved) {
4162                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
4163                 sd->nr_balance_failed++;
4164
4165                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
4166
4167                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
4168
4169                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
4170                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4171                          */
4172                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
4173                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4174                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4175                                 all_pinned = 1;
4176                                 goto out_one_pinned;
4177                         }
4178
4179                         if (!busiest->active_balance) {
4180                                 busiest->active_balance = 1;
4181                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
4182                                 active_balance = 1;
4183                         }
4184                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4185                         if (active_balance)
4186                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
4187
4188                         /*
4189                          * We've kicked active balancing, reset the failure
4190                          * counter.
4191                          */
4192                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
4193                 }
4194         } else
4195                 sd->nr_balance_failed = 0;
4196
4197         if (likely(!active_balance)) {
4198                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
4199                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
4200         } else {
4201                 /*
4202                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
4203                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
4204                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
4205                  * move_tasks).
4206                  */
4207                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
4208                         sd->balance_interval *= 2;
4209         }
4210
4211         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4212             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4213                 ld_moved = -1;
4214
4215         goto out;
4216
4217 out_balanced:
4218         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4219
4220         sd->nr_balance_failed = 0;
4221
4222 out_one_pinned:
4223         /* tune up the balancing interval */
4224         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4225                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4226                 sd->balance_interval *= 2;
4227
4228         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4229             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4230                 ld_moved = -1;
4231         else
4232                 ld_moved = 0;
4233 out:
4234         if (ld_moved)
4235                 update_shares(sd);
4236         return ld_moved;
4237 }
4238
4239 /*
4240  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4241  * tasks if there is an imbalance.
4242  *
4243  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
4244  * this_rq is locked.
4245  */
4246 static int
4247 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
4248 {
4249         struct sched_group *group;
4250         struct rq *busiest = NULL;
4251         unsigned long imbalance;
4252         int ld_moved = 0;
4253         int sd_idle = 0;
4254         int all_pinned = 0;
4255         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4256
4257         cpumask_setall(cpus);
4258
4259         /*
4260          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4261          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4262          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
4263          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4264          */
4265         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4266             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4267                 sd_idle = 1;
4268
4269         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
4270 redo:
4271         update_shares_locked(this_rq, sd);
4272         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
4273                                    &sd_idle, cpus, NULL);
4274         if (!group) {
4275                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
4276                 goto out_balanced;
4277         }
4278
4279         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
4280         if (!busiest) {
4281                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
4282                 goto out_balanced;
4283         }
4284
4285         BUG_ON(busiest == this_rq);
4286
4287         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
4288
4289         ld_moved = 0;
4290         if (busiest->nr_running > 1) {
4291                 /* Attempt to move tasks */
4292                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4293                 /* this_rq->clock is already updated */
4294                 update_rq_clock(busiest);
4295                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4296                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
4297                                         &all_pinned);
4298                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4299
4300                 if (unlikely(all_pinned)) {
4301                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4302                         if (!cpumask_empty(cpus))
4303                                 goto redo;
4304                 }
4305         }
4306
4307         if (!ld_moved) {
4308                 int active_balance = 0;
4309
4310                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
4311                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4312                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4313                         return -1;
4314
4315                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4316                         return -1;
4317
4318                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
4319                         return -1;
4320
4321                 /*
4322                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4323                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4324                  * package. The same method used to move task in load_balance()
4325                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
4326                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
4327                  *
4328                  * The package power saving logic comes from
4329                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
4330                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
4331                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4332                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4333                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4334                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4335                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4336                  *
4337                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4338                  * will be more than one task in the source run queue and
4339                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4340                  * active balance code will not be triggered.
4341                  */
4342
4343                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
4344                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4345
4346                 /*
4347                  * don't kick the migration_thread, if the curr
4348                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4349                  */
4350                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4351                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4352                         all_pinned = 1;
4353                         return ld_moved;
4354                 }
4355
4356                 if (!busiest->active_balance) {
4357                         busiest->active_balance = 1;
4358                         busiest->push_cpu = this_cpu;
4359                         active_balance = 1;
4360                 }
4361
4362                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4363                 /*
4364                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
4365                  */
4366                 spin_unlock(&this_rq->lock);
4367                 if (active_balance)
4368                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
4369                 spin_lock(&this_rq->lock);
4370
4371         } else
4372                 sd->nr_balance_failed = 0;
4373
4374         update_shares_locked(this_rq, sd);
4375         return ld_moved;
4376
4377 out_balanced:
4378         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
4379         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4380             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4381                 return -1;
4382         sd->nr_balance_failed = 0;
4383
4384         return 0;
4385 }
4386
4387 /*
4388  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4389  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4390  */
4391 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4392 {
4393         struct sched_domain *sd;
4394         int pulled_task = 0;
4395         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4396
4397         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4398                 unsigned long interval;
4399
4400                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4401                         continue;
4402
4403                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4404                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4405                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4406                                                            sd);
4407
4408                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4409                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4410                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4411                 if (pulled_task)
4412                         break;
4413         }
4414         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4415                 /*
4416                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4417                  * a busy processor. So reset next_balance.
4418                  */
4419                 this_rq->next_balance = next_balance;
4420         }
4421 }
4422
4423 /*
4424  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4425  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4426  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4427  * logical imbalances.
4428  *
4429  * Called with busiest_rq locked.
4430  */
4431 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4432 {
4433         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4434         struct sched_domain *sd;
4435         struct rq *target_rq;
4436
4437         /* Is there any task to move? */
4438         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4439                 return;
4440
4441         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4442
4443         /*
4444          * This condition is "impossible", if it occurs
4445          * we need to fix it. Originally reported by
4446          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4447          */
4448         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4449
4450         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4451         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4452         update_rq_clock(busiest_rq);
4453         update_rq_clock(target_rq);
4454
4455         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4456         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4457                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4458                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4459                                 break;
4460         }
4461
4462         if (likely(sd)) {
4463                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4464
4465                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4466                                   sd, CPU_IDLE))
4467                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4468                 else
4469                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4470         }
4471         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4472 }
4473
4474 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4475 static struct {
4476         atomic_t load_balancer;
4477         cpumask_var_t cpu_mask;
4478         cpumask_var_t ilb_grp_nohz_mask;
4479 } nohz ____cacheline_aligned = {
4480         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4481 };
4482
4483 int get_nohz_load_balancer(void)
4484 {
4485         return atomic_read(&nohz.load_balancer);
4486 }
4487
4488 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
4489 /**
4490  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
4491  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
4492  *              be returned.
4493  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
4494  *              for the given cpu.
4495  *
4496  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
4497  */
4498 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
4499 {
4500         struct sched_domain *sd;
4501
4502         for_each_domain(cpu, sd)
4503                 if (sd && (sd->flags & flag))
4504                         break;
4505
4506         return sd;
4507 }
4508
4509 /**
4510  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
4511  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
4512  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
4513  *              for cpu.
4514  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
4515  *
4516  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
4517  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
4518  */
4519 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
4520         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
4521                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
4522
4523 /**
4524  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
4525  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
4526  *
4527  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
4528  *
4529  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
4530  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
4531  * sched_group is semi-idle or not.
4532  */
4533 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
4534 {
4535         cpumask_and(nohz.ilb_grp_nohz_mask, nohz.cpu_mask,
4536                                         sched_group_cpus(ilb_group));
4537
4538         /*
4539          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
4540          * and atleast one idle cpu.
4541          */
4542         if (cpumask_empty(nohz.ilb_grp_nohz_mask))
4543                 return 0;
4544
4545         if (cpumask_equal(nohz.ilb_grp_nohz_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
4546                 return 0;
4547
4548         return 1;
4549 }
4550 /**
4551  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
4552  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
4553  *
4554  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
4555  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
4556  *
4557  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
4558  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
4559  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
4560  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
4561  */
4562 static int find_new_ilb(int cpu)
4563 {
4564         struct sched_domain *sd;
4565         struct sched_group *ilb_group;
4566
4567         /*
4568          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
4569          * when power-aware load balancing is enabled
4570          */
4571         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
4572                 goto out_done;
4573
4574         /*
4575          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
4576          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
4577          */
4578         if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) < 2)
4579                 goto out_done;
4580
4581         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
4582                 ilb_group = sd->groups;
4583
4584                 do {
4585                         if (is_semi_idle_group(ilb_group))
4586                                 return cpumask_first(nohz.ilb_grp_nohz_mask);
4587
4588                         ilb_group = ilb_group->next;
4589
4590                 } while (ilb_group != sd->groups);
4591         }
4592
4593 out_done:
4594         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4595 }
4596 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
4597 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
4598 {
4599         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4600 }
4601 #endif
4602
4603 /*
4604  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4605  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4606  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4607  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4608  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4609  * arrives...
4610  *
4611  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4612  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4613  * nohz.cpu_mask..
4614  *
4615  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4616  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4617  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4618  * there is no need for ilb owner.
4619  *
4620  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4621  * next busy scheduler_tick()
4622  */
4623 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4624 {
4625         int cpu = smp_processor_id();
4626
4627         if (stop_tick) {
4628                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4629
4630                 if (!cpu_active(cpu)) {
4631                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4632                                 return 0;
4633
4634                         /*
4635                          * If we are going offline and still the leader,
4636                          * give up!
4637                          */
4638                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4639                                 BUG();
4640
4641                         return 0;
4642                 }
4643
4644                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4645
4646                 /* time for ilb owner also to sleep */
4647                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4648                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4649                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4650                         return 0;
4651                 }
4652
4653                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4654                         /* make me the ilb owner */
4655                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4656                                 return 1;
4657                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4658                         int new_ilb;
4659
4660                         if (!(sched_smt_power_savings ||
4661                                                 sched_mc_power_savings))
4662                                 return 1;
4663                         /*
4664                          * Check to see if there is a more power-efficient
4665                          * ilb.
4666                          */
4667                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
4668                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
4669                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4670                                 resched_cpu(new_ilb);
4671                                 return 0;
4672                         }
4673                         return 1;
4674                 }
4675         } else {
4676                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4677                         return 0;
4678
4679                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4680
4681                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4682                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4683                                 BUG();
4684         }
4685         return 0;
4686 }
4687 #endif
4688
4689 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4690
4691 /*
4692  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4693  * and initiates a balancing operation if so.
4694  *
4695  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4696  */
4697 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4698 {
4699         int balance = 1;
4700         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4701         unsigned long interval;
4702         struct sched_domain *sd;
4703         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4704         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4705         int update_next_balance = 0;
4706         int need_serialize;
4707
4708         for_each_domain(cpu, sd) {
4709                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4710                         continue;
4711
4712                 interval = sd->balance_interval;
4713                 if (idle != CPU_IDLE)
4714                         interval *= sd->busy_factor;
4715
4716                 /* scale ms to jiffies */
4717                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4718                 if (unlikely(!interval))
4719                         interval = 1;
4720                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4721                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4722
4723                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4724
4725                 if (need_serialize) {
4726                         if (!spin_trylock(&balancing))
4727                                 goto out;
4728                 }
4729
4730                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4731                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
4732                                 /*
4733                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4734                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4735                                  * not idle.
4736                                  */
4737                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4738                         }
4739                         sd->last_balance = jiffies;
4740                 }
4741                 if (need_serialize)
4742                         spin_unlock(&balancing);
4743 out:
4744                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4745                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4746                         update_next_balance = 1;
4747                 }
4748
4749                 /*
4750                  * Stop the load balance at this level. There is another
4751                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4752                  * actively.
4753                  */
4754                 if (!balance)
4755                         break;
4756         }
4757
4758         /*
4759          * next_balance will be updated only when there is a need.
4760          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4761          * updated.
4762          */
4763         if (likely(update_next_balance))
4764                 rq->next_balance = next_balance;
4765 }
4766
4767 /*
4768  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4769  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4770  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4771  */
4772 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4773 {
4774         int this_cpu = smp_processor_id();
4775         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4776         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4777                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4778
4779         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4780
4781 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4782         /*
4783          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4784          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4785          * stopped.
4786          */
4787         if (this_rq->idle_at_tick &&
4788             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4789                 struct rq *rq;
4790                 int balance_cpu;
4791
4792                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4793                         if (balance_cpu == this_cpu)
4794                                 continue;
4795
4796                         /*
4797                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4798                          * work being done for other cpus. Next load
4799                          * balancing owner will pick it up.
4800                          */
4801                         if (need_resched())
4802                                 break;
4803
4804                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4805
4806                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4807                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4808                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4809                 }
4810         }
4811 #endif
4812 }
4813
4814 static inline int on_null_domain(int cpu)
4815 {
4816         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4817 }
4818
4819 /*
4820  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4821  *
4822  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4823  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4824  * if the whole system is idle.
4825  */
4826 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4827 {
4828 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4829         /*
4830          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4831          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4832          * load balancer.
4833          */
4834         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4835                 rq->in_nohz_recently = 0;
4836
4837                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4838                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4839                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4840                 }
4841
4842                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4843                         int ilb = find_new_ilb(cpu);
4844
4845                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4846                                 resched_cpu(ilb);
4847                 }
4848         }
4849
4850         /*
4851          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4852          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4853          */
4854         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4855             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4856                 resched_cpu(cpu);
4857                 return;
4858         }
4859
4860         /*
4861          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4862          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4863          */
4864         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4865             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4866                 return;
4867 #endif
4868         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4869         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4870             likely(!on_null_domain(cpu)))
4871                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4872 }
4873
4874 #else   /* CONFIG_SMP */
4875
4876 /*
4877  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4878  */
4879 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4880 {
4881 }
4882
4883 #endif
4884
4885 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4886
4887 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4888
4889 /*
4890  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
4891  * @p in case that task is currently running.
4892  *
4893  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
4894  */
4895 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
4896 {
4897         u64 ns = 0;
4898
4899         if (task_current(rq, p)) {
4900                 update_rq_clock(rq);
4901                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
4902                 if ((s64)ns < 0)
4903                         ns = 0;
4904         }
4905
4906         return ns;
4907 }
4908
4909 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4910 {
4911         unsigned long flags;
4912         struct rq *rq;
4913         u64 ns = 0;
4914
4915         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4916         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
4917         task_rq_unlock(rq, &flags);
4918
4919         return ns;
4920 }
4921
4922 /*
4923  * Return accounted runtime for the task.
4924  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
4925  * pending runtime that have not been accounted yet.
4926  */
4927 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4928 {
4929         unsigned long flags;
4930         struct rq *rq;
4931         u64 ns = 0;
4932
4933         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4934         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4935         task_rq_unlock(rq, &flags);
4936
4937         return ns;
4938 }
4939
4940 /*
4941  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
4942  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
4943  * pending runtime that have not been accounted yet.
4944  *
4945  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
4946  * so the return value not includes other pending runtime that other
4947  * running tasks might have.
4948  */
4949 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
4950 {
4951         struct task_cputime totals;
4952         unsigned long flags;
4953         struct rq *rq;
4954         u64 ns;
4955
4956         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4957         thread_group_cputime(p, &totals);
4958         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4959         task_rq_unlock(rq, &flags);
4960
4961         return ns;
4962 }
4963
4964 /*
4965  * Account user cpu time to a process.
4966  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4967  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4968  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4969  */
4970 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4971                        cputime_t cputime_scaled)
4972 {
4973         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4974         cputime64_t tmp;
4975
4976         /* Add user time to process. */
4977         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4978         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4979         account_group_user_time(p, cputime);
4980
4981         /* Add user time to cpustat. */
4982         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4983         if (TASK_NICE(p) > 0)
4984                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4985         else
4986                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4987
4988         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
4989         /* Account for user time used */
4990         acct_update_integrals(p);
4991 }
4992
4993 /*
4994  * Account guest cpu time to a process.
4995  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4996  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4997  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4998  */
4999 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5000                                cputime_t cputime_scaled)
5001 {
5002         cputime64_t tmp;
5003         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5004
5005         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5006
5007         /* Add guest time to process. */
5008         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5009         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5010         account_group_user_time(p, cputime);
5011         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
5012
5013         /* Add guest time to cpustat. */
5014         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5015         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
5016 }
5017
5018 /*
5019  * Account system cpu time to a process.
5020  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5021  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
5022  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
5023  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5024  */
5025 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
5026                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
5027 {
5028         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5029         cputime64_t tmp;
5030
5031         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
5032                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
5033                 return;
5034         }
5035
5036         /* Add system time to process. */
5037         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
5038         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
5039         account_group_system_time(p, cputime);
5040
5041         /* Add system time to cpustat. */
5042         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5043         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
5044                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
5045         else if (softirq_count())
5046                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
5047         else
5048                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
5049
5050         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
5051
5052         /* Account for system time used */
5053         acct_update_integrals(p);
5054 }
5055
5056 /*
5057  * Account for involuntary wait time.
5058  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
5059  */
5060 void account_steal_time(cputime_t cputime)
5061 {
5062         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5063         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5064
5065         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
5066 }
5067
5068 /*
5069  * Account for idle time.
5070  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
5071  */
5072 void account_idle_time(cputime_t cputime)
5073 {
5074         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5075         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5076         struct rq *rq = this_rq();
5077
5078         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
5079                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
5080         else
5081                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
5082 }
5083
5084 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5085
5086 /*
5087  * Account a single tick of cpu time.
5088  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5089  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
5090  */
5091 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
5092 {
5093         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
5094         struct rq *rq = this_rq();
5095
5096         if (user_tick)
5097                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
5098         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
5099                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
5100                                     one_jiffy_scaled);
5101         else
5102                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
5103 }
5104
5105 /*
5106  * Account multiple ticks of steal time.
5107  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
5108  * @ticks: number of stolen ticks
5109  */
5110 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
5111 {
5112         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5113 }
5114
5115 /*
5116  * Account multiple ticks of idle time.
5117  * @ticks: number of stolen ticks
5118  */
5119 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
5120 {
5121         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5122 }
5123
5124 #endif
5125
5126 /*
5127  * Use precise platform statistics if available:
5128  */
5129 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5130 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5131 {
5132         return p->utime;
5133 }
5134
5135 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5136 {
5137         return p->stime;
5138 }
5139 #else
5140 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5141 {
5142         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
5143                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
5144         u64 temp;
5145
5146         /*
5147          * Use CFS's precise accounting:
5148          */
5149         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
5150
5151         if (total) {
5152                 temp *= utime;
5153                 do_div(temp, total);
5154         }
5155         utime = (clock_t)temp;
5156
5157         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
5158         return p->prev_utime;
5159 }
5160
5161 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5162 {
5163         clock_t stime;
5164
5165         /*
5166          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
5167          * the total, to make sure the total observed by userspace
5168          * grows monotonically - apps rely on that):
5169          */
5170         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
5171                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
5172
5173         if (stime >= 0)
5174                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
5175
5176         return p->prev_stime;
5177 }
5178 #endif
5179
5180 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
5181 {
5182         return p->gtime;
5183 }
5184
5185 /*
5186  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5187  * We call it with interrupts disabled.
5188  *
5189  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
5190  * timeslices.
5191  */
5192 void scheduler_tick(void)
5193 {
5194         int cpu = smp_processor_id();
5195         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5196         struct task_struct *curr = rq->curr;
5197
5198         sched_clock_tick();
5199
5200         spin_lock(&rq->lock);
5201         update_rq_clock(rq);
5202         update_cpu_load(rq);
5203         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5204         spin_unlock(&rq->lock);
5205
5206         perf_event_task_tick(curr, cpu);
5207
5208 #ifdef CONFIG_SMP
5209         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
5210         trigger_load_balance(rq, cpu);
5211 #endif
5212 }
5213
5214 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
5215 {
5216         if (in_lock_functions(addr)) {
5217                 addr = CALLER_ADDR2;
5218                 if (in_lock_functions(addr))
5219                         addr = CALLER_ADDR3;
5220         }
5221         return addr;
5222 }
5223
5224 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5225                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
5226
5227 void __kprobes add_preempt_count(int val)
5228 {
5229 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5230         /*
5231          * Underflow?
5232          */
5233         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5234                 return;
5235 #endif
5236         preempt_count() += val;
5237 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5238         /*
5239          * Spinlock count overflowing soon?
5240          */
5241         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5242                                 PREEMPT_MASK - 10);
5243 #endif
5244         if (preempt_count() == val)
5245                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5246 }
5247 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
5248
5249 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
5250 {
5251 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5252         /*
5253          * Underflow?
5254          */
5255         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5256                 return;
5257         /*
5258          * Is the spinlock portion underflowing?
5259          */
5260         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5261                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5262                 return;
5263 #endif
5264
5265         if (preempt_count() == val)
5266                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5267         preempt_count() -= val;
5268 }
5269 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
5270
5271 #endif
5272
5273 /*
5274  * Print scheduling while atomic bug:
5275  */
5276 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5277 {
5278         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5279
5280         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5281                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5282
5283         debug_show_held_locks(prev);
5284         print_modules();
5285         if (irqs_disabled())
5286                 print_irqtrace_events(prev);
5287
5288         if (regs)
5289                 show_regs(regs);
5290         else
5291                 dump_stack();
5292 }
5293
5294 /*
5295  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5296  */
5297 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
5298 {
5299         /*
5300          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
5301          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
5302          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
5303          */
5304         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
5305                 __schedule_bug(prev);
5306
5307         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5308
5309         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
5310 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
5311         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
5312                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
5313                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
5314         }
5315 #endif
5316 }
5317
5318 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
5319 {
5320         u64 runtime = p->se.sum_exec_runtime - p->se.prev_sum_exec_runtime;
5321
5322         update_avg(&p->se.avg_running, runtime);
5323
5324         if (p->state == TASK_RUNNING) {
5325                 /*
5326                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
5327                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
5328                  * the avg_overlap on preemption.
5329                  *
5330                  * We use the average preemption runtime because that
5331                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
5332                  * build up.
5333                  */
5334                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
5335                 update_avg(&p->se.avg_overlap, runtime);
5336         } else {
5337                 update_avg(&p->se.avg_running, 0);
5338         }
5339         p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5340 }
5341
5342 /*
5343  * Pick up the highest-prio task:
5344  */
5345 static inline struct task_struct *
5346 pick_next_task(struct rq *rq)
5347 {
5348         const struct sched_class *class;
5349         struct task_struct *p;
5350
5351         /*
5352          * Optimization: we know that if all tasks are in
5353          * the fair class we can call that function directly:
5354          */
5355         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
5356                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
5357                 if (likely(p))
5358                         return p;
5359         }
5360
5361         class = sched_class_highest;
5362         for ( ; ; ) {
5363                 p = class->pick_next_task(rq);
5364                 if (p)
5365                         return p;
5366                 /*
5367                  * Will never be NULL as the idle class always
5368                  * returns a non-NULL p:
5369                  */
5370                 class = class->next;
5371         }
5372 }
5373
5374 /*
5375  * schedule() is the main scheduler function.
5376  */
5377 asmlinkage void __sched schedule(void)
5378 {
5379         struct task_struct *prev, *next;
5380         unsigned long *switch_count;
5381         struct rq *rq;
5382         int cpu;
5383
5384 need_resched:
5385         preempt_disable();
5386         cpu = smp_processor_id();
5387         rq = cpu_rq(cpu);
5388         rcu_sched_qs(cpu);
5389         prev = rq->curr;
5390         switch_count = &prev->nivcsw;
5391
5392         release_kernel_lock(prev);
5393 need_resched_nonpreemptible:
5394
5395         schedule_debug(prev);
5396
5397         if (sched_feat(HRTICK))
5398                 hrtick_clear(rq);
5399
5400         spin_lock_irq(&rq->lock);
5401         update_rq_clock(rq);
5402         clear_tsk_need_resched(prev);
5403
5404         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
5405                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
5406                         prev->state = TASK_RUNNING;
5407                 else
5408                         deactivate_task(rq, prev, 1);
5409                 switch_count = &prev->nvcsw;
5410         }
5411
5412         pre_schedule(rq, prev);
5413
5414         if (unlikely(!rq->nr_running))
5415                 idle_balance(cpu, rq);
5416
5417         put_prev_task(rq, prev);
5418         next = pick_next_task(rq);
5419
5420         if (likely(prev != next)) {
5421                 sched_info_switch(prev, next);
5422                 perf_event_task_sched_out(prev, next, cpu);
5423
5424                 rq->nr_switches++;
5425                 rq->curr = next;
5426                 ++*switch_count;
5427
5428                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
5429                 /*
5430                  * the context switch might have flipped the stack from under
5431                  * us, hence refresh the local variables.
5432                  */
5433                 cpu = smp_processor_id();
5434                 rq = cpu_rq(cpu);
5435         } else
5436                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5437
5438         post_schedule(rq);
5439
5440         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
5441                 goto need_resched_nonpreemptible;
5442
5443         preempt_enable_no_resched();
5444         if (need_resched())
5445                 goto need_resched;
5446 }
5447 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5448
5449 #ifdef CONFIG_SMP
5450 /*
5451  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
5452  * access and not reliable.
5453  */
5454 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
5455 {
5456         unsigned int cpu;
5457         struct rq *rq;
5458
5459         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
5460                 return 0;
5461
5462 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
5463         /*
5464          * Need to access the cpu field knowing that
5465          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
5466          * the mutex owner just released it and exited.
5467          */
5468         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
5469                 goto out;
5470 #else
5471         cpu = owner->cpu;
5472 #endif
5473
5474         /*
5475          * Even if the access succeeded (likely case),
5476          * the cpu field may no longer be valid.
5477          */
5478         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
5479                 goto out;
5480
5481         /*
5482          * We need to validate that we can do a
5483          * get_cpu() and that we have the percpu area.
5484          */
5485         if (!cpu_online(cpu))
5486                 goto out;
5487
5488         rq = cpu_rq(cpu);
5489
5490         for (;;) {
5491                 /*
5492                  * Owner changed, break to re-assess state.
5493                  */
5494                 if (lock->owner != owner)
5495                         break;
5496
5497                 /*
5498                  * Is that owner really running on that cpu?
5499                  */
5500                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
5501                         return 0;
5502
5503                 cpu_relax();
5504         }
5505 out:
5506         return 1;
5507 }
5508 #endif
5509
5510 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5511 /*
5512  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5513  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
5514  * occur there and call schedule directly.
5515  */
5516 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
5517 {
5518         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5519
5520         /*
5521          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5522          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5523          */
5524         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
5525                 return;
5526
5527         do {
5528                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5529                 schedule();
5530                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5531
5532                 /*
5533                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5534                  * between schedule and now.
5535                  */
5536                 barrier();
5537         } while (need_resched());
5538 }
5539 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5540
5541 /*
5542  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
5543  * off of irq context.
5544  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5545  * protect us against recursive calling from irq.
5546  */
5547 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
5548 {
5549         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5550
5551         /* Catch callers which need to be fixed */
5552         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
5553
5554         do {
5555                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5556                 local_irq_enable();
5557                 schedule();
5558                 local_irq_disable();
5559                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5560
5561                 /*
5562                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5563                  * between schedule and now.
5564                  */
5565                 barrier();
5566         } while (need_resched());
5567 }
5568
5569 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
5570
5571 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
5572                           void *key)
5573 {
5574         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
5575 }
5576 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5577
5578 /*
5579  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
5580  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
5581  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
5582  *
5583  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
5584  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
5585  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
5586  */
5587 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5588                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
5589 {
5590         wait_queue_t *curr, *next;
5591
5592         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
5593                 unsigned flags = curr->flags;
5594
5595                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
5596                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
5597                         break;
5598         }
5599 }
5600
5601 /**
5602  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
5603  * @q: the waitqueue
5604  * @mode: which threads
5605  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5606  * @key: is directly passed to the wakeup function
5607  *
5608  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5609  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5610  */
5611 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5612                         int nr_exclusive, void *key)
5613 {
5614         unsigned long flags;
5615
5616         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5617         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5618         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5619 }
5620 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5621
5622 /*
5623  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5624  */
5625 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5626 {
5627         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5628 }
5629
5630 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
5631 {
5632         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
5633 }
5634
5635 /**
5636  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
5637  * @q: the waitqueue
5638  * @mode: which threads
5639  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5640  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
5641  *
5642  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5643  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5644  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5645  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5646  *
5647  * On UP it can prevent extra preemption.
5648  *
5649  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5650  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5651  */
5652 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5653                         int nr_exclusive, void *key)
5654 {
5655         unsigned long flags;
5656         int wake_flags = WF_SYNC;
5657
5658         if (unlikely(!q))
5659                 return;
5660
5661         if (unlikely(!nr_exclusive))
5662                 wake_flags = 0;
5663
5664         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5665         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
5666         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5667 }
5668 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
5669
5670 /*
5671  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
5672  */
5673 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5674 {
5675         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
5676 }
5677 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5678
5679 /**
5680  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5681  * @x:  holds the state of this particular completion
5682  *
5683  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5684  * awakened in the same order in which they were queued.
5685  *
5686  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
5687  *
5688  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5689  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5690  */
5691 void complete(struct completion *x)
5692 {
5693         unsigned long flags;
5694
5695         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5696         x->done++;
5697         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5698         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5699 }
5700 EXPORT_SYMBOL(complete);
5701
5702 /**
5703  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5704  * @x:  holds the state of this particular completion
5705  *
5706  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5707  *
5708  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5709  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5710  */
5711 void complete_all(struct completion *x)
5712 {
5713         unsigned long flags;
5714
5715         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5716         x->done += UINT_MAX/2;
5717         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5718         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5719 }
5720 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5721
5722 static inline long __sched
5723 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5724 {
5725         if (!x->done) {
5726                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5727
5728                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5729                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5730                 do {
5731                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5732                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5733                                 break;
5734                         }
5735                         __set_current_state(state);
5736                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5737                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5738                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5739                 } while (!x->done && timeout);
5740                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5741                 if (!x->done)
5742                         return timeout;
5743         }
5744         x->done--;
5745         return timeout ?: 1;
5746 }
5747
5748 static long __sched
5749 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5750 {
5751         might_sleep();
5752
5753         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5754         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5755         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5756         return timeout;
5757 }
5758
5759 /**
5760  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5761  * @x:  holds the state of this particular completion
5762  *
5763  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5764  * interruptible and there is no timeout.
5765  *
5766  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5767  * and interrupt capability. Also see complete().
5768  */
5769 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5770 {
5771         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5772 }
5773 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5774
5775 /**
5776  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5777  * @x:  holds the state of this particular completion
5778  * @timeout:  timeout value in jiffies
5779  *
5780  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5781  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5782  * interruptible.
5783  */
5784 unsigned long __sched
5785 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5786 {
5787         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5788 }
5789 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5790
5791 /**
5792  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5793  * @x:  holds the state of this particular completion
5794  *
5795  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5796  * interruptible.
5797  */
5798 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5799 {
5800         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5801         if (t == -ERESTARTSYS)
5802                 return t;
5803         return 0;
5804 }
5805 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5806
5807 /**
5808  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5809  * @x:  holds the state of this particular completion
5810  * @timeout:  timeout value in jiffies
5811  *
5812  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5813  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5814  */
5815 unsigned long __sched
5816 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5817                                           unsigned long timeout)
5818 {
5819         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5820 }
5821 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5822
5823 /**
5824  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5825  * @x:  holds the state of this particular completion
5826  *
5827  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5828  * interrupted by a kill signal.
5829  */
5830 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5831 {
5832         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5833         if (t == -ERESTARTSYS)
5834                 return t;
5835         return 0;
5836 }
5837 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5838
5839 /**
5840  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5841  *      @x:     completion structure
5842  *
5843  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5844  *               1 if a decrement succeeded.
5845  *
5846  *      If a completion is being used as a counting completion,
5847  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5848  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5849  *      is protecting is not available.
5850  */
5851 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5852 {
5853         int ret = 1;
5854
5855         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5856         if (!x->done)
5857                 ret = 0;
5858         else
5859                 x->done--;
5860         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5861         return ret;
5862 }
5863 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5864
5865 /**
5866  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5867  *      @x:     completion structure
5868  *
5869  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5870  *               1 if there are no waiters.
5871  *
5872  */
5873 bool completion_done(struct completion *x)
5874 {
5875         int ret = 1;
5876
5877         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5878         if (!x->done)
5879                 ret = 0;
5880         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5881         return ret;
5882 }
5883 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5884
5885 static long __sched
5886 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5887 {
5888         unsigned long flags;
5889         wait_queue_t wait;
5890
5891         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5892
5893         __set_current_state(state);
5894
5895         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5896         __add_wait_queue(q, &wait);
5897         spin_unlock(&q->lock);
5898         timeout = schedule_timeout(timeout);
5899         spin_lock_irq(&q->lock);
5900         __remove_wait_queue(q, &wait);
5901         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5902
5903         return timeout;
5904 }
5905
5906 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5907 {
5908         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5909 }
5910 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
5911
5912 long __sched
5913 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5914 {
5915         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
5916 }
5917 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
5918
5919 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5920 {
5921         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5922 }
5923 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5924
5925 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5926 {
5927         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5928 }
5929 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5930
5931 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5932
5933 /*
5934  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5935  * @p: task
5936  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5937  *
5938  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5939  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5940  *
5941  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
5942  */
5943 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5944 {
5945         unsigned long flags;
5946         int oldprio, on_rq, running;
5947         struct rq *rq;
5948         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5949
5950         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5951
5952         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5953         update_rq_clock(rq);
5954
5955         oldprio = p->prio;
5956         on_rq = p->se.on_rq;
5957         running = task_current(rq, p);
5958         if (on_rq)
5959                 dequeue_task(rq, p, 0);
5960         if (running)
5961                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5962
5963         if (rt_prio(prio))
5964                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5965         else
5966                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5967
5968         p->prio = prio;
5969
5970         if (running)
5971                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5972         if (on_rq) {
5973                 enqueue_task(rq, p, 0);
5974
5975                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5976         }
5977         task_rq_unlock(rq, &flags);
5978 }
5979
5980 #endif
5981
5982 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5983 {
5984         int old_prio, delta, on_rq;
5985         unsigned long flags;
5986         struct rq *rq;
5987
5988         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5989                 return;
5990         /*
5991          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5992          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5993          */
5994         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5995         update_rq_clock(rq);
5996         /*
5997          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5998          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5999          * it wont have any effect on scheduling until the task is
6000          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
6001          */
6002         if (task_has_rt_policy(p)) {
6003                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6004                 goto out_unlock;
6005         }
6006         on_rq = p->se.on_rq;
6007         if (on_rq)
6008                 dequeue_task(rq, p, 0);
6009
6010         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6011         set_load_weight(p);
6012         old_prio = p->prio;
6013         p->prio = effective_prio(p);
6014         delta = p->prio - old_prio;
6015
6016         if (on_rq) {
6017                 enqueue_task(rq, p, 0);
6018                 /*
6019                  * If the task increased its priority or is running and
6020                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
6021                  */
6022                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
6023                         resched_task(rq->curr);
6024         }
6025 out_unlock:
6026         task_rq_unlock(rq, &flags);
6027 }
6028 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
6029
6030 /*
6031  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
6032  * @p: task
6033  * @nice: nice value
6034  */
6035 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
6036 {
6037         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
6038         int nice_rlim = 20 - nice;
6039
6040         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
6041                 capable(CAP_SYS_NICE));
6042 }
6043
6044 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
6045
6046 /*
6047  * sys_nice - change the priority of the current process.
6048  * @increment: priority increment
6049  *
6050  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
6051  * does similar things.
6052  */
6053 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
6054 {
6055         long nice, retval;
6056
6057         /*
6058          * Setpriority might change our priority at the same moment.
6059          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
6060          * and we have a single winner.
6061          */
6062         if (increment < -40)
6063                 increment = -40;
6064         if (increment > 40)
6065                 increment = 40;
6066
6067         nice = TASK_NICE(current) + increment;
6068         if (nice < -20)
6069                 nice = -20;
6070         if (nice > 19)
6071                 nice = 19;
6072
6073         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
6074                 return -EPERM;
6075
6076         retval = security_task_setnice(current, nice);
6077         if (retval)
6078                 return retval;
6079
6080         set_user_nice(current, nice);
6081         return 0;
6082 }
6083
6084 #endif
6085
6086 /**
6087  * task_prio - return the priority value of a given task.
6088  * @p: the task in question.
6089  *
6090  * This is the priority value as seen by users in /proc.
6091  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
6092  * around 0, value goes from -16 to +15.
6093  */
6094 int task_prio(const struct task_struct *p)
6095 {
6096         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
6097 }
6098
6099 /**
6100  * task_nice - return the nice value of a given task.
6101  * @p: the task in question.
6102  */
6103 int task_nice(const struct task_struct *p)
6104 {
6105         return TASK_NICE(p);
6106 }
6107 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
6108
6109 /**
6110  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
6111  * @cpu: the processor in question.
6112  */
6113 int idle_cpu(int cpu)
6114 {
6115         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
6116 }
6117
6118 /**
6119  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
6120  * @cpu: the processor in question.
6121  */
6122 struct task_struct *idle_task(int cpu)
6123 {
6124         return cpu_rq(cpu)->idle;
6125 }
6126
6127 /**
6128  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
6129  * @pid: the pid in question.
6130  */
6131 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
6132 {
6133         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
6134 }
6135
6136 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
6137 static void
6138 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
6139 {
6140         BUG_ON(p->se.on_rq);
6141
6142         p->policy = policy;
6143         switch (p->policy) {
6144         case SCHED_NORMAL:
6145         case SCHED_BATCH:
6146         case SCHED_IDLE:
6147                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6148                 break;
6149         case SCHED_FIFO:
6150         case SCHED_RR:
6151                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6152                 break;
6153         }
6154
6155         p->rt_priority = prio;
6156         p->normal_prio = normal_prio(p);
6157         /* we are holding p->pi_lock already */
6158         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
6159         set_load_weight(p);
6160 }
6161
6162 /*
6163  * check the target process has a UID that matches the current process's
6164  */
6165 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
6166 {
6167         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
6168         bool match;
6169
6170         rcu_read_lock();
6171         pcred = __task_cred(p);
6172         match = (cred->euid == pcred->euid ||
6173                  cred->euid == pcred->uid);
6174         rcu_read_unlock();
6175         return match;
6176 }
6177
6178 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6179                                 struct sched_param *param, bool user)
6180 {
6181         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
6182         unsigned long flags;
6183         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6184         struct rq *rq;
6185         int reset_on_fork;
6186
6187         /* may grab non-irq protected spin_locks */
6188         BUG_ON(in_interrupt());
6189 recheck:
6190         /* double check policy once rq lock held */
6191         if (policy < 0) {
6192                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
6193                 policy = oldpolicy = p->policy;
6194         } else {
6195                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
6196                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
6197
6198                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
6199                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
6200                                 policy != SCHED_IDLE)
6201                         return -EINVAL;
6202         }
6203
6204         /*
6205          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
6206          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
6207          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
6208          */
6209         if (param->sched_priority < 0 ||
6210             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
6211             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
6212                 return -EINVAL;
6213         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
6214                 return -EINVAL;
6215
6216         /*
6217          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
6218          */
6219         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
6220                 if (rt_policy(policy)) {
6221                         unsigned long rlim_rtprio;
6222
6223                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
6224                                 return -ESRCH;
6225                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
6226                         unlock_task_sighand(p, &flags);
6227
6228                         /* can't set/change the rt policy */
6229                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
6230                                 return -EPERM;
6231
6232                         /* can't increase priority */
6233                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
6234                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
6235                                 return -EPERM;
6236                 }
6237                 /*
6238                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
6239                  * move out of SCHED_IDLE either:
6240                  */
6241                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
6242                         return -EPERM;
6243
6244                 /* can't change other user's priorities */
6245                 if (!check_same_owner(p))
6246                         return -EPERM;
6247
6248                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
6249                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
6250                         return -EPERM;
6251         }
6252
6253         if (user) {
6254 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6255                 /*
6256                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
6257                  * assigned.
6258                  */
6259                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
6260                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
6261                         return -EPERM;
6262 #endif
6263
6264                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
6265                 if (retval)
6266                         return retval;
6267         }
6268
6269         /*
6270          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
6271          * changing the priority of the task:
6272          */
6273         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6274         /*
6275          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
6276          * runqueue lock must be held.
6277          */
6278         rq = __task_rq_lock(p);
6279         /* recheck policy now with rq lock held */
6280         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
6281                 policy = oldpolicy = -1;
6282                 __task_rq_unlock(rq);
6283                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6284                 goto recheck;
6285         }
6286         update_rq_clock(rq);
6287         on_rq = p->se.on_rq;
6288         running = task_current(rq, p);
6289         if (on_rq)
6290                 deactivate_task(rq, p, 0);
6291         if (running)
6292                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6293
6294         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
6295
6296         oldprio = p->prio;
6297         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
6298
6299         if (running)
6300                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6301         if (on_rq) {
6302                 activate_task(rq, p, 0);
6303
6304                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6305         }
6306         __task_rq_unlock(rq);
6307         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6308
6309         rt_mutex_adjust_pi(p);
6310
6311         return 0;
6312 }
6313
6314 /**
6315  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
6316  * @p: the task in question.
6317  * @policy: new policy.
6318  * @param: structure containing the new RT priority.
6319  *
6320  * NOTE that the task may be already dead.
6321  */
6322 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6323                        struct sched_param *param)
6324 {
6325         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
6326 }
6327 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
6328
6329 /**
6330  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
6331  * @p: the task in question.
6332  * @policy: new policy.
6333  * @param: structure containing the new RT priority.
6334  *
6335  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
6336  * current context has permission.  For example, this is needed in
6337  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
6338  * but our caller might not have that capability.
6339  */
6340 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
6341                                struct sched_param *param)
6342 {
6343         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
6344 }
6345
6346 static int
6347 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
6348 {
6349         struct sched_param lparam;
6350         struct task_struct *p;
6351         int retval;
6352
6353         if (!param || pid < 0)
6354                 return -EINVAL;
6355         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
6356                 return -EFAULT;
6357
6358         rcu_read_lock();
6359         retval = -ESRCH;
6360         p = find_process_by_pid(pid);
6361         if (p != NULL)
6362                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
6363         rcu_read_unlock();
6364
6365         return retval;
6366 }
6367
6368 /**
6369  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
6370  * @pid: the pid in question.
6371  * @policy: new policy.
6372  * @param: structure containing the new RT priority.
6373  */
6374 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
6375                 struct sched_param __user *, param)
6376 {
6377         /* negative values for policy are not valid */
6378         if (policy < 0)
6379                 return -EINVAL;
6380
6381         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
6382 }
6383
6384 /**
6385  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
6386  * @pid: the pid in question.
6387  * @param: structure containing the new RT priority.
6388  */
6389 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6390 {
6391         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
6392 }
6393
6394 /**
6395  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
6396  * @pid: the pid in question.
6397  */
6398 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
6399 {
6400         struct task_struct *p;
6401         int retval;
6402
6403         if (pid < 0)
6404                 return -EINVAL;
6405
6406         retval = -ESRCH;
6407         read_lock(&tasklist_lock);
6408         p = find_process_by_pid(pid);
6409         if (p) {
6410                 retval = security_task_getscheduler(p);
6411                 if (!retval)
6412                         retval = p->policy
6413                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
6414         }
6415         read_unlock(&tasklist_lock);
6416         return retval;
6417 }
6418
6419 /**
6420  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
6421  * @pid: the pid in question.
6422  * @param: structure containing the RT priority.
6423  */
6424 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6425 {
6426         struct sched_param lp;
6427         struct task_struct *p;
6428         int retval;
6429
6430         if (!param || pid < 0)
6431                 return -EINVAL;
6432
6433         read_lock(&tasklist_lock);
6434         p = find_process_by_pid(pid);
6435         retval = -ESRCH;
6436         if (!p)
6437                 goto out_unlock;
6438
6439         retval = security_task_getscheduler(p);
6440         if (retval)
6441                 goto out_unlock;
6442
6443         lp.sched_priority = p->rt_priority;
6444         read_unlock(&tasklist_lock);
6445
6446         /*
6447          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
6448          */
6449         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
6450
6451         return retval;
6452
6453 out_unlock:
6454         read_unlock(&tasklist_lock);
6455         return retval;
6456 }
6457
6458 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
6459 {
6460         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
6461         struct task_struct *p;
6462         int retval;
6463
6464         get_online_cpus();
6465         read_lock(&tasklist_lock);
6466
6467         p = find_process_by_pid(pid);
6468         if (!p) {
6469                 read_unlock(&tasklist_lock);
6470                 put_online_cpus();
6471                 return -ESRCH;
6472         }
6473
6474         /*
6475          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
6476          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
6477          * usage count and then drop tasklist_lock.
6478          */
6479         get_task_struct(p);
6480         read_unlock(&tasklist_lock);
6481
6482         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6483                 retval = -ENOMEM;
6484                 goto out_put_task;
6485         }
6486         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6487                 retval = -ENOMEM;
6488                 goto out_free_cpus_allowed;
6489         }
6490         retval = -EPERM;
6491         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
6492                 goto out_unlock;
6493
6494         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
6495         if (retval)
6496                 goto out_unlock;
6497
6498         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6499         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6500  again:
6501         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
6502
6503         if (!retval) {
6504                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6505                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6506                         /*
6507                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6508                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6509                          * cpuset's cpus_allowed
6510                          */
6511                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6512                         goto again;
6513                 }
6514         }
6515 out_unlock:
6516         free_cpumask_var(new_mask);
6517 out_free_cpus_allowed:
6518         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6519 out_put_task:
6520         put_task_struct(p);
6521         put_online_cpus();
6522         return retval;
6523 }
6524
6525 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6526                              struct cpumask *new_mask)
6527 {
6528         if (len < cpumask_size())
6529                 cpumask_clear(new_mask);
6530         else if (len > cpumask_size())
6531                 len = cpumask_size();
6532
6533         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6534 }
6535
6536 /**
6537  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
6538  * @pid: pid of the process
6539  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6540  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
6541  */
6542 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6543                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6544 {
6545         cpumask_var_t new_mask;
6546         int retval;
6547
6548         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6549                 return -ENOMEM;
6550
6551         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6552         if (retval == 0)
6553                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6554         free_cpumask_var(new_mask);
6555         return retval;
6556 }
6557
6558 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6559 {
6560         struct task_struct *p;
6561         int retval;
6562
6563         get_online_cpus();
6564         read_lock(&tasklist_lock);
6565
6566         retval = -ESRCH;
6567         p = find_process_by_pid(pid);
6568         if (!p)
6569                 goto out_unlock;
6570
6571         retval = security_task_getscheduler(p);
6572         if (retval)
6573                 goto out_unlock;
6574
6575         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6576
6577 out_unlock:
6578         read_unlock(&tasklist_lock);
6579         put_online_cpus();
6580
6581         return retval;
6582 }
6583
6584 /**
6585  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
6586  * @pid: pid of the process
6587  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6588  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
6589  */
6590 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6591                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6592 {
6593         int ret;
6594         cpumask_var_t mask;
6595
6596         if (len < cpumask_size())
6597                 return -EINVAL;
6598
6599         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6600                 return -ENOMEM;
6601
6602         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6603         if (ret == 0) {
6604                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
6605                         ret = -EFAULT;
6606                 else
6607                         ret = cpumask_size();
6608         }
6609         free_cpumask_var(mask);
6610
6611         return ret;
6612 }
6613
6614 /**
6615  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6616  *
6617  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6618  * other threads running on this CPU then this function will return.
6619  */
6620 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6621 {
6622         struct rq *rq = this_rq_lock();
6623
6624         schedstat_inc(rq, yld_count);
6625         current->sched_class->yield_task(rq);
6626
6627         /*
6628          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
6629          * no need to preempt or enable interrupts:
6630          */
6631         __release(rq->lock);
6632         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
6633         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
6634         preempt_enable_no_resched();
6635
6636         schedule();
6637
6638         return 0;
6639 }
6640
6641 static inline int should_resched(void)
6642 {
6643         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
6644 }
6645
6646 static void __cond_resched(void)
6647 {
6648         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6649         schedule();
6650         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6651 }
6652
6653 int __sched _cond_resched(void)
6654 {
6655         if (should_resched()) {
6656                 __cond_resched();
6657                 return 1;
6658         }
6659         return 0;
6660 }
6661 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6662
6663 /*
6664  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6665  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6666  *
6667  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6668  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6669  * spin_unlock(), once by hand).
6670  */
6671 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6672 {
6673         int resched = should_resched();
6674         int ret = 0;
6675
6676         lockdep_assert_held(lock);
6677
6678         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6679                 spin_unlock(lock);
6680                 if (resched)
6681                         __cond_resched();
6682                 else
6683                         cpu_relax();
6684                 ret = 1;
6685                 spin_lock(lock);
6686         }
6687         return ret;
6688 }
6689 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
6690
6691 int __sched __cond_resched_softirq(void)
6692 {
6693         BUG_ON(!in_softirq());
6694
6695         if (should_resched()) {
6696                 local_bh_enable();
6697                 __cond_resched();
6698                 local_bh_disable();
6699                 return 1;
6700         }
6701         return 0;
6702 }
6703 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
6704
6705 /**
6706  * yield - yield the current processor to other threads.
6707  *
6708  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6709  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6710  */
6711 void __sched yield(void)
6712 {
6713         set_current_state(TASK_RUNNING);
6714         sys_sched_yield();
6715 }
6716 EXPORT_SYMBOL(yield);
6717
6718 /*
6719  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6720  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6721  *
6722  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
6723  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
6724  */
6725 void __sched io_schedule(void)
6726 {
6727         struct rq *rq = raw_rq();
6728
6729         delayacct_blkio_start();
6730         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6731         current->in_iowait = 1;
6732         schedule();
6733         current->in_iowait = 0;
6734         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6735         delayacct_blkio_end();
6736 }
6737 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6738
6739 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6740 {
6741         struct rq *rq = raw_rq();
6742         long ret;
6743
6744         delayacct_blkio_start();
6745         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6746         current->in_iowait = 1;
6747         ret = schedule_timeout(timeout);
6748         current->in_iowait = 0;
6749         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6750         delayacct_blkio_end();
6751         return ret;
6752 }
6753
6754 /**
6755  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6756  * @policy: scheduling class.
6757  *
6758  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6759  * by a given scheduling class.
6760  */
6761 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6762 {
6763         int ret = -EINVAL;
6764
6765         switch (policy) {
6766         case SCHED_FIFO:
6767         case SCHED_RR:
6768                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6769                 break;
6770         case SCHED_NORMAL:
6771         case SCHED_BATCH:
6772         case SCHED_IDLE:
6773                 ret = 0;
6774                 break;
6775         }
6776         return ret;
6777 }
6778
6779 /**
6780  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6781  * @policy: scheduling class.
6782  *
6783  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6784  * by a given scheduling class.
6785  */
6786 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6787 {
6788         int ret = -EINVAL;
6789
6790         switch (policy) {
6791         case SCHED_FIFO:
6792         case SCHED_RR:
6793                 ret = 1;
6794                 break;
6795         case SCHED_NORMAL:
6796         case SCHED_BATCH:
6797         case SCHED_IDLE:
6798                 ret = 0;
6799         }
6800         return ret;
6801 }
6802
6803 /**
6804  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6805  * @pid: pid of the process.
6806  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6807  *
6808  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6809  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6810  */
6811 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6812                 struct timespec __user *, interval)
6813 {
6814         struct task_struct *p;
6815         unsigned int time_slice;
6816         int retval;
6817         struct timespec t;
6818
6819         if (pid < 0)
6820                 return -EINVAL;
6821
6822         retval = -ESRCH;
6823         read_lock(&tasklist_lock);
6824         p = find_process_by_pid(pid);
6825         if (!p)
6826                 goto out_unlock;
6827
6828         retval = security_task_getscheduler(p);
6829         if (retval)
6830                 goto out_unlock;
6831
6832         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(p);
6833
6834         read_unlock(&tasklist_lock);
6835         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6836         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6837         return retval;
6838
6839 out_unlock:
6840         read_unlock(&tasklist_lock);
6841         return retval;
6842 }
6843
6844 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6845
6846 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6847 {
6848         unsigned long free = 0;
6849         unsigned state;
6850
6851         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6852         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
6853                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6854 #if BITS_PER_LONG == 32
6855         if (state == TASK_RUNNING)
6856                 printk(KERN_CONT " running  ");
6857         else
6858                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
6859 #else
6860         if (state == TASK_RUNNING)
6861                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
6862         else
6863                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
6864 #endif
6865 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6866         free = stack_not_used(p);
6867 #endif
6868         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
6869                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
6870                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
6871
6872         show_stack(p, NULL);
6873 }
6874
6875 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
6876 {
6877         struct task_struct *g, *p;
6878
6879 #if BITS_PER_LONG == 32
6880         printk(KERN_INFO
6881                 "  task                PC stack   pid father\n");
6882 #else
6883         printk(KERN_INFO
6884                 "  task                        PC stack   pid father\n");
6885 #endif
6886         read_lock(&tasklist_lock);
6887         do_each_thread(g, p) {
6888                 /*
6889                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6890                  * console might take alot of time:
6891                  */
6892                 touch_nmi_watchdog();
6893                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
6894                         sched_show_task(p);
6895         } while_each_thread(g, p);
6896
6897         touch_all_softlockup_watchdogs();
6898
6899 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6900         sysrq_sched_debug_show();
6901 #endif
6902         read_unlock(&tasklist_lock);
6903         /*
6904          * Only show locks if all tasks are dumped:
6905          */
6906         if (state_filter == -1)
6907                 debug_show_all_locks();
6908 }
6909
6910 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
6911 {
6912         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6913 }
6914
6915 /**
6916  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
6917  * @idle: task in question
6918  * @cpu: cpu the idle task belongs to
6919  *
6920  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
6921  * flag, to make booting more robust.
6922  */
6923 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
6924 {
6925         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6926         unsigned long flags;
6927
6928         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6929
6930         __sched_fork(idle);
6931         idle->se.exec_start = sched_clock();
6932
6933         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
6934         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
6935         __set_task_cpu(idle, cpu);
6936
6937         rq->curr = rq->idle = idle;
6938 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
6939         idle->oncpu = 1;
6940 #endif
6941         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6942
6943         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
6944 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
6945         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
6946 #else
6947         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
6948 #endif
6949         /*
6950          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
6951          */
6952         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6953         ftrace_graph_init_task(idle);
6954 }
6955
6956 /*
6957  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
6958  * indicates which cpus entered this state. This is used
6959  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
6960  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
6961  * always be CPU_BITS_NONE.
6962  */
6963 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
6964
6965 /*
6966  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
6967  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
6968  * to users decreases. But the relationship is not linear,
6969  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
6970  * number of CPUs.
6971  *
6972  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
6973  */
6974 static inline void sched_init_granularity(void)
6975 {
6976         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
6977         const unsigned long limit = 200000000;
6978
6979         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
6980         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
6981                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
6982
6983         sysctl_sched_latency *= factor;
6984         if (sysctl_sched_latency > limit)
6985                 sysctl_sched_latency = limit;
6986
6987         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
6988
6989         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
6990 }
6991
6992 #ifdef CONFIG_SMP
6993 /*
6994  * This is how migration works:
6995  *
6996  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
6997  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
6998  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
6999  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
7000  *    thread off the CPU)
7001  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
7002  *    task is still in the wrong runqueue.
7003  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
7004  *    it and puts it into the right queue.
7005  * 6) migration thread up()s the semaphore.
7006  * 7) we wake up and the migration is done.
7007  */
7008
7009 /*
7010  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
7011  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
7012  * is removed from the allowed bitmask.
7013  *
7014  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
7015  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
7016  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
7017  */
7018 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
7019 {
7020         struct migration_req req;
7021         unsigned long flags;
7022         struct rq *rq;
7023         int ret = 0;
7024
7025         rq = task_rq_lock(p, &flags);
7026         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask)) {
7027                 ret = -EINVAL;
7028                 goto out;
7029         }
7030
7031         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
7032                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
7033                 ret = -EINVAL;
7034                 goto out;
7035         }
7036
7037         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
7038                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
7039         else {
7040                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
7041                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
7042         }
7043
7044         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
7045         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
7046                 goto out;
7047
7048         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_online_mask, new_mask), &req)) {
7049                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
7050                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
7051
7052                 get_task_struct(mt);
7053                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7054                 wake_up_process(rq->migration_thread);
7055                 put_task_struct(mt);
7056                 wait_for_completion(&req.done);
7057                 tlb_migrate_finish(p->mm);
7058                 return 0;
7059         }
7060 out:
7061         task_rq_unlock(rq, &flags);
7062
7063         return ret;
7064 }
7065 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
7066
7067 /*
7068  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
7069  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
7070  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
7071  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
7072  *
7073  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
7074  * as the task is no longer on this CPU.
7075  *
7076  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
7077  */
7078 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
7079 {
7080         struct rq *rq_dest, *rq_src;
7081         int ret = 0, on_rq;
7082
7083         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
7084                 return ret;
7085
7086         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
7087         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
7088
7089         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7090         /* Already moved. */
7091         if (task_cpu(p) != src_cpu)
7092                 goto done;
7093         /* Affinity changed (again). */
7094         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
7095                 goto fail;
7096
7097         on_rq = p->se.on_rq;
7098         if (on_rq)
7099                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
7100
7101         set_task_cpu(p, dest_cpu);
7102         if (on_rq) {
7103                 activate_task(rq_dest, p, 0);
7104                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
7105         }
7106 done:
7107         ret = 1;
7108 fail:
7109         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7110         return ret;
7111 }
7112
7113 #define RCU_MIGRATION_IDLE      0
7114 #define RCU_MIGRATION_NEED_QS   1
7115 #define RCU_MIGRATION_GOT_QS    2
7116 #define RCU_MIGRATION_MUST_SYNC 3
7117
7118 /*
7119  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
7120  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
7121  * another runqueue.
7122  */
7123 static int migration_thread(void *data)
7124 {
7125         int badcpu;
7126         int cpu = (long)data;
7127         struct rq *rq;
7128
7129         rq = cpu_rq(cpu);
7130         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
7131
7132         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7133         while (!kthread_should_stop()) {
7134                 struct migration_req *req;
7135                 struct list_head *head;
7136
7137                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7138
7139                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
7140                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7141                         break;
7142                 }
7143
7144                 if (rq->active_balance) {
7145                         active_load_balance(rq, cpu);
7146                         rq->active_balance = 0;
7147                 }
7148
7149                 head = &rq->migration_queue;
7150
7151                 if (list_empty(head)) {
7152                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7153                         schedule();
7154                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7155                         continue;
7156                 }
7157                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
7158                 list_del_init(head->next);
7159
7160                 if (req->task != NULL) {
7161                         spin_unlock(&rq->lock);
7162                         __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
7163                 } else if (likely(cpu == (badcpu = smp_processor_id()))) {
7164                         req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_GOT_QS;
7165                         spin_unlock(&rq->lock);
7166                 } else {
7167                         req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_MUST_SYNC;
7168                         spin_unlock(&rq->lock);
7169                         WARN_ONCE(1, "migration_thread() on CPU %d, expected %d\n", badcpu, cpu);
7170                 }
7171                 local_irq_enable();
7172
7173                 complete(&req->done);
7174         }
7175         __set_current_state(TASK_RUNNING);
7176
7177         return 0;
7178 }
7179
7180 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7181
7182 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
7183 {
7184         int ret;
7185
7186         local_irq_disable();
7187         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
7188         local_irq_enable();
7189         return ret;
7190 }
7191
7192 /*
7193  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
7194  */
7195 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
7196 {
7197         int dest_cpu;
7198         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(dead_cpu));
7199
7200 again:
7201         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
7202         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_online_mask)
7203                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
7204                         goto move;
7205
7206         /* Any allowed, online CPU? */
7207         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
7208         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
7209                 goto move;
7210
7211         /* No more Mr. Nice Guy. */
7212         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
7213                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
7214                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_online_mask, &p->cpus_allowed);
7215
7216                 /*
7217                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
7218                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
7219                  * leave kernel.
7220                  */
7221                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
7222                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
7223                                "longer affine to cpu%d\n",
7224                                task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
7225                 }
7226         }
7227
7228 move:
7229         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
7230         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
7231                 goto again;
7232 }
7233
7234 /*
7235  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
7236  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
7237  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
7238  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
7239  * to keep the global sum constant after CPU-down:
7240  */
7241 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
7242 {
7243         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_online_mask));
7244         unsigned long flags;
7245
7246         local_irq_save(flags);
7247         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7248         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
7249         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
7250         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7251         local_irq_restore(flags);
7252 }
7253
7254 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
7255 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
7256 {
7257         struct task_struct *p, *t;
7258
7259         read_lock(&tasklist_lock);
7260
7261         do_each_thread(t, p) {
7262                 if (p == current)
7263                         continue;
7264
7265                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
7266                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
7267         } while_each_thread(t, p);
7268
7269         read_unlock(&tasklist_lock);
7270 }
7271
7272 /*
7273  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
7274  * It does so by boosting its priority to highest possible.
7275  * Used by CPU offline code.
7276  */
7277 void sched_idle_next(void)
7278 {
7279         int this_cpu = smp_processor_id();
7280         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
7281         struct task_struct *p = rq->idle;
7282         unsigned long flags;
7283
7284         /* cpu has to be offline */
7285         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
7286
7287         /*
7288          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
7289          * and interrupts disabled on the current cpu.
7290          */
7291         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7292
7293         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7294
7295         update_rq_clock(rq);
7296         activate_task(rq, p, 0);
7297
7298         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7299 }
7300
7301 /*
7302  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
7303  * offline.
7304  */
7305 void idle_task_exit(void)
7306 {
7307         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
7308
7309         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
7310
7311         if (mm != &init_mm)
7312                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
7313         mmdrop(mm);
7314 }
7315
7316 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
7317 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
7318 {
7319         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7320
7321         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
7322         BUG_ON(!p->exit_state);
7323
7324         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
7325         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
7326
7327         get_task_struct(p);
7328
7329         /*
7330          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
7331          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
7332          * fine.
7333          */
7334         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7335         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
7336         spin_lock_irq(&rq->lock);
7337
7338         put_task_struct(p);
7339 }
7340
7341 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
7342 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
7343 {
7344         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7345         struct task_struct *next;
7346
7347         for ( ; ; ) {
7348                 if (!rq->nr_running)
7349                         break;
7350                 update_rq_clock(rq);
7351                 next = pick_next_task(rq);
7352                 if (!next)
7353                         break;
7354                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
7355                 migrate_dead(dead_cpu, next);
7356
7357         }
7358 }
7359
7360 /*
7361  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
7362  */
7363 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
7364 {
7365         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
7366         rq->calc_load_active = 0;
7367 }
7368 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
7369
7370 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
7371
7372 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
7373         {
7374                 .procname       = "sched_domain",
7375                 .mode           = 0555,
7376         },
7377         {0, },
7378 };
7379
7380 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
7381         {
7382                 .ctl_name       = CTL_KERN,
7383                 .procname       = "kernel",
7384                 .mode           = 0555,
7385                 .child          = sd_ctl_dir,
7386         },
7387         {0, },
7388 };
7389
7390 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
7391 {
7392         struct ctl_table *entry =
7393                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
7394
7395         return entry;
7396 }
7397
7398 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
7399 {
7400         struct ctl_table *entry;
7401
7402         /*
7403          * In the intermediate directories, both the child directory and
7404          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
7405          * will always be set. In the lowest directory the names are
7406          * static strings and all have proc handlers.
7407          */
7408         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
7409                 if (entry->child)
7410                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
7411                 if (entry->proc_handler == NULL)
7412                         kfree(entry->procname);
7413         }
7414
7415         kfree(*tablep);
7416         *tablep = NULL;
7417 }
7418
7419 static void
7420 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
7421                 const char *procname, void *data, int maxlen,
7422                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
7423 {
7424         entry->procname = procname;
7425         entry->data = data;
7426         entry->maxlen = maxlen;
7427         entry->mode = mode;
7428         entry->proc_handler = proc_handler;
7429 }
7430
7431 static struct ctl_table *
7432 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
7433 {
7434         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
7435
7436         if (table == NULL)
7437                 return NULL;
7438
7439         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
7440                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7441         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
7442                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7443         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
7444                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7445         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
7446                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7447         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
7448                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7449         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
7450                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7451         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
7452                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7453         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
7454                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7455         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
7456                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7457         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
7458                 &sd->cache_nice_tries,
7459                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7460         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
7461                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7462         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
7463                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
7464         /* &table[12] is terminator */
7465
7466         return table;
7467 }
7468
7469 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
7470 {
7471         struct ctl_table *entry, *table;
7472         struct sched_domain *sd;
7473         int domain_num = 0, i;
7474         char buf[32];
7475
7476         for_each_domain(cpu, sd)
7477                 domain_num++;
7478         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
7479         if (table == NULL)
7480                 return NULL;
7481
7482         i = 0;
7483         for_each_domain(cpu, sd) {
7484                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
7485                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7486                 entry->mode = 0555;
7487                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
7488                 entry++;
7489                 i++;
7490         }
7491         return table;
7492 }
7493
7494 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
7495 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7496 {
7497         int i, cpu_num = num_online_cpus();
7498         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
7499         char buf[32];
7500
7501         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
7502         sd_ctl_dir[0].child = entry;
7503
7504         if (entry == NULL)
7505                 return;
7506
7507         for_each_online_cpu(i) {
7508                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
7509                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7510                 entry->mode = 0555;
7511                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
7512                 entry++;
7513         }
7514
7515         WARN_ON(sd_sysctl_header);
7516         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
7517 }
7518
7519 /* may be called multiple times per register */
7520 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7521 {
7522         if (sd_sysctl_header)
7523                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
7524         sd_sysctl_header = NULL;
7525         if (sd_ctl_dir[0].child)
7526                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
7527 }
7528 #else
7529 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7530 {
7531 }
7532 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7533 {
7534 }
7535 #endif
7536
7537 static void set_rq_online(struct rq *rq)
7538 {
7539         if (!rq->online) {
7540                 const struct sched_class *class;
7541
7542                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7543                 rq->online = 1;
7544
7545                 for_each_class(class) {
7546                         if (class->rq_online)
7547                                 class->rq_online(rq);
7548                 }
7549         }
7550 }
7551
7552 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
7553 {
7554         if (rq->online) {
7555                 const struct sched_class *class;
7556
7557                 for_each_class(class) {
7558                         if (class->rq_offline)
7559                                 class->rq_offline(rq);
7560                 }
7561
7562                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7563                 rq->online = 0;
7564         }
7565 }
7566
7567 /*
7568  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
7569  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
7570  */
7571 static int __cpuinit
7572 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
7573 {
7574         struct task_struct *p;
7575         int cpu = (long)hcpu;
7576         unsigned long flags;
7577         struct rq *rq;
7578
7579         switch (action) {
7580
7581         case CPU_UP_PREPARE:
7582         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7583                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
7584                 if (IS_ERR(p))
7585                         return NOTIFY_BAD;
7586                 kthread_bind(p, cpu);
7587                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
7588                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
7589                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7590                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7591                 get_task_struct(p);
7592                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
7593                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
7594                 break;
7595
7596         case CPU_ONLINE:
7597         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7598                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
7599                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7600
7601                 /* Update our root-domain */
7602                 rq = cpu_rq(cpu);
7603                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7604                 if (rq->rd) {
7605                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7606
7607                         set_rq_online(rq);
7608                 }
7609                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7610                 break;
7611
7612 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7613         case CPU_UP_CANCELED:
7614         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7615                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
7616                         break;
7617                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
7618                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
7619                              cpumask_any(cpu_online_mask));
7620                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7621                 put_task_struct(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7622                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
7623                 break;
7624
7625         case CPU_DEAD:
7626         case CPU_DEAD_FROZEN:
7627                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
7628                 migrate_live_tasks(cpu);
7629                 rq = cpu_rq(cpu);
7630                 kthread_stop(rq->migration_thread);
7631                 put_task_struct(rq->migration_thread);
7632                 rq->migration_thread = NULL;
7633                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
7634                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7635                 update_rq_clock(rq);
7636                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
7637                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
7638                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
7639                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
7640                 migrate_dead_tasks(cpu);
7641                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7642                 cpuset_unlock();
7643                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
7644                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
7645                 calc_global_load_remove(rq);
7646                 /*
7647                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
7648                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
7649                  * the requestors.
7650                  */
7651                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7652                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
7653                         struct migration_req *req;
7654
7655                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
7656                                          struct migration_req, list);
7657                         list_del_init(&req->list);
7658                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7659                         complete(&req->done);
7660                         spin_lock_irq(&rq->lock);
7661                 }
7662                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7663                 break;
7664
7665         case CPU_DYING:
7666         case CPU_DYING_FROZEN:
7667                 /* Update our root-domain */
7668                 rq = cpu_rq(cpu);
7669                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7670                 if (rq->rd) {
7671                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7672                         set_rq_offline(rq);
7673                 }
7674                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7675                 break;
7676 #endif
7677         }
7678         return NOTIFY_OK;
7679 }
7680
7681 /*
7682  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
7683  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
7684  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
7685  */
7686 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
7687         .notifier_call = migration_call,
7688         .priority = 10
7689 };
7690
7691 static int __init migration_init(void)
7692 {
7693         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
7694         int err;
7695
7696         /* Start one for the boot CPU: */
7697         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
7698         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
7699         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
7700         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
7701
7702         return 0;
7703 }
7704 early_initcall(migration_init);
7705 #endif
7706
7707 #ifdef CONFIG_SMP
7708
7709 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7710
7711 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
7712                                   struct cpumask *groupmask)
7713 {
7714         struct sched_group *group = sd->groups;
7715         char str[256];
7716
7717         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
7718         cpumask_clear(groupmask);
7719
7720         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
7721
7722         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
7723                 printk("does not load-balance\n");
7724                 if (sd->parent)
7725                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
7726                                         " has parent");
7727                 return -1;
7728         }
7729
7730         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
7731
7732         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
7733                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
7734                                 "CPU%d\n", cpu);
7735         }
7736         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
7737                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
7738                                 " CPU%d\n", cpu);
7739         }
7740
7741         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
7742         do {
7743                 if (!group) {
7744                         printk("\n");
7745                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
7746                         break;
7747                 }
7748
7749                 if (!group->cpu_power) {
7750                         printk(KERN_CONT "\n");
7751                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
7752                                         "set\n");
7753                         break;
7754                 }
7755
7756                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
7757                         printk(KERN_CONT "\n");
7758                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
7759                         break;
7760                 }
7761
7762                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
7763                         printk(KERN_CONT "\n");
7764                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
7765                         break;
7766                 }
7767
7768                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
7769
7770                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
7771
7772                 printk(KERN_CONT " %s", str);
7773                 if (group->cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
7774                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
7775                                 group->cpu_power);
7776                 }
7777
7778                 group = group->next;
7779         } while (group != sd->groups);
7780         printk(KERN_CONT "\n");
7781
7782         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
7783                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
7784
7785         if (sd->parent &&
7786             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
7787                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
7788                         "of domain->span\n");
7789         return 0;
7790 }
7791
7792 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
7793 {
7794         cpumask_var_t groupmask;
7795         int level = 0;
7796
7797         if (!sd) {
7798                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
7799                 return;
7800         }
7801
7802         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
7803
7804         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
7805                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
7806                 return;
7807         }
7808
7809         for (;;) {
7810                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
7811                         break;
7812                 level++;
7813                 sd = sd->parent;
7814                 if (!sd)
7815                         break;
7816         }
7817         free_cpumask_var(groupmask);
7818 }
7819 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
7820 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
7821 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
7822
7823 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
7824 {
7825         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
7826                 return 1;
7827
7828         /* Following flags need at least 2 groups */
7829         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
7830                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
7831                          SD_BALANCE_FORK |
7832                          SD_BALANCE_EXEC |
7833                          SD_SHARE_CPUPOWER |
7834                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
7835                 if (sd->groups != sd->groups->next)
7836                         return 0;
7837         }
7838
7839         /* Following flags don't use groups */
7840         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
7841                 return 0;
7842
7843         return 1;
7844 }
7845
7846 static int
7847 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
7848 {
7849         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
7850
7851         if (sd_degenerate(parent))
7852                 return 1;
7853
7854         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
7855                 return 0;
7856
7857         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
7858         if (parent->groups == parent->groups->next) {
7859                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
7860                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
7861                                 SD_BALANCE_FORK |
7862                                 SD_BALANCE_EXEC |
7863                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
7864                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
7865                 if (nr_node_ids == 1)
7866                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
7867         }
7868         if (~cflags & pflags)
7869                 return 0;
7870
7871         return 1;
7872 }
7873
7874 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
7875 {
7876         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
7877
7878         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7879         free_cpumask_var(rd->online);
7880         free_cpumask_var(rd->span);
7881         kfree(rd);
7882 }
7883
7884 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
7885 {
7886         struct root_domain *old_rd = NULL;
7887         unsigned long flags;
7888
7889         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7890
7891         if (rq->rd) {
7892                 old_rd = rq->rd;
7893
7894                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
7895                         set_rq_offline(rq);
7896
7897                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
7898
7899                 /*
7900                  * If we dont want to free the old_rt yet then
7901                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
7902                  * in this function:
7903                  */
7904                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
7905                         old_rd = NULL;
7906         }
7907
7908         atomic_inc(&rd->refcount);
7909         rq->rd = rd;
7910
7911         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
7912         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
7913                 set_rq_online(rq);
7914
7915         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7916
7917         if (old_rd)
7918                 free_rootdomain(old_rd);
7919 }
7920
7921 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
7922 {
7923         gfp_t gfp = GFP_KERNEL;
7924
7925         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
7926
7927         if (bootmem)
7928                 gfp = GFP_NOWAIT;
7929
7930         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, gfp))
7931                 goto out;
7932         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, gfp))
7933                 goto free_span;
7934         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, gfp))
7935                 goto free_online;
7936
7937         if (cpupri_init(&rd->cpupri, bootmem) != 0)
7938                 goto free_rto_mask;
7939         return 0;
7940
7941 free_rto_mask:
7942         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7943 free_online:
7944         free_cpumask_var(rd->online);
7945 free_span:
7946         free_cpumask_var(rd->span);
7947 out:
7948         return -ENOMEM;
7949 }
7950
7951 static void init_defrootdomain(void)
7952 {
7953         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
7954
7955         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
7956 }
7957
7958 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
7959 {
7960         struct root_domain *rd;
7961
7962         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
7963         if (!rd)
7964                 return NULL;
7965
7966         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
7967                 kfree(rd);
7968                 return NULL;
7969         }
7970
7971         return rd;
7972 }
7973
7974 /*
7975  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
7976  * hold the hotplug lock.
7977  */
7978 static void
7979 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
7980 {
7981         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7982         struct sched_domain *tmp;
7983
7984         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
7985         for (tmp = sd; tmp; ) {
7986                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
7987                 if (!parent)
7988                         break;
7989
7990                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
7991                         tmp->parent = parent->parent;
7992                         if (parent->parent)
7993                                 parent->parent->child = tmp;
7994                 } else
7995                         tmp = tmp->parent;
7996         }
7997
7998         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
7999                 sd = sd->parent;
8000                 if (sd)
8001                         sd->child = NULL;
8002         }
8003
8004         sched_domain_debug(sd, cpu);
8005
8006         rq_attach_root(rq, rd);
8007         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
8008 }
8009
8010 /* cpus with isolated domains */
8011 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
8012
8013 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
8014 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
8015 {
8016         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
8017         return 1;
8018 }
8019
8020 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
8021
8022 /*
8023  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
8024  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
8025  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
8026  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
8027  *
8028  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
8029  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
8030  * and ->cpu_power to 0.
8031  */
8032 static void
8033 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
8034                         const struct cpumask *cpu_map,
8035                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8036                                         struct sched_group **sg,
8037                                         struct cpumask *tmpmask),
8038                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
8039 {
8040         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
8041         int i;
8042
8043         cpumask_clear(covered);
8044
8045         for_each_cpu(i, span) {
8046                 struct sched_group *sg;
8047                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
8048                 int j;
8049
8050                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
8051                         continue;
8052
8053                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
8054                 sg->cpu_power = 0;
8055
8056                 for_each_cpu(j, span) {
8057                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
8058                                 continue;
8059
8060                         cpumask_set_cpu(j, covered);
8061                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
8062                 }
8063                 if (!first)
8064                         first = sg;
8065                 if (last)
8066                         last->next = sg;
8067                 last = sg;
8068         }
8069         last->next = first;
8070 }
8071
8072 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
8073
8074 #ifdef CONFIG_NUMA
8075
8076 /**
8077  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
8078  * @node: node whose sched_domain we're building
8079  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
8080  *
8081  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
8082  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
8083  *
8084  * Should use nodemask_t.
8085  */
8086 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
8087 {
8088         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
8089
8090         min_val = INT_MAX;
8091
8092         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8093                 /* Start at @node */
8094                 n = (node + i) % nr_node_ids;
8095
8096                 if (!nr_cpus_node(n))
8097                         continue;
8098
8099                 /* Skip already used nodes */
8100                 if (node_isset(n, *used_nodes))
8101                         continue;
8102
8103                 /* Simple min distance search */
8104                 val = node_distance(node, n);
8105
8106                 if (val < min_val) {
8107                         min_val = val;
8108                         best_node = n;
8109                 }
8110         }
8111
8112         node_set(best_node, *used_nodes);
8113         return best_node;
8114 }
8115
8116 /**
8117  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
8118  * @node: node whose cpumask we're constructing
8119  * @span: resulting cpumask
8120  *
8121  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
8122  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
8123  * out optimally.
8124  */
8125 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
8126 {
8127         nodemask_t used_nodes;
8128         int i;
8129
8130         cpumask_clear(span);
8131         nodes_clear(used_nodes);
8132
8133         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
8134         node_set(node, used_nodes);
8135
8136         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
8137                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
8138
8139                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
8140         }
8141 }
8142 #endif /* CONFIG_NUMA */
8143
8144 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
8145
8146 /*
8147  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
8148  *
8149  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
8150  *   and struct sched_domain. )
8151  */
8152 struct static_sched_group {
8153         struct sched_group sg;
8154         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
8155 };
8156
8157 struct static_sched_domain {
8158         struct sched_domain sd;
8159         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
8160 };
8161
8162 struct s_data {
8163 #ifdef CONFIG_NUMA
8164         int                     sd_allnodes;
8165         cpumask_var_t           domainspan;
8166         cpumask_var_t           covered;
8167         cpumask_var_t           notcovered;
8168 #endif
8169         cpumask_var_t           nodemask;
8170         cpumask_var_t           this_sibling_map;
8171         cpumask_var_t           this_core_map;
8172         cpumask_var_t           send_covered;
8173         cpumask_var_t           tmpmask;
8174         struct sched_group      **sched_group_nodes;
8175         struct root_domain      *rd;
8176 };
8177
8178 enum s_alloc {
8179         sa_sched_groups = 0,
8180         sa_rootdomain,
8181         sa_tmpmask,
8182         sa_send_covered,
8183         sa_this_core_map,
8184         sa_this_sibling_map,
8185         sa_nodemask,
8186         sa_sched_group_nodes,
8187 #ifdef CONFIG_NUMA
8188         sa_notcovered,
8189         sa_covered,
8190         sa_domainspan,
8191 #endif
8192         sa_none,
8193 };
8194
8195 /*
8196  * SMT sched-domains:
8197  */
8198 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8199 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
8200 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_cpus);
8201
8202 static int
8203 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8204                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8205 {
8206         if (sg)
8207                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu).sg;
8208         return cpu;
8209 }
8210 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
8211
8212 /*
8213  * multi-core sched-domains:
8214  */
8215 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8216 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
8217 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
8218 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
8219
8220 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8221 static int
8222 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8223                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8224 {
8225         int group;
8226
8227         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8228         group = cpumask_first(mask);
8229         if (sg)
8230                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
8231         return group;
8232 }
8233 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8234 static int
8235 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8236                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8237 {
8238         if (sg)
8239                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
8240         return cpu;
8241 }
8242 #endif
8243
8244 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
8245 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
8246
8247 static int
8248 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8249                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8250 {
8251         int group;
8252 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8253         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
8254         group = cpumask_first(mask);
8255 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8256         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8257         group = cpumask_first(mask);
8258 #else
8259         group = cpu;
8260 #endif
8261         if (sg)
8262                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
8263         return group;
8264 }
8265
8266 #ifdef CONFIG_NUMA
8267 /*
8268  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
8269  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
8270  * gets dynamically allocated.
8271  */
8272 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
8273 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
8274
8275 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
8276 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
8277
8278 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8279                                  struct sched_group **sg,
8280                                  struct cpumask *nodemask)
8281 {
8282         int group;
8283
8284         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
8285         group = cpumask_first(nodemask);
8286
8287         if (sg)
8288                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
8289         return group;
8290 }
8291
8292 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
8293 {
8294         struct sched_group *sg = group_head;
8295         int j;
8296
8297         if (!sg)
8298                 return;
8299         do {
8300                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
8301                         struct sched_domain *sd;
8302
8303                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
8304                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
8305                                 /*
8306                                  * Only add "power" once for each
8307                                  * physical package.
8308                                  */
8309                                 continue;
8310                         }
8311
8312                         sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
8313                 }
8314                 sg = sg->next;
8315         } while (sg != group_head);
8316 }
8317
8318 static int build_numa_sched_groups(struct s_data *d,
8319                                    const struct cpumask *cpu_map, int num)
8320 {
8321         struct sched_domain *sd;
8322         struct sched_group *sg, *prev;
8323         int n, j;
8324
8325         cpumask_clear(d->covered);
8326         cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(num), cpu_map);
8327         if (cpumask_empty(d->nodemask)) {
8328                 d->sched_group_nodes[num] = NULL;
8329                 goto out;
8330         }
8331
8332         sched_domain_node_span(num, d->domainspan);
8333         cpumask_and(d->domainspan, d->domainspan, cpu_map);
8334
8335         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8336                           GFP_KERNEL, num);
8337         if (!sg) {
8338                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for node %d\n",
8339                        num);
8340                 return -ENOMEM;
8341         }
8342         d->sched_group_nodes[num] = sg;
8343
8344         for_each_cpu(j, d->nodemask) {
8345                 sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
8346                 sd->groups = sg;
8347         }
8348
8349         sg->cpu_power = 0;
8350         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->nodemask);
8351         sg->next = sg;
8352         cpumask_or(d->covered, d->covered, d->nodemask);
8353
8354         prev = sg;
8355         for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
8356                 n = (num + j) % nr_node_ids;
8357                 cpumask_complement(d->notcovered, d->covered);
8358                 cpumask_and(d->tmpmask, d->notcovered, cpu_map);
8359                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, d->domainspan);
8360                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
8361                         break;
8362                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, cpumask_of_node(n));
8363                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
8364                         continue;
8365                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8366                                   GFP_KERNEL, num);
8367                 if (!sg) {
8368                         printk(KERN_WARNING
8369                                "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
8370                         return -ENOMEM;
8371                 }
8372                 sg->cpu_power = 0;
8373                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->tmpmask);
8374                 sg->next = prev->next;
8375                 cpumask_or(d->covered, d->covered, d->tmpmask);
8376                 prev->next = sg;
8377                 prev = sg;
8378         }
8379 out:
8380         return 0;
8381 }
8382 #endif /* CONFIG_NUMA */
8383
8384 #ifdef CONFIG_NUMA
8385 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
8386 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8387                               struct cpumask *nodemask)
8388 {
8389         int cpu, i;
8390
8391         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
8392                 struct sched_group **sched_group_nodes
8393                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
8394
8395                 if (!sched_group_nodes)
8396                         continue;
8397
8398                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8399                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
8400
8401                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8402                         if (cpumask_empty(nodemask))
8403                                 continue;
8404
8405                         if (sg == NULL)
8406                                 continue;
8407                         sg = sg->next;
8408 next_sg:
8409                         oldsg = sg;
8410                         sg = sg->next;
8411                         kfree(oldsg);
8412                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
8413                                 goto next_sg;
8414                 }
8415                 kfree(sched_group_nodes);
8416                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
8417         }
8418 }
8419 #else /* !CONFIG_NUMA */
8420 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8421                               struct cpumask *nodemask)
8422 {
8423 }
8424 #endif /* CONFIG_NUMA */
8425
8426 /*
8427  * Initialize sched groups cpu_power.
8428  *
8429  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
8430  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
8431  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
8432  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
8433  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
8434  * less cpu_power.
8435  */
8436 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
8437 {
8438         struct sched_domain *child;
8439         struct sched_group *group;
8440         long power;
8441         int weight;
8442
8443         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
8444
8445         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
8446                 return;
8447
8448         child = sd->child;
8449
8450         sd->groups->cpu_power = 0;
8451
8452         if (!child) {
8453                 power = SCHED_LOAD_SCALE;
8454                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
8455                 /*
8456                  * SMT siblings share the power of a single core.
8457                  * Usually multiple threads get a better yield out of
8458                  * that one core than a single thread would have,
8459                  * reflect that in sd->smt_gain.
8460                  */
8461                 if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
8462                         power *= sd->smt_gain;
8463                         power /= weight;
8464                         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
8465                 }
8466                 sd->groups->cpu_power += power;
8467                 return;
8468         }
8469
8470         /*
8471          * Add cpu_power of each child group to this groups cpu_power.
8472          */
8473         group = child->groups;
8474         do {
8475                 sd->groups->cpu_power += group->cpu_power;
8476                 group = group->next;
8477         } while (group != child->groups);
8478 }
8479
8480 /*
8481  * Initializers for schedule domains
8482  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
8483  */
8484
8485 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
8486 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
8487 #else
8488 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
8489 #endif
8490
8491 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
8492
8493 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
8494 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
8495 {                                                               \
8496         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
8497         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
8498         sd->level = SD_LV_##type;                               \
8499         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
8500 }
8501
8502 SD_INIT_FUNC(CPU)
8503 #ifdef CONFIG_NUMA
8504  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
8505  SD_INIT_FUNC(NODE)
8506 #endif
8507 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8508  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
8509 #endif
8510 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8511  SD_INIT_FUNC(MC)
8512 #endif
8513
8514 static int default_relax_domain_level = -1;
8515
8516 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
8517 {
8518         unsigned long val;
8519
8520         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
8521         if (val < SD_LV_MAX)
8522                 default_relax_domain_level = val;
8523
8524         return 1;
8525 }
8526 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
8527
8528 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
8529                                  struct sched_domain_attr *attr)
8530 {
8531         int request;
8532
8533         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
8534                 if (default_relax_domain_level < 0)
8535                         return;
8536                 else
8537                         request = default_relax_domain_level;
8538         } else
8539                 request = attr->relax_domain_level;
8540         if (request < sd->level) {
8541                 /* turn off idle balance on this domain */
8542                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8543         } else {
8544                 /* turn on idle balance on this domain */
8545                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8546         }
8547 }
8548
8549 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
8550                                  const struct cpumask *cpu_map)
8551 {
8552         switch (what) {
8553         case sa_sched_groups:
8554                 free_sched_groups(cpu_map, d->tmpmask); /* fall through */
8555                 d->sched_group_nodes = NULL;
8556         case sa_rootdomain:
8557                 free_rootdomain(d->rd); /* fall through */
8558         case sa_tmpmask:
8559                 free_cpumask_var(d->tmpmask); /* fall through */
8560         case sa_send_covered:
8561                 free_cpumask_var(d->send_covered); /* fall through */
8562         case sa_this_core_map:
8563                 free_cpumask_var(d->this_core_map); /* fall through */
8564         case sa_this_sibling_map:
8565                 free_cpumask_var(d->this_sibling_map); /* fall through */
8566         case sa_nodemask:
8567                 free_cpumask_var(d->nodemask); /* fall through */
8568         case sa_sched_group_nodes:
8569 #ifdef CONFIG_NUMA
8570                 kfree(d->sched_group_nodes); /* fall through */
8571         case sa_notcovered:
8572                 free_cpumask_var(d->notcovered); /* fall through */
8573         case sa_covered:
8574                 free_cpumask_var(d->covered); /* fall through */
8575         case sa_domainspan:
8576                 free_cpumask_var(d->domainspan); /* fall through */
8577 #endif
8578         case sa_none:
8579                 break;
8580         }
8581 }
8582
8583 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
8584                                                    const struct cpumask *cpu_map)
8585 {
8586 #ifdef CONFIG_NUMA
8587         if (!alloc_cpumask_var(&d->domainspan, GFP_KERNEL))
8588                 return sa_none;
8589         if (!alloc_cpumask_var(&d->covered, GFP_KERNEL))
8590                 return sa_domainspan;
8591         if (!alloc_cpumask_var(&d->notcovered, GFP_KERNEL))
8592                 return sa_covered;
8593         /* Allocate the per-node list of sched groups */
8594         d->sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids,
8595                                       sizeof(struct sched_group *), GFP_KERNEL);
8596         if (!d->sched_group_nodes) {
8597                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
8598                 return sa_notcovered;
8599         }
8600         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = d->sched_group_nodes;
8601 #endif
8602         if (!alloc_cpumask_var(&d->nodemask, GFP_KERNEL))
8603                 return sa_sched_group_nodes;
8604         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_sibling_map, GFP_KERNEL))
8605                 return sa_nodemask;
8606         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_core_map, GFP_KERNEL))
8607                 return sa_this_sibling_map;
8608         if (!alloc_cpumask_var(&d->send_covered, GFP_KERNEL))
8609                 return sa_this_core_map;
8610         if (!alloc_cpumask_var(&d->tmpmask, GFP_KERNEL))
8611                 return sa_send_covered;
8612         d->rd = alloc_rootdomain();
8613         if (!d->rd) {
8614                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
8615                 return sa_tmpmask;
8616         }
8617         return sa_rootdomain;
8618 }
8619
8620 static struct sched_domain *__build_numa_sched_domains(struct s_data *d,
8621         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr, int i)
8622 {
8623         struct sched_domain *sd = NULL;
8624 #ifdef CONFIG_NUMA
8625         struct sched_domain *parent;
8626
8627         d->sd_allnodes = 0;
8628         if (cpumask_weight(cpu_map) >
8629             SD_NODES_PER_DOMAIN * cpumask_weight(d->nodemask)) {
8630                 sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
8631                 SD_INIT(sd, ALLNODES);
8632                 set_domain_attribute(sd, attr);
8633                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
8634                 cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8635                 d->sd_allnodes = 1;
8636         }
8637         parent = sd;
8638
8639         sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
8640         SD_INIT(sd, NODE);
8641         set_domain_attribute(sd, attr);
8642         sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
8643         sd->parent = parent;
8644         if (parent)
8645                 parent->child = sd;
8646         cpumask_and(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(sd), cpu_map);
8647 #endif
8648         return sd;
8649 }
8650
8651 static struct sched_domain *__build_cpu_sched_domain(struct s_data *d,
8652         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8653         struct sched_domain *parent, int i)
8654 {
8655         struct sched_domain *sd;
8656         sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8657         SD_INIT(sd, CPU);
8658         set_domain_attribute(sd, attr);
8659         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), d->nodemask);
8660         sd->parent = parent;
8661         if (parent)
8662                 parent->child = sd;
8663         cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8664         return sd;
8665 }
8666
8667 static struct sched_domain *__build_mc_sched_domain(struct s_data *d,
8668         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8669         struct sched_domain *parent, int i)
8670 {
8671         struct sched_domain *sd = parent;
8672 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8673         sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8674         SD_INIT(sd, MC);
8675         set_domain_attribute(sd, attr);
8676         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_coregroup_mask(i));
8677         sd->parent = parent;
8678         parent->child = sd;
8679         cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8680 #endif
8681         return sd;
8682 }
8683
8684 static struct sched_domain *__build_smt_sched_domain(struct s_data *d,
8685         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8686         struct sched_domain *parent, int i)
8687 {
8688         struct sched_domain *sd = parent;
8689 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8690         sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8691         SD_INIT(sd, SIBLING);
8692         set_domain_attribute(sd, attr);
8693         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, topology_thread_cpumask(i));
8694         sd->parent = parent;
8695         parent->child = sd;
8696         cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8697 #endif
8698         return sd;
8699 }
8700
8701 static void build_sched_groups(struct s_data *d, enum sched_domain_level l,
8702                                const struct cpumask *cpu_map, int cpu)
8703 {
8704         switch (l) {
8705 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8706         case SD_LV_SIBLING: /* set up CPU (sibling) groups */
8707                 cpumask_and(d->this_sibling_map, cpu_map,
8708                             topology_thread_cpumask(cpu));
8709                 if (cpu == cpumask_first(d->this_sibling_map))
8710                         init_sched_build_groups(d->this_sibling_map, cpu_map,
8711                                                 &cpu_to_cpu_group,
8712                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8713                 break;
8714 #endif
8715 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8716         case SD_LV_MC: /* set up multi-core groups */
8717                 cpumask_and(d->this_core_map, cpu_map, cpu_coregroup_mask(cpu));
8718                 if (cpu == cpumask_first(d->this_core_map))
8719                         init_sched_build_groups(d->this_core_map, cpu_map,
8720                                                 &cpu_to_core_group,
8721                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8722                 break;
8723 #endif
8724         case SD_LV_CPU: /* set up physical groups */
8725                 cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(cpu), cpu_map);
8726                 if (!cpumask_empty(d->nodemask))
8727                         init_sched_build_groups(d->nodemask, cpu_map,
8728                                                 &cpu_to_phys_group,
8729                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8730                 break;
8731 #ifdef CONFIG_NUMA
8732         case SD_LV_ALLNODES:
8733                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group,
8734                                         d->send_covered, d->tmpmask);
8735                 break;
8736 #endif
8737         default:
8738                 break;
8739         }
8740 }
8741
8742 /*
8743  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
8744  * to the individual cpus
8745  */
8746 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8747                                  struct sched_domain_attr *attr)
8748 {
8749         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
8750         struct s_data d;
8751         struct sched_domain *sd;
8752         int i;
8753 #ifdef CONFIG_NUMA
8754         d.sd_allnodes = 0;
8755 #endif
8756
8757         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
8758         if (alloc_state != sa_rootdomain)
8759                 goto error;
8760         alloc_state = sa_sched_groups;
8761
8762         /*
8763          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
8764          */
8765         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8766                 cpumask_and(d.nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)),
8767                             cpu_map);
8768
8769                 sd = __build_numa_sched_domains(&d, cpu_map, attr, i);
8770                 sd = __build_cpu_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8771                 sd = __build_mc_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8772                 sd = __build_smt_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8773         }
8774
8775         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8776                 build_sched_groups(&d, SD_LV_SIBLING, cpu_map, i);
8777                 build_sched_groups(&d, SD_LV_MC, cpu_map, i);
8778         }
8779
8780         /* Set up physical groups */
8781         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8782                 build_sched_groups(&d, SD_LV_CPU, cpu_map, i);
8783
8784 #ifdef CONFIG_NUMA
8785         /* Set up node groups */
8786         if (d.sd_allnodes)
8787                 build_sched_groups(&d, SD_LV_ALLNODES, cpu_map, 0);
8788
8789         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8790                 if (build_numa_sched_groups(&d, cpu_map, i))
8791                         goto error;
8792 #endif
8793
8794         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
8795 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8796         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8797                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8798                 init_sched_groups_power(i, sd);
8799         }
8800 #endif
8801 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8802         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8803                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8804                 init_sched_groups_power(i, sd);
8805         }
8806 #endif
8807
8808         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8809                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8810                 init_sched_groups_power(i, sd);
8811         }
8812
8813 #ifdef CONFIG_NUMA
8814         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8815                 init_numa_sched_groups_power(d.sched_group_nodes[i]);
8816
8817         if (d.sd_allnodes) {
8818                 struct sched_group *sg;
8819
8820                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
8821                                                                 d.tmpmask);
8822                 init_numa_sched_groups_power(sg);
8823         }
8824 #endif
8825
8826         /* Attach the domains */
8827         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8828 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8829                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8830 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8831                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8832 #else
8833                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8834 #endif
8835                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
8836         }
8837
8838         d.sched_group_nodes = NULL; /* don't free this we still need it */
8839         __free_domain_allocs(&d, sa_tmpmask, cpu_map);
8840         return 0;
8841
8842 error:
8843         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
8844         return -ENOMEM;
8845 }
8846
8847 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8848 {
8849         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
8850 }
8851
8852 static struct cpumask *doms_cur;        /* current sched domains */
8853 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
8854 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
8855                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
8856
8857 /*
8858  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
8859  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
8860  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
8861  */
8862 static cpumask_var_t fallback_doms;
8863
8864 /*
8865  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
8866  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
8867  * or 0 if it stayed the same.
8868  */
8869 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
8870 {
8871         return 0;
8872 }
8873
8874 /*
8875  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
8876  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
8877  * exclude other special cases in the future.
8878  */
8879 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8880 {
8881         int err;
8882
8883         arch_update_cpu_topology();
8884         ndoms_cur = 1;
8885         doms_cur = kmalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
8886         if (!doms_cur)
8887                 doms_cur = fallback_doms;
8888         cpumask_andnot(doms_cur, cpu_map, cpu_isolated_map);
8889         dattr_cur = NULL;
8890         err = build_sched_domains(doms_cur);
8891         register_sched_domain_sysctl();
8892
8893         return err;
8894 }
8895
8896 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8897                                        struct cpumask *tmpmask)
8898 {
8899         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
8900 }
8901
8902 /*
8903  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
8904  * These cpus will now be attached to the NULL domain
8905  */
8906 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8907 {
8908         /* Save because hotplug lock held. */
8909         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
8910         int i;
8911
8912         for_each_cpu(i, cpu_map)
8913                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
8914         synchronize_sched();
8915         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
8916 }
8917
8918 /* handle null as "default" */
8919 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
8920                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
8921 {
8922         struct sched_domain_attr tmp;
8923
8924         /* fast path */
8925         if (!new && !cur)
8926                 return 1;
8927
8928         tmp = SD_ATTR_INIT;
8929         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
8930                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
8931                         sizeof(struct sched_domain_attr));
8932 }
8933
8934 /*
8935  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
8936  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
8937  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
8938  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
8939  *
8940  * 'doms_new' is an array of cpumask's of length 'ndoms_new'.
8941  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
8942  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
8943  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
8944  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
8945  * it as it is.
8946  *
8947  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
8948  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
8949  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL &&
8950  * ndoms_new == 1, and partition_sched_domains() will fallback to
8951  * the single partition 'fallback_doms', it also forces the domains
8952  * to be rebuilt.
8953  *
8954  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
8955  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
8956  * and it will not create the default domain.
8957  *
8958  * Call with hotplug lock held
8959  */
8960 /* FIXME: Change to struct cpumask *doms_new[] */
8961 void partition_sched_domains(int ndoms_new, struct cpumask *doms_new,
8962                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
8963 {
8964         int i, j, n;
8965         int new_topology;
8966
8967         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8968
8969         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
8970         unregister_sched_domain_sysctl();
8971
8972         /* Let architecture update cpu core mappings. */
8973         new_topology = arch_update_cpu_topology();
8974
8975         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
8976
8977         /* Destroy deleted domains */
8978         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
8979                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
8980                         if (cpumask_equal(&doms_cur[i], &doms_new[j])
8981                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
8982                                 goto match1;
8983                 }
8984                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
8985                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
8986 match1:
8987                 ;
8988         }
8989
8990         if (doms_new == NULL) {
8991                 ndoms_cur = 0;
8992                 doms_new = fallback_doms;
8993                 cpumask_andnot(&doms_new[0], cpu_online_mask, cpu_isolated_map);
8994                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
8995         }
8996
8997         /* Build new domains */
8998         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
8999                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
9000                         if (cpumask_equal(&doms_new[i], &doms_cur[j])
9001                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
9002                                 goto match2;
9003                 }
9004                 /* no match - add a new doms_new */
9005                 __build_sched_domains(doms_new + i,
9006                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
9007 match2:
9008                 ;
9009         }
9010
9011         /* Remember the new sched domains */
9012         if (doms_cur != fallback_doms)
9013                 kfree(doms_cur);
9014         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
9015         doms_cur = doms_new;
9016         dattr_cur = dattr_new;
9017         ndoms_cur = ndoms_new;
9018
9019         register_sched_domain_sysctl();
9020
9021         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9022 }
9023
9024 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
9025 static void arch_reinit_sched_domains(void)
9026 {
9027         get_online_cpus();
9028
9029         /* Destroy domains first to force the rebuild */
9030         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
9031
9032         rebuild_sched_domains();
9033         put_online_cpus();
9034 }
9035
9036 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
9037 {
9038         unsigned int level = 0;
9039
9040         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
9041                 return -EINVAL;
9042
9043         /*
9044          * level is always be positive so don't check for
9045          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
9046          * What happens on 0 or 1 byte write,
9047          * need to check for count as well?
9048          */
9049
9050         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
9051                 return -EINVAL;
9052
9053         if (smt)
9054                 sched_smt_power_savings = level;
9055         else
9056                 sched_mc_power_savings = level;
9057
9058         arch_reinit_sched_domains();
9059
9060         return count;
9061 }
9062
9063 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9064 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
9065                                            char *page)
9066 {
9067         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
9068 }
9069 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
9070                                             const char *buf, size_t count)
9071 {
9072         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
9073 }
9074 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
9075                          sched_mc_power_savings_show,
9076                          sched_mc_power_savings_store);
9077 #endif
9078
9079 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9080 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
9081                                             char *page)
9082 {
9083         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
9084 }
9085 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
9086                                              const char *buf, size_t count)
9087 {
9088         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
9089 }
9090 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
9091                    sched_smt_power_savings_show,
9092                    sched_smt_power_savings_store);
9093 #endif
9094
9095 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
9096 {
9097         int err = 0;
9098
9099 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9100         if (smt_capable())
9101                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
9102                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
9103 #endif
9104 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9105         if (!err && mc_capable())
9106                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
9107                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
9108 #endif
9109         return err;
9110 }
9111 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
9112
9113 #ifndef CONFIG_CPUSETS
9114 /*
9115  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
9116  * When cpusets are enabled they take over this function.
9117  */
9118 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
9119                                 unsigned long action, void *hcpu)
9120 {
9121         switch (action) {
9122         case CPU_ONLINE:
9123         case CPU_ONLINE_FROZEN:
9124         case CPU_DEAD:
9125         case CPU_DEAD_FROZEN:
9126                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
9127                 return NOTIFY_OK;
9128
9129         default:
9130                 return NOTIFY_DONE;
9131         }
9132 }
9133 #endif
9134
9135 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
9136                                 unsigned long action, void *hcpu)
9137 {
9138         int cpu = (int)(long)hcpu;
9139
9140         switch (action) {
9141         case CPU_DOWN_PREPARE:
9142         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
9143                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
9144                 return NOTIFY_OK;
9145
9146         case CPU_DOWN_FAILED:
9147         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
9148         case CPU_ONLINE:
9149         case CPU_ONLINE_FROZEN:
9150                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
9151                 return NOTIFY_OK;
9152
9153         default:
9154                 return NOTIFY_DONE;
9155         }
9156 }
9157
9158 void __init sched_init_smp(void)
9159 {
9160         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
9161
9162         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
9163         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
9164
9165 #if defined(CONFIG_NUMA)
9166         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
9167                                                                 GFP_KERNEL);
9168         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
9169 #endif
9170         get_online_cpus();
9171         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9172         arch_init_sched_domains(cpu_online_mask);
9173         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
9174         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
9175                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
9176         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9177         put_online_cpus();
9178
9179 #ifndef CONFIG_CPUSETS
9180         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
9181         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
9182 #endif
9183
9184         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
9185         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
9186
9187         init_hrtick();
9188
9189         /* Move init over to a non-isolated CPU */
9190         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
9191                 BUG();
9192         sched_init_granularity();
9193         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
9194
9195         init_sched_rt_class();
9196 }
9197 #else
9198 void __init sched_init_smp(void)
9199 {
9200         sched_init_granularity();
9201 }
9202 #endif /* CONFIG_SMP */
9203
9204 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
9205
9206 int in_sched_functions(unsigned long addr)
9207 {
9208         return in_lock_functions(addr) ||
9209                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
9210                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
9211 }
9212
9213 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
9214 {
9215         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
9216         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
9217 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9218         cfs_rq->rq = rq;
9219 #endif
9220         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
9221 }
9222
9223 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
9224 {
9225         struct rt_prio_array *array;
9226         int i;
9227
9228         array = &rt_rq->active;
9229         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
9230                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
9231                 __clear_bit(i, array->bitmap);
9232         }
9233         /* delimiter for bitsearch: */
9234         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
9235
9236 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9237         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
9238 #ifdef CONFIG_SMP
9239         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
9240 #endif
9241 #endif
9242 #ifdef CONFIG_SMP
9243         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
9244         rt_rq->overloaded = 0;
9245         plist_head_init(&rt_rq->pushable_tasks, &rq->lock);
9246 #endif
9247
9248         rt_rq->rt_time = 0;
9249         rt_rq->rt_throttled = 0;
9250         rt_rq->rt_runtime = 0;
9251         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9252
9253 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9254         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
9255         rt_rq->rq = rq;
9256 #endif
9257 }
9258
9259 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9260 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
9261                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
9262                                 struct sched_entity *parent)
9263 {
9264         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9265         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
9266         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
9267         cfs_rq->tg = tg;
9268         if (add)
9269                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
9270
9271         tg->se[cpu] = se;
9272         /* se could be NULL for init_task_group */
9273         if (!se)
9274                 return;
9275
9276         if (!parent)
9277                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
9278         else
9279                 se->cfs_rq = parent->my_q;
9280
9281         se->my_q = cfs_rq;
9282         se->load.weight = tg->shares;
9283         se->load.inv_weight = 0;
9284         se->parent = parent;
9285 }
9286 #endif
9287
9288 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9289 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
9290                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
9291                 struct sched_rt_entity *parent)
9292 {
9293         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9294
9295         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
9296         init_rt_rq(rt_rq, rq);
9297         rt_rq->tg = tg;
9298         rt_rq->rt_se = rt_se;
9299         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9300         if (add)
9301                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
9302
9303         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
9304         if (!rt_se)
9305                 return;
9306
9307         if (!parent)
9308                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
9309         else
9310                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
9311
9312         rt_se->my_q = rt_rq;
9313         rt_se->parent = parent;
9314         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
9315 }
9316 #endif
9317
9318 void __init sched_init(void)
9319 {
9320         int i, j;
9321         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
9322
9323 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9324         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9325 #endif
9326 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9327         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9328 #endif
9329 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9330         alloc_size *= 2;
9331 #endif
9332 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9333         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
9334 #endif
9335         /*
9336          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
9337          * we use alloc_bootmem().
9338          */
9339         if (alloc_size) {
9340                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
9341
9342 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9343                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9344                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9345
9346                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9347                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9348
9349 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9350                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9351                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9352
9353                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9354                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9355 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9356 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9357 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9358                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9359                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9360
9361                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9362                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9363
9364 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9365                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9366                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9367
9368                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9369                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9370 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9371 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9372 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9373                 for_each_possible_cpu(i) {
9374                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
9375                         ptr += cpumask_size();
9376                 }
9377 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9378         }
9379
9380 #ifdef CONFIG_SMP
9381         init_defrootdomain();
9382 #endif
9383
9384         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
9385                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9386
9387 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9388         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
9389                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9390 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9391         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
9392                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
9393 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9394 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9395
9396 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9397         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
9398         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
9399
9400 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9401         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
9402         init_task_group.parent = &root_task_group;
9403         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
9404 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9405 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9406
9407         for_each_possible_cpu(i) {
9408                 struct rq *rq;
9409
9410                 rq = cpu_rq(i);
9411                 spin_lock_init(&rq->lock);
9412                 rq->nr_running = 0;
9413                 rq->calc_load_active = 0;
9414                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9415                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
9416                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
9417 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9418                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
9419                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
9420 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9421                 /*
9422                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
9423                  *
9424                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
9425                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
9426                  * system cpu resource is divided among the tasks of
9427                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
9428                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
9429                  * (se->load.weight).
9430                  *
9431                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
9432                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
9433                  * then A0's share of the cpu resource is:
9434                  *
9435                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
9436                  *
9437                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
9438                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
9439                  */
9440                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
9441 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9442                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
9443                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
9444                 /*
9445                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
9446                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
9447                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
9448                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
9449                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
9450                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
9451                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
9452                  * (init_tg_cfs_rq) and having one entity represent this group of
9453                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
9454                  */
9455                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
9456                                 &per_cpu(init_tg_cfs_rq, i),
9457                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
9458                                 root_task_group.se[i]);
9459
9460 #endif
9461 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9462
9463                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
9464 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9465                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
9466 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9467                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
9468 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9469                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
9470                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
9471                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
9472                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
9473                                 root_task_group.rt_se[i]);
9474 #endif
9475 #endif
9476
9477                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
9478                         rq->cpu_load[j] = 0;
9479 #ifdef CONFIG_SMP
9480                 rq->sd = NULL;
9481                 rq->rd = NULL;
9482                 rq->post_schedule = 0;
9483                 rq->active_balance = 0;
9484                 rq->next_balance = jiffies;
9485                 rq->push_cpu = 0;
9486                 rq->cpu = i;
9487                 rq->online = 0;
9488                 rq->migration_thread = NULL;
9489                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
9490                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
9491 #endif
9492                 init_rq_hrtick(rq);
9493                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
9494         }
9495
9496         set_load_weight(&init_task);
9497
9498 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
9499         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
9500 #endif
9501
9502 #ifdef CONFIG_SMP
9503         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
9504 #endif
9505
9506 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
9507         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
9508 #endif
9509
9510         /*
9511          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
9512          */
9513         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
9514         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
9515
9516         /*
9517          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
9518          * called from this thread, however somewhere below it might be,
9519          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
9520          * when this runqueue becomes "idle".
9521          */
9522         init_idle(current, smp_processor_id());
9523
9524         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9525
9526         /*
9527          * During early bootup we pretend to be a normal task:
9528          */
9529         current->sched_class = &fair_sched_class;
9530
9531         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9532         alloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9533 #ifdef CONFIG_SMP
9534 #ifdef CONFIG_NO_HZ
9535         alloc_cpumask_var(&nohz.cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9536         alloc_cpumask_var(&nohz.ilb_grp_nohz_mask, GFP_NOWAIT);
9537 #endif
9538         alloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
9539 #endif /* SMP */
9540
9541         perf_event_init();
9542
9543         scheduler_running = 1;
9544 }
9545
9546 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
9547 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
9548 {
9549         int nested = preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE;
9550
9551         return (nested == PREEMPT_INATOMIC_BASE + preempt_offset);
9552 }
9553
9554 void __might_sleep(char *file, int line, int preempt_offset)
9555 {
9556 #ifdef in_atomic
9557         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
9558
9559         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
9560             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
9561                 return;
9562         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9563                 return;
9564         prev_jiffy = jiffies;
9565
9566         printk(KERN_ERR
9567                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
9568                         file, line);
9569         printk(KERN_ERR
9570                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
9571                         in_atomic(), irqs_disabled(),
9572                         current->pid, current->comm);
9573
9574         debug_show_held_locks(current);
9575         if (irqs_disabled())
9576                 print_irqtrace_events(current);
9577         dump_stack();
9578 #endif
9579 }
9580 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
9581 #endif
9582
9583 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
9584 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
9585 {
9586         int on_rq;
9587
9588         update_rq_clock(rq);
9589         on_rq = p->se.on_rq;
9590         if (on_rq)
9591                 deactivate_task(rq, p, 0);
9592         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
9593         if (on_rq) {
9594                 activate_task(rq, p, 0);
9595                 resched_task(rq->curr);
9596         }
9597 }
9598
9599 void normalize_rt_tasks(void)
9600 {
9601         struct task_struct *g, *p;
9602         unsigned long flags;
9603         struct rq *rq;
9604
9605         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
9606         do_each_thread(g, p) {
9607                 /*
9608                  * Only normalize user tasks:
9609                  */
9610                 if (!p->mm)
9611                         continue;
9612
9613                 p->se.exec_start                = 0;
9614 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
9615                 p->se.wait_start                = 0;
9616                 p->se.sleep_start               = 0;
9617                 p->se.block_start               = 0;
9618 #endif
9619
9620                 if (!rt_task(p)) {
9621                         /*
9622                          * Renice negative nice level userspace
9623                          * tasks back to 0:
9624                          */
9625                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
9626                                 set_user_nice(p, 0);
9627                         continue;
9628                 }
9629
9630                 spin_lock(&p->pi_lock);
9631                 rq = __task_rq_lock(p);
9632
9633                 normalize_task(rq, p);
9634
9635                 __task_rq_unlock(rq);
9636                 spin_unlock(&p->pi_lock);
9637         } while_each_thread(g, p);
9638
9639         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
9640 }
9641
9642 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
9643
9644 #ifdef CONFIG_IA64
9645 /*
9646  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
9647  *
9648  * They can only be called when the whole system has been
9649  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
9650  * activity can take place. Using them for anything else would
9651  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
9652  * under any other configuration.
9653  */
9654
9655 /**
9656  * curr_task - return the current task for a given cpu.
9657  * @cpu: the processor in question.
9658  *
9659  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9660  */
9661 struct task_struct *curr_task(int cpu)
9662 {
9663         return cpu_curr(cpu);
9664 }
9665
9666 /**
9667  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
9668  * @cpu: the processor in question.
9669  * @p: the task pointer to set.
9670  *
9671  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
9672  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
9673  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
9674  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
9675  * and caller must save the original value of the current task (see
9676  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
9677  * re-starting the system.
9678  *
9679  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9680  */
9681 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
9682 {
9683         cpu_curr(cpu) = p;
9684 }
9685
9686 #endif
9687
9688 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9689 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9690 {
9691         int i;
9692
9693         for_each_possible_cpu(i) {
9694                 if (tg->cfs_rq)
9695                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
9696                 if (tg->se)
9697                         kfree(tg->se[i]);
9698         }
9699
9700         kfree(tg->cfs_rq);
9701         kfree(tg->se);
9702 }
9703
9704 static
9705 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9706 {
9707         struct cfs_rq *cfs_rq;
9708         struct sched_entity *se;
9709         struct rq *rq;
9710         int i;
9711
9712         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9713         if (!tg->cfs_rq)
9714                 goto err;
9715         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9716         if (!tg->se)
9717                 goto err;
9718
9719         tg->shares = NICE_0_LOAD;
9720
9721         for_each_possible_cpu(i) {
9722                 rq = cpu_rq(i);
9723
9724                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
9725                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9726                 if (!cfs_rq)
9727                         goto err;
9728
9729                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
9730                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9731                 if (!se)
9732                         goto err;
9733
9734                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
9735         }
9736
9737         return 1;
9738
9739  err:
9740         return 0;
9741 }
9742
9743 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9744 {
9745         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
9746                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
9747 }
9748
9749 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9750 {
9751         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
9752 }
9753 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
9754 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9755 {
9756 }
9757
9758 static inline
9759 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9760 {
9761         return 1;
9762 }
9763
9764 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9765 {
9766 }
9767
9768 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9769 {
9770 }
9771 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9772
9773 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9774 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9775 {
9776         int i;
9777
9778         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
9779
9780         for_each_possible_cpu(i) {
9781                 if (tg->rt_rq)
9782                         kfree(tg->rt_rq[i]);
9783                 if (tg->rt_se)
9784                         kfree(tg->rt_se[i]);
9785         }
9786
9787         kfree(tg->rt_rq);
9788         kfree(tg->rt_se);
9789 }
9790
9791 static
9792 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9793 {
9794         struct rt_rq *rt_rq;
9795         struct sched_rt_entity *rt_se;
9796         struct rq *rq;
9797         int i;
9798
9799         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9800         if (!tg->rt_rq)
9801                 goto err;
9802         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9803         if (!tg->rt_se)
9804                 goto err;
9805
9806         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
9807                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
9808
9809         for_each_possible_cpu(i) {
9810                 rq = cpu_rq(i);
9811
9812                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
9813                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9814                 if (!rt_rq)
9815                         goto err;
9816
9817                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
9818                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9819                 if (!rt_se)
9820                         goto err;
9821
9822                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
9823         }
9824
9825         return 1;
9826
9827  err:
9828         return 0;
9829 }
9830
9831 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9832 {
9833         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
9834                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
9835 }
9836
9837 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9838 {
9839         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
9840 }
9841 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9842 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9843 {
9844 }
9845
9846 static inline
9847 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9848 {
9849         return 1;
9850 }
9851
9852 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9853 {
9854 }
9855
9856 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9857 {
9858 }
9859 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9860
9861 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9862 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
9863 {
9864         free_fair_sched_group(tg);
9865         free_rt_sched_group(tg);
9866         kfree(tg);
9867 }
9868
9869 /* allocate runqueue etc for a new task group */
9870 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
9871 {
9872         struct task_group *tg;
9873         unsigned long flags;
9874         int i;
9875
9876         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
9877         if (!tg)
9878                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9879
9880         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
9881                 goto err;
9882
9883         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
9884                 goto err;
9885
9886         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9887         for_each_possible_cpu(i) {
9888                 register_fair_sched_group(tg, i);
9889                 register_rt_sched_group(tg, i);
9890         }
9891         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
9892
9893         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
9894
9895         tg->parent = parent;
9896         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
9897         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
9898         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9899
9900         return tg;
9901
9902 err:
9903         free_sched_group(tg);
9904         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9905 }
9906
9907 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
9908 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
9909 {
9910         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
9911         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
9912 }
9913
9914 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
9915 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
9916 {
9917         unsigned long flags;
9918         int i;
9919
9920         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9921         for_each_possible_cpu(i) {
9922                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
9923                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
9924         }
9925         list_del_rcu(&tg->list);
9926         list_del_rcu(&tg->siblings);
9927         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9928
9929         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
9930         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
9931 }
9932
9933 /* change task's runqueue when it moves between groups.
9934  *      The caller of this function should have put the task in its new group
9935  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
9936  *      reflect its new group.
9937  */
9938 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
9939 {
9940         int on_rq, running;
9941         unsigned long flags;
9942         struct rq *rq;
9943
9944         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
9945
9946         update_rq_clock(rq);
9947
9948         running = task_current(rq, tsk);
9949         on_rq = tsk->se.on_rq;
9950
9951         if (on_rq)
9952                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
9953         if (unlikely(running))
9954                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
9955
9956         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
9957
9958 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9959         if (tsk->sched_class->moved_group)
9960                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
9961 #endif
9962
9963         if (unlikely(running))
9964                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
9965         if (on_rq)
9966                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
9967
9968         task_rq_unlock(rq, &flags);
9969 }
9970 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9971
9972 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9973 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
9974 {
9975         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
9976         int on_rq;
9977
9978         on_rq = se->on_rq;
9979         if (on_rq)
9980                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
9981
9982         se->load.weight = shares;
9983         se->load.inv_weight = 0;
9984
9985         if (on_rq)
9986                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
9987 }
9988
9989 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
9990 {
9991         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
9992         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
9993         unsigned long flags;
9994
9995         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
9996         __set_se_shares(se, shares);
9997         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
9998 }
9999
10000 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
10001
10002 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
10003 {
10004         int i;
10005         unsigned long flags;
10006
10007         /*
10008          * We can't change the weight of the root cgroup.
10009          */
10010         if (!tg->se[0])
10011                 return -EINVAL;
10012
10013         if (shares < MIN_SHARES)
10014                 shares = MIN_SHARES;
10015         else if (shares > MAX_SHARES)
10016                 shares = MAX_SHARES;
10017
10018         mutex_lock(&shares_mutex);
10019         if (tg->shares == shares)
10020                 goto done;
10021
10022         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10023         for_each_possible_cpu(i)
10024                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
10025         list_del_rcu(&tg->siblings);
10026         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10027
10028         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
10029         synchronize_sched();
10030
10031         /*
10032          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
10033          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
10034          */
10035         tg->shares = shares;
10036         for_each_possible_cpu(i) {
10037                 /*
10038                  * force a rebalance
10039                  */
10040                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
10041                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
10042         }
10043
10044         /*
10045          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
10046          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
10047          */
10048         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10049         for_each_possible_cpu(i)
10050                 register_fair_sched_group(tg, i);
10051         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
10052         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10053 done:
10054         mutex_unlock(&shares_mutex);
10055         return 0;
10056 }
10057
10058 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
10059 {
10060         return tg->shares;
10061 }
10062 #endif
10063
10064 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10065 /*
10066  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
10067  */
10068 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
10069
10070 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
10071 {
10072         if (runtime == RUNTIME_INF)
10073                 return 1ULL << 20;
10074
10075         return div64_u64(runtime << 20, period);
10076 }
10077
10078 /* Must be called with tasklist_lock held */
10079 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
10080 {
10081         struct task_struct *g, *p;
10082
10083         do_each_thread(g, p) {
10084                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
10085                         return 1;
10086         } while_each_thread(g, p);
10087
10088         return 0;
10089 }
10090
10091 struct rt_schedulable_data {
10092         struct task_group *tg;
10093         u64 rt_period;
10094         u64 rt_runtime;
10095 };
10096
10097 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
10098 {
10099         struct rt_schedulable_data *d = data;
10100         struct task_group *child;
10101         unsigned long total, sum = 0;
10102         u64 period, runtime;
10103
10104         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10105         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10106
10107         if (tg == d->tg) {
10108                 period = d->rt_period;
10109                 runtime = d->rt_runtime;
10110         }
10111
10112 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
10113         if (tg == &root_task_group) {
10114                 period = global_rt_period();
10115                 runtime = global_rt_runtime();
10116         }
10117 #endif
10118
10119         /*
10120          * Cannot have more runtime than the period.
10121          */
10122         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
10123                 return -EINVAL;
10124
10125         /*
10126          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
10127          */
10128         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
10129                 return -EBUSY;
10130
10131         total = to_ratio(period, runtime);
10132
10133         /*
10134          * Nobody can have more than the global setting allows.
10135          */
10136         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
10137                 return -EINVAL;
10138
10139         /*
10140          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
10141          */
10142         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
10143                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
10144                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
10145
10146                 if (child == d->tg) {
10147                         period = d->rt_period;
10148                         runtime = d->rt_runtime;
10149                 }
10150
10151                 sum += to_ratio(period, runtime);
10152         }
10153
10154         if (sum > total)
10155                 return -EINVAL;
10156
10157         return 0;
10158 }
10159
10160 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
10161 {
10162         struct rt_schedulable_data data = {
10163                 .tg = tg,
10164                 .rt_period = period,
10165                 .rt_runtime = runtime,
10166         };
10167
10168         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
10169 }
10170
10171 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
10172                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
10173 {
10174         int i, err = 0;
10175
10176         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10177         read_lock(&tasklist_lock);
10178         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
10179         if (err)
10180                 goto unlock;
10181
10182         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10183         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
10184         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
10185
10186         for_each_possible_cpu(i) {
10187                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
10188
10189                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10190                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
10191                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10192         }
10193         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10194  unlock:
10195         read_unlock(&tasklist_lock);
10196         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10197
10198         return err;
10199 }
10200
10201 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
10202 {
10203         u64 rt_runtime, rt_period;
10204
10205         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10206         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
10207         if (rt_runtime_us < 0)
10208                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
10209
10210         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10211 }
10212
10213 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
10214 {
10215         u64 rt_runtime_us;
10216
10217         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
10218                 return -1;
10219
10220         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10221         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
10222         return rt_runtime_us;
10223 }
10224
10225 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
10226 {
10227         u64 rt_runtime, rt_period;
10228
10229         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
10230         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10231
10232         if (rt_period == 0)
10233                 return -EINVAL;
10234
10235         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10236 }
10237
10238 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
10239 {
10240         u64 rt_period_us;
10241
10242         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10243         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
10244         return rt_period_us;
10245 }
10246
10247 static int sched_rt_global_constraints(void)
10248 {
10249         u64 runtime, period;
10250         int ret = 0;
10251
10252         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10253                 return -EINVAL;
10254
10255         runtime = global_rt_runtime();
10256         period = global_rt_period();
10257
10258         /*
10259          * Sanity check on the sysctl variables.
10260          */
10261         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
10262                 return -EINVAL;
10263
10264         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10265         read_lock(&tasklist_lock);
10266         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
10267         read_unlock(&tasklist_lock);
10268         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10269
10270         return ret;
10271 }
10272
10273 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
10274 {
10275         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
10276         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
10277                 return 0;
10278
10279         return 1;
10280 }
10281
10282 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10283 static int sched_rt_global_constraints(void)
10284 {
10285         unsigned long flags;
10286         int i;
10287
10288         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10289                 return -EINVAL;
10290
10291         /*
10292          * There's always some RT tasks in the root group
10293          * -- migration, kstopmachine etc..
10294          */
10295         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
10296                 return -EBUSY;
10297
10298         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10299         for_each_possible_cpu(i) {
10300                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
10301
10302                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10303                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
10304                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10305         }
10306         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10307
10308         return 0;
10309 }
10310 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10311
10312 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
10313                 void __user *buffer, size_t *lenp,
10314                 loff_t *ppos)
10315 {
10316         int ret;
10317         int old_period, old_runtime;
10318         static DEFINE_MUTEX(mutex);
10319
10320         mutex_lock(&mutex);
10321         old_period = sysctl_sched_rt_period;
10322         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
10323
10324         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
10325
10326         if (!ret && write) {
10327                 ret = sched_rt_global_constraints();
10328                 if (ret) {
10329                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
10330                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
10331                 } else {
10332                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
10333                         def_rt_bandwidth.rt_period =
10334                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
10335                 }
10336         }
10337         mutex_unlock(&mutex);
10338
10339         return ret;
10340 }
10341
10342 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
10343
10344 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
10345 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
10346 {
10347         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
10348                             struct task_group, css);
10349 }
10350
10351 static struct cgroup_subsys_state *
10352 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10353 {
10354         struct task_group *tg, *parent;
10355
10356         if (!cgrp->parent) {
10357                 /* This is early initialization for the top cgroup */
10358                 return &init_task_group.css;
10359         }
10360
10361         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
10362         tg = sched_create_group(parent);
10363         if (IS_ERR(tg))
10364                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10365
10366         return &tg->css;
10367 }
10368
10369 static void
10370 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10371 {
10372         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10373
10374         sched_destroy_group(tg);
10375 }
10376
10377 static int
10378 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
10379 {
10380 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10381         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
10382                 return -EINVAL;
10383 #else
10384         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
10385         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
10386                 return -EINVAL;
10387 #endif
10388         return 0;
10389 }
10390
10391 static int
10392 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10393                       struct task_struct *tsk, bool threadgroup)
10394 {
10395         int retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, tsk);
10396         if (retval)
10397                 return retval;
10398         if (threadgroup) {
10399                 struct task_struct *c;
10400                 rcu_read_lock();
10401                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
10402                         retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, c);
10403                         if (retval) {
10404                                 rcu_read_unlock();
10405                                 return retval;
10406                         }
10407                 }
10408                 rcu_read_unlock();
10409         }
10410         return 0;
10411 }
10412
10413 static void
10414 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10415                   struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk,
10416                   bool threadgroup)
10417 {
10418         sched_move_task(tsk);
10419         if (threadgroup) {
10420                 struct task_struct *c;
10421                 rcu_read_lock();
10422                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
10423                         sched_move_task(c);
10424                 }
10425                 rcu_read_unlock();
10426         }
10427 }
10428
10429 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10430 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10431                                 u64 shareval)
10432 {
10433         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
10434 }
10435
10436 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10437 {
10438         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10439
10440         return (u64) tg->shares;
10441 }
10442 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
10443
10444 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10445 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10446                                 s64 val)
10447 {
10448         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
10449 }
10450
10451 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10452 {
10453         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
10454 }
10455
10456 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10457                 u64 rt_period_us)
10458 {
10459         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
10460 }
10461
10462 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10463 {
10464         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
10465 }
10466 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10467
10468 static struct cftype cpu_files[] = {
10469 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10470         {
10471                 .name = "shares",
10472                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
10473                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
10474         },
10475 #endif
10476 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10477         {
10478                 .name = "rt_runtime_us",
10479                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
10480                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
10481         },
10482         {
10483                 .name = "rt_period_us",
10484                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
10485                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
10486         },
10487 #endif
10488 };
10489
10490 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
10491 {
10492         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
10493 }
10494
10495 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
10496         .name           = "cpu",
10497         .create         = cpu_cgroup_create,
10498         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
10499         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
10500         .attach         = cpu_cgroup_attach,
10501         .populate       = cpu_cgroup_populate,
10502         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
10503         .early_init     = 1,
10504 };
10505
10506 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
10507
10508 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
10509
10510 /*
10511  * CPU accounting code for task groups.
10512  *
10513  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
10514  * (balbir@in.ibm.com).
10515  */
10516
10517 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
10518 struct cpuacct {
10519         struct cgroup_subsys_state css;
10520         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
10521         u64 *cpuusage;
10522         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
10523         struct cpuacct *parent;
10524 };
10525
10526 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
10527
10528 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
10529 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
10530 {
10531         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
10532                             struct cpuacct, css);
10533 }
10534
10535 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
10536 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
10537 {
10538         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
10539                             struct cpuacct, css);
10540 }
10541
10542 /* create a new cpu accounting group */
10543 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
10544         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10545 {
10546         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
10547         int i;
10548
10549         if (!ca)
10550                 goto out;
10551
10552         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
10553         if (!ca->cpuusage)
10554                 goto out_free_ca;
10555
10556         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10557                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
10558                         goto out_free_counters;
10559
10560         if (cgrp->parent)
10561                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
10562
10563         return &ca->css;
10564
10565 out_free_counters:
10566         while (--i >= 0)
10567                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10568         free_percpu(ca->cpuusage);
10569 out_free_ca:
10570         kfree(ca);
10571 out:
10572         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10573 }
10574
10575 /* destroy an existing cpu accounting group */
10576 static void
10577 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10578 {
10579         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10580         int i;
10581
10582         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10583                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10584         free_percpu(ca->cpuusage);
10585         kfree(ca);
10586 }
10587
10588 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
10589 {
10590         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10591         u64 data;
10592
10593 #ifndef CONFIG_64BIT
10594         /*
10595          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
10596          */
10597         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10598         data = *cpuusage;
10599         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10600 #else
10601         data = *cpuusage;
10602 #endif
10603
10604         return data;
10605 }
10606
10607 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
10608 {
10609         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10610
10611 #ifndef CONFIG_64BIT
10612         /*
10613          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
10614          */
10615         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10616         *cpuusage = val;
10617         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10618 #else
10619         *cpuusage = val;
10620 #endif
10621 }
10622
10623 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
10624 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10625 {
10626         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10627         u64 totalcpuusage = 0;
10628         int i;
10629
10630         for_each_present_cpu(i)
10631                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10632
10633         return totalcpuusage;
10634 }
10635
10636 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10637                                                                 u64 reset)
10638 {
10639         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10640         int err = 0;
10641         int i;
10642
10643         if (reset) {
10644                 err = -EINVAL;
10645                 goto out;
10646         }
10647
10648         for_each_present_cpu(i)
10649                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
10650
10651 out:
10652         return err;
10653 }
10654
10655 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
10656                                    struct seq_file *m)
10657 {
10658         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
10659         u64 percpu;
10660         int i;
10661
10662         for_each_present_cpu(i) {
10663                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10664                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
10665         }
10666         seq_printf(m, "\n");
10667         return 0;
10668 }
10669
10670 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
10671         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
10672         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
10673 };
10674
10675 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10676                 struct cgroup_map_cb *cb)
10677 {
10678         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10679         int i;
10680
10681         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
10682                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
10683                 val = cputime64_to_clock_t(val);
10684                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
10685         }
10686         return 0;
10687 }
10688
10689 static struct cftype files[] = {
10690         {
10691                 .name = "usage",
10692                 .read_u64 = cpuusage_read,
10693                 .write_u64 = cpuusage_write,
10694         },
10695         {
10696                 .name = "usage_percpu",
10697                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
10698         },
10699         {
10700                 .name = "stat",
10701                 .read_map = cpuacct_stats_show,
10702         },
10703 };
10704
10705 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10706 {
10707         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
10708 }
10709
10710 /*
10711  * charge this task's execution time to its accounting group.
10712  *
10713  * called with rq->lock held.
10714  */
10715 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
10716 {
10717         struct cpuacct *ca;
10718         int cpu;
10719
10720         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10721                 return;
10722
10723         cpu = task_cpu(tsk);
10724
10725         rcu_read_lock();
10726
10727         ca = task_ca(tsk);
10728
10729         for (; ca; ca = ca->parent) {
10730                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10731                 *cpuusage += cputime;
10732         }
10733
10734         rcu_read_unlock();
10735 }
10736
10737 /*
10738  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
10739  */
10740 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
10741                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
10742 {
10743         struct cpuacct *ca;
10744
10745         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10746                 return;
10747
10748         rcu_read_lock();
10749         ca = task_ca(tsk);
10750
10751         do {
10752                 percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val);
10753                 ca = ca->parent;
10754         } while (ca);
10755         rcu_read_unlock();
10756 }
10757
10758 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
10759         .name = "cpuacct",
10760         .create = cpuacct_create,
10761         .destroy = cpuacct_destroy,
10762         .populate = cpuacct_populate,
10763         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
10764 };
10765 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */
10766
10767 #ifndef CONFIG_SMP
10768
10769 int rcu_expedited_torture_stats(char *page)
10770 {
10771         return 0;
10772 }
10773 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_expedited_torture_stats);
10774
10775 void synchronize_sched_expedited(void)
10776 {
10777 }
10778 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
10779
10780 #else /* #ifndef CONFIG_SMP */
10781
10782 static DEFINE_PER_CPU(struct migration_req, rcu_migration_req);
10783 static DEFINE_MUTEX(rcu_sched_expedited_mutex);
10784
10785 #define RCU_EXPEDITED_STATE_POST -2
10786 #define RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE -1
10787
10788 static int rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE;
10789
10790 int rcu_expedited_torture_stats(char *page)
10791 {
10792         int cnt = 0;
10793         int cpu;
10794
10795         cnt += sprintf(&page[cnt], "state: %d /", rcu_expedited_state);
10796         for_each_online_cpu(cpu) {
10797                  cnt += sprintf(&page[cnt], " %d:%d",
10798                                 cpu, per_cpu(rcu_migration_req, cpu).dest_cpu);
10799         }
10800         cnt += sprintf(&page[cnt], "\n");
10801         return cnt;
10802 }
10803 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_expedited_torture_stats);
10804
10805 static long synchronize_sched_expedited_count;
10806
10807 /*
10808  * Wait for an rcu-sched grace period to elapse, but use "big hammer"
10809  * approach to force grace period to end quickly.  This consumes
10810  * significant time on all CPUs, and is thus not recommended for
10811  * any sort of common-case code.
10812  *
10813  * Note that it is illegal to call this function while holding any
10814  * lock that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  Failing to
10815  * observe this restriction will result in deadlock.
10816  */
10817 void synchronize_sched_expedited(void)
10818 {
10819         int cpu;
10820         unsigned long flags;
10821         bool need_full_sync = 0;
10822         struct rq *rq;
10823         struct migration_req *req;
10824         long snap;
10825         int trycount = 0;
10826
10827         smp_mb();  /* ensure prior mod happens before capturing snap. */
10828         snap = ACCESS_ONCE(synchronize_sched_expedited_count) + 1;
10829         get_online_cpus();
10830         while (!mutex_trylock(&rcu_sched_expedited_mutex)) {
10831                 put_online_cpus();
10832                 if (trycount++ < 10)
10833                         udelay(trycount * num_online_cpus());
10834                 else {
10835                         synchronize_sched();
10836                         return;
10837                 }
10838                 if (ACCESS_ONCE(synchronize_sched_expedited_count) - snap > 0) {
10839                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
10840                         return;
10841                 }
10842                 get_online_cpus();
10843         }
10844         rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_POST;
10845         for_each_online_cpu(cpu) {
10846                 rq = cpu_rq(cpu);
10847                 req = &per_cpu(rcu_migration_req, cpu);
10848                 init_completion(&req->done);
10849                 req->task = NULL;
10850                 req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_NEED_QS;
10851                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
10852                 list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
10853                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
10854                 wake_up_process(rq->migration_thread);
10855         }
10856         for_each_online_cpu(cpu) {
10857                 rcu_expedited_state = cpu;
10858                 req = &per_cpu(rcu_migration_req, cpu);
10859                 rq = cpu_rq(cpu);
10860                 wait_for_completion(&req->done);
10861                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
10862                 if (unlikely(req->dest_cpu == RCU_MIGRATION_MUST_SYNC))
10863                         need_full_sync = 1;
10864                 req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_IDLE;
10865                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
10866         }
10867         rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE;
10868         mutex_unlock(&rcu_sched_expedited_mutex);
10869         put_online_cpus();
10870         if (need_full_sync)
10871                 synchronize_sched();
10872 }
10873 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
10874
10875 #endif /* #else #ifndef CONFIG_SMP */