sched: Update the clock of runqueue select_task_rq() selected
[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, *orig_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 = orig_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
2354         if (rq != orig_rq)
2355                 update_rq_clock(rq);
2356
2357         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2358         cpu = task_cpu(p);
2359
2360 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2361         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2362         if (cpu == this_cpu)
2363                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2364         else {
2365                 struct sched_domain *sd;
2366                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2367                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2368                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2369                                 break;
2370                         }
2371                 }
2372         }
2373 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2374
2375 out_activate:
2376 #endif /* CONFIG_SMP */
2377         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2378         if (wake_flags & WF_SYNC)
2379                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2380         if (orig_cpu != cpu)
2381                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2382         if (cpu == this_cpu)
2383                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2384         else
2385                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2386         activate_task(rq, p, 1);
2387         success = 1;
2388
2389         /*
2390          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2391          */
2392         if (!in_interrupt()) {
2393                 struct sched_entity *se = &current->se;
2394                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2395
2396                 if (se->last_wakeup)
2397                         sample -= se->last_wakeup;
2398                 else
2399                         sample -= se->start_runtime;
2400                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2401
2402                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2403         }
2404
2405 out_running:
2406         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2407         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2408
2409         p->state = TASK_RUNNING;
2410 #ifdef CONFIG_SMP
2411         if (p->sched_class->task_wake_up)
2412                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2413 #endif
2414 out:
2415         task_rq_unlock(rq, &flags);
2416         put_cpu();
2417
2418         return success;
2419 }
2420
2421 /**
2422  * wake_up_process - Wake up a specific process
2423  * @p: The process to be woken up.
2424  *
2425  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2426  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2427  * running.
2428  *
2429  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2430  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2431  */
2432 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2433 {
2434         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2435 }
2436 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2437
2438 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2439 {
2440         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2441 }
2442
2443 /*
2444  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2445  * p is forked by current.
2446  *
2447  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2448  */
2449 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2450 {
2451         p->se.exec_start                = 0;
2452         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2453         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2454         p->se.nr_migrations             = 0;
2455         p->se.last_wakeup               = 0;
2456         p->se.avg_overlap               = 0;
2457         p->se.start_runtime             = 0;
2458         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2459         p->se.avg_running               = 0;
2460
2461 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2462         p->se.wait_start                        = 0;
2463         p->se.wait_max                          = 0;
2464         p->se.wait_count                        = 0;
2465         p->se.wait_sum                          = 0;
2466
2467         p->se.sleep_start                       = 0;
2468         p->se.sleep_max                         = 0;
2469         p->se.sum_sleep_runtime                 = 0;
2470
2471         p->se.block_start                       = 0;
2472         p->se.block_max                         = 0;
2473         p->se.exec_max                          = 0;
2474         p->se.slice_max                         = 0;
2475
2476         p->se.nr_migrations_cold                = 0;
2477         p->se.nr_failed_migrations_affine       = 0;
2478         p->se.nr_failed_migrations_running      = 0;
2479         p->se.nr_failed_migrations_hot          = 0;
2480         p->se.nr_forced_migrations              = 0;
2481         p->se.nr_forced2_migrations             = 0;
2482
2483         p->se.nr_wakeups                        = 0;
2484         p->se.nr_wakeups_sync                   = 0;
2485         p->se.nr_wakeups_migrate                = 0;
2486         p->se.nr_wakeups_local                  = 0;
2487         p->se.nr_wakeups_remote                 = 0;
2488         p->se.nr_wakeups_affine                 = 0;
2489         p->se.nr_wakeups_affine_attempts        = 0;
2490         p->se.nr_wakeups_passive                = 0;
2491         p->se.nr_wakeups_idle                   = 0;
2492
2493 #endif
2494
2495         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2496         p->se.on_rq = 0;
2497         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2498
2499 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2500         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2501 #endif
2502
2503         /*
2504          * We mark the process as running here, but have not actually
2505          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2506          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2507          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2508          */
2509         p->state = TASK_RUNNING;
2510 }
2511
2512 /*
2513  * fork()/clone()-time setup:
2514  */
2515 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2516 {
2517         int cpu = get_cpu();
2518
2519         __sched_fork(p);
2520
2521         /*
2522          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2523          */
2524         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2525                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2526                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2527                         p->normal_prio = p->static_prio;
2528                 }
2529
2530                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2531                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2532                         p->normal_prio = p->static_prio;
2533                         set_load_weight(p);
2534                 }
2535
2536                 /*
2537                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2538                  * fulfilled its duty:
2539                  */
2540                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2541         }
2542
2543         /*
2544          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2545          */
2546         p->prio = current->normal_prio;
2547
2548         if (!rt_prio(p->prio))
2549                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2550
2551 #ifdef CONFIG_SMP
2552         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2553 #endif
2554         set_task_cpu(p, cpu);
2555
2556 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2557         if (likely(sched_info_on()))
2558                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2559 #endif
2560 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2561         p->oncpu = 0;
2562 #endif
2563 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2564         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2565         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2566 #endif
2567         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2568
2569         put_cpu();
2570 }
2571
2572 /*
2573  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2574  *
2575  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2576  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2577  * on the runqueue and wakes it.
2578  */
2579 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2580 {
2581         unsigned long flags;
2582         struct rq *rq;
2583
2584         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2585         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2586         update_rq_clock(rq);
2587
2588         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2589                 activate_task(rq, p, 0);
2590         } else {
2591                 /*
2592                  * Let the scheduling class do new task startup
2593                  * management (if any):
2594                  */
2595                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2596                 inc_nr_running(rq);
2597         }
2598         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2599         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2600 #ifdef CONFIG_SMP
2601         if (p->sched_class->task_wake_up)
2602                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2603 #endif
2604         task_rq_unlock(rq, &flags);
2605 }
2606
2607 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2608
2609 /**
2610  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2611  * @notifier: notifier struct to register
2612  */
2613 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2614 {
2615         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2616 }
2617 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2618
2619 /**
2620  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2621  * @notifier: notifier struct to unregister
2622  *
2623  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2624  */
2625 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2626 {
2627         hlist_del(&notifier->link);
2628 }
2629 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2630
2631 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2632 {
2633         struct preempt_notifier *notifier;
2634         struct hlist_node *node;
2635
2636         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2637                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2638 }
2639
2640 static void
2641 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2642                                  struct task_struct *next)
2643 {
2644         struct preempt_notifier *notifier;
2645         struct hlist_node *node;
2646
2647         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2648                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2649 }
2650
2651 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2652
2653 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2654 {
2655 }
2656
2657 static void
2658 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2659                                  struct task_struct *next)
2660 {
2661 }
2662
2663 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2664
2665 /**
2666  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2667  * @rq: the runqueue preparing to switch
2668  * @prev: the current task that is being switched out
2669  * @next: the task we are going to switch to.
2670  *
2671  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2672  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2673  * switch.
2674  *
2675  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2676  * hooks.
2677  */
2678 static inline void
2679 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2680                     struct task_struct *next)
2681 {
2682         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2683         prepare_lock_switch(rq, next);
2684         prepare_arch_switch(next);
2685 }
2686
2687 /**
2688  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2689  * @rq: runqueue associated with task-switch
2690  * @prev: the thread we just switched away from.
2691  *
2692  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2693  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2694  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2695  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2696  *
2697  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2698  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2699  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2700  * details.)
2701  */
2702 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2703         __releases(rq->lock)
2704 {
2705         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2706         long prev_state;
2707
2708         rq->prev_mm = NULL;
2709
2710         /*
2711          * A task struct has one reference for the use as "current".
2712          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2713          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2714          * the scheduled task must drop that reference.
2715          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2716          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2717          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2718          * be dropped twice.
2719          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2720          */
2721         prev_state = prev->state;
2722         finish_arch_switch(prev);
2723         perf_event_task_sched_in(current, cpu_of(rq));
2724         finish_lock_switch(rq, prev);
2725
2726         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2727         if (mm)
2728                 mmdrop(mm);
2729         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2730                 /*
2731                  * Remove function-return probe instances associated with this
2732                  * task and put them back on the free list.
2733                  */
2734                 kprobe_flush_task(prev);
2735                 put_task_struct(prev);
2736         }
2737 }
2738
2739 #ifdef CONFIG_SMP
2740
2741 /* assumes rq->lock is held */
2742 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2743 {
2744         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2745                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2746 }
2747
2748 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2749 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2750 {
2751         if (rq->post_schedule) {
2752                 unsigned long flags;
2753
2754                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2755                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2756                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2757                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2758
2759                 rq->post_schedule = 0;
2760         }
2761 }
2762
2763 #else
2764
2765 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2766 {
2767 }
2768
2769 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2770 {
2771 }
2772
2773 #endif
2774
2775 /**
2776  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2777  * @prev: the thread we just switched away from.
2778  */
2779 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2780         __releases(rq->lock)
2781 {
2782         struct rq *rq = this_rq();
2783
2784         finish_task_switch(rq, prev);
2785
2786         /*
2787          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2788          * task_switch?
2789          */
2790         post_schedule(rq);
2791
2792 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2793         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2794         preempt_enable();
2795 #endif
2796         if (current->set_child_tid)
2797                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2798 }
2799
2800 /*
2801  * context_switch - switch to the new MM and the new
2802  * thread's register state.
2803  */
2804 static inline void
2805 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2806                struct task_struct *next)
2807 {
2808         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2809
2810         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2811         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2812         mm = next->mm;
2813         oldmm = prev->active_mm;
2814         /*
2815          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2816          * combine the page table reload and the switch backend into
2817          * one hypercall.
2818          */
2819         arch_start_context_switch(prev);
2820
2821         if (unlikely(!mm)) {
2822                 next->active_mm = oldmm;
2823                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2824                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2825         } else
2826                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2827
2828         if (unlikely(!prev->mm)) {
2829                 prev->active_mm = NULL;
2830                 rq->prev_mm = oldmm;
2831         }
2832         /*
2833          * Since the runqueue lock will be released by the next
2834          * task (which is an invalid locking op but in the case
2835          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2836          * do an early lockdep release here:
2837          */
2838 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2839         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2840 #endif
2841
2842         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2843         switch_to(prev, next, prev);
2844
2845         barrier();
2846         /*
2847          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2848          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2849          * frame will be invalid.
2850          */
2851         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2852 }
2853
2854 /*
2855  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2856  *
2857  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2858  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2859  * number of context switches performed since bootup.
2860  */
2861 unsigned long nr_running(void)
2862 {
2863         unsigned long i, sum = 0;
2864
2865         for_each_online_cpu(i)
2866                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2867
2868         return sum;
2869 }
2870
2871 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2872 {
2873         unsigned long i, sum = 0;
2874
2875         for_each_possible_cpu(i)
2876                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2877
2878         /*
2879          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2880          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2881          */
2882         if (unlikely((long)sum < 0))
2883                 sum = 0;
2884
2885         return sum;
2886 }
2887
2888 unsigned long long nr_context_switches(void)
2889 {
2890         int i;
2891         unsigned long long sum = 0;
2892
2893         for_each_possible_cpu(i)
2894                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2895
2896         return sum;
2897 }
2898
2899 unsigned long nr_iowait(void)
2900 {
2901         unsigned long i, sum = 0;
2902
2903         for_each_possible_cpu(i)
2904                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2905
2906         return sum;
2907 }
2908
2909 unsigned long nr_iowait_cpu(void)
2910 {
2911         struct rq *this = this_rq();
2912         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2913 }
2914
2915 unsigned long this_cpu_load(void)
2916 {
2917         struct rq *this = this_rq();
2918         return this->cpu_load[0];
2919 }
2920
2921
2922 /* Variables and functions for calc_load */
2923 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2924 static unsigned long calc_load_update;
2925 unsigned long avenrun[3];
2926 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2927
2928 /**
2929  * get_avenrun - get the load average array
2930  * @loads:      pointer to dest load array
2931  * @offset:     offset to add
2932  * @shift:      shift count to shift the result left
2933  *
2934  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2935  */
2936 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2937 {
2938         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2939         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2940         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2941 }
2942
2943 static unsigned long
2944 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2945 {
2946         load *= exp;
2947         load += active * (FIXED_1 - exp);
2948         return load >> FSHIFT;
2949 }
2950
2951 /*
2952  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2953  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2954  */
2955 void calc_global_load(void)
2956 {
2957         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
2958         long active;
2959
2960         if (time_before(jiffies, upd))
2961                 return;
2962
2963         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2964         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2965
2966         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2967         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2968         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2969
2970         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2971 }
2972
2973 /*
2974  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
2975  */
2976 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
2977 {
2978         long nr_active, delta;
2979
2980         nr_active = this_rq->nr_running;
2981         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2982
2983         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2984                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2985                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2986                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2987         }
2988 }
2989
2990 /*
2991  * Externally visible per-cpu scheduler statistics:
2992  * cpu_nr_migrations(cpu) - number of migrations into that cpu
2993  */
2994 u64 cpu_nr_migrations(int cpu)
2995 {
2996         return cpu_rq(cpu)->nr_migrations_in;
2997 }
2998
2999 /*
3000  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3001  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3002  */
3003 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3004 {
3005         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3006         int i, scale;
3007
3008         this_rq->nr_load_updates++;
3009
3010         /* Update our load: */
3011         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3012                 unsigned long old_load, new_load;
3013
3014                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3015
3016                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3017                 new_load = this_load;
3018                 /*
3019                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3020                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3021                  * example.
3022                  */
3023                 if (new_load > old_load)
3024                         new_load += scale-1;
3025                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3026         }
3027
3028         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3029                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3030                 calc_load_account_active(this_rq);
3031         }
3032 }
3033
3034 #ifdef CONFIG_SMP
3035
3036 /*
3037  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
3038  *
3039  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
3040  * you need to do so manually before calling.
3041  */
3042 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3043         __acquires(rq1->lock)
3044         __acquires(rq2->lock)
3045 {
3046         BUG_ON(!irqs_disabled());
3047         if (rq1 == rq2) {
3048                 spin_lock(&rq1->lock);
3049                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
3050         } else {
3051                 if (rq1 < rq2) {
3052                         spin_lock(&rq1->lock);
3053                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3054                 } else {
3055                         spin_lock(&rq2->lock);
3056                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3057                 }
3058         }
3059         update_rq_clock(rq1);
3060         update_rq_clock(rq2);
3061 }
3062
3063 /*
3064  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3065  *
3066  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3067  * you need to do so manually after calling.
3068  */
3069 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3070         __releases(rq1->lock)
3071         __releases(rq2->lock)
3072 {
3073         spin_unlock(&rq1->lock);
3074         if (rq1 != rq2)
3075                 spin_unlock(&rq2->lock);
3076         else
3077                 __release(rq2->lock);
3078 }
3079
3080 /*
3081  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
3082  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
3083  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
3084  * the cpu_allowed mask is restored.
3085  */
3086 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
3087 {
3088         struct migration_req req;
3089         unsigned long flags;
3090         struct rq *rq;
3091
3092         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3093         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
3094             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
3095                 goto out;
3096
3097         /* force the process onto the specified CPU */
3098         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3099                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3100                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3101
3102                 get_task_struct(mt);
3103                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3104                 wake_up_process(mt);
3105                 put_task_struct(mt);
3106                 wait_for_completion(&req.done);
3107
3108                 return;
3109         }
3110 out:
3111         task_rq_unlock(rq, &flags);
3112 }
3113
3114 /*
3115  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3116  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3117  */
3118 void sched_exec(void)
3119 {
3120         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
3121         new_cpu = current->sched_class->select_task_rq(current, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3122         put_cpu();
3123         if (new_cpu != this_cpu)
3124                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
3125 }
3126
3127 /*
3128  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3129  * Both runqueues must be locked.
3130  */
3131 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3132                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3133 {
3134         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3135         set_task_cpu(p, this_cpu);
3136         activate_task(this_rq, p, 0);
3137         /*
3138          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
3139          * to be always true for them.
3140          */
3141         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3142 }
3143
3144 /*
3145  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3146  */
3147 static
3148 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3149                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3150                      int *all_pinned)
3151 {
3152         int tsk_cache_hot = 0;
3153         /*
3154          * We do not migrate tasks that are:
3155          * 1) running (obviously), or
3156          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3157          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3158          */
3159         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3160                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3161                 return 0;
3162         }
3163         *all_pinned = 0;
3164
3165         if (task_running(rq, p)) {
3166                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3167                 return 0;
3168         }
3169
3170         /*
3171          * Aggressive migration if:
3172          * 1) task is cache cold, or
3173          * 2) too many balance attempts have failed.
3174          */
3175
3176         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3177         if (!tsk_cache_hot ||
3178                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3179 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3180                 if (tsk_cache_hot) {
3181                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3182                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3183                 }
3184 #endif
3185                 return 1;
3186         }
3187
3188         if (tsk_cache_hot) {
3189                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3190                 return 0;
3191         }
3192         return 1;
3193 }
3194
3195 static unsigned long
3196 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3197               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3198               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3199               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3200 {
3201         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3202         struct task_struct *p;
3203         long rem_load_move = max_load_move;
3204
3205         if (max_load_move == 0)
3206                 goto out;
3207
3208         pinned = 1;
3209
3210         /*
3211          * Start the load-balancing iterator:
3212          */
3213         p = iterator->start(iterator->arg);
3214 next:
3215         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3216                 goto out;
3217
3218         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3219             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3220                 p = iterator->next(iterator->arg);
3221                 goto next;
3222         }
3223
3224         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3225         pulled++;
3226         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3227
3228 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3229         /*
3230          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3231          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3232          * section.
3233          */
3234         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3235                 goto out;
3236 #endif
3237
3238         /*
3239          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3240          */
3241         if (rem_load_move > 0) {
3242                 if (p->prio < *this_best_prio)
3243                         *this_best_prio = p->prio;
3244                 p = iterator->next(iterator->arg);
3245                 goto next;
3246         }
3247 out:
3248         /*
3249          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3250          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3251          * inside pull_task().
3252          */
3253         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3254
3255         if (all_pinned)
3256                 *all_pinned = pinned;
3257
3258         return max_load_move - rem_load_move;
3259 }
3260
3261 /*
3262  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3263  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3264  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3265  *
3266  * Called with both runqueues locked.
3267  */
3268 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3269                       unsigned long max_load_move,
3270                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3271                       int *all_pinned)
3272 {
3273         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3274         unsigned long total_load_moved = 0;
3275         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3276
3277         do {
3278                 total_load_moved +=
3279                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3280                                 max_load_move - total_load_moved,
3281                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3282                 class = class->next;
3283
3284 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3285                 /*
3286                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3287                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3288                  * the critical section.
3289                  */
3290                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3291                         break;
3292 #endif
3293         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3294
3295         return total_load_moved > 0;
3296 }
3297
3298 static int
3299 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3300                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3301                    struct rq_iterator *iterator)
3302 {
3303         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3304         int pinned = 0;
3305
3306         while (p) {
3307                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3308                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3309                         /*
3310                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3311                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3312                          * stats here rather than inside pull_task().
3313                          */
3314                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3315
3316                         return 1;
3317                 }
3318                 p = iterator->next(iterator->arg);
3319         }
3320
3321         return 0;
3322 }
3323
3324 /*
3325  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3326  * part of active balancing operations within "domain".
3327  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3328  *
3329  * Called with both runqueues locked.
3330  */
3331 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3332                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3333 {
3334         const struct sched_class *class;
3335
3336         for_each_class(class) {
3337                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3338                         return 1;
3339         }
3340
3341         return 0;
3342 }
3343 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3344 /*
3345  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3346  *              during load balancing.
3347  */
3348 struct sd_lb_stats {
3349         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3350         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3351         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3352         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3353         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3354
3355         /** Statistics of this group */
3356         unsigned long this_load;
3357         unsigned long this_load_per_task;
3358         unsigned long this_nr_running;
3359
3360         /* Statistics of the busiest group */
3361         unsigned long max_load;
3362         unsigned long busiest_load_per_task;
3363         unsigned long busiest_nr_running;
3364
3365         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3366 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3367         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3368         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3369         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3370         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3371         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3372         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3373 #endif
3374 };
3375
3376 /*
3377  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3378  */
3379 struct sg_lb_stats {
3380         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3381         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3382         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3383         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3384         unsigned long group_capacity;
3385         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3386 };
3387
3388 /**
3389  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3390  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3391  */
3392 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3393 {
3394         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3395 }
3396
3397 /**
3398  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3399  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3400  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3401  */
3402 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3403                                         enum cpu_idle_type idle)
3404 {
3405         int load_idx;
3406
3407         switch (idle) {
3408         case CPU_NOT_IDLE:
3409                 load_idx = sd->busy_idx;
3410                 break;
3411
3412         case CPU_NEWLY_IDLE:
3413                 load_idx = sd->newidle_idx;
3414                 break;
3415         default:
3416                 load_idx = sd->idle_idx;
3417                 break;
3418         }
3419
3420         return load_idx;
3421 }
3422
3423
3424 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3425 /**
3426  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3427  * the given sched_domain, during load balancing.
3428  *
3429  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3430  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3431  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3432  */
3433 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3434         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3435 {
3436         /*
3437          * Busy processors will not participate in power savings
3438          * balance.
3439          */
3440         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3441                 sds->power_savings_balance = 0;
3442         else {
3443                 sds->power_savings_balance = 1;
3444                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3445                 sds->leader_nr_running = 0;
3446         }
3447 }
3448
3449 /**
3450  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3451  * sched_domain while performing load balancing.
3452  *
3453  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3454  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3455  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3456  *              load balancing ?
3457  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3458  */
3459 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3460         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3461 {
3462
3463         if (!sds->power_savings_balance)
3464                 return;
3465
3466         /*
3467          * If the local group is idle or completely loaded
3468          * no need to do power savings balance at this domain
3469          */
3470         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3471                                 !sds->this_nr_running))
3472                 sds->power_savings_balance = 0;
3473
3474         /*
3475          * If a group is already running at full capacity or idle,
3476          * don't include that group in power savings calculations
3477          */
3478         if (!sds->power_savings_balance ||
3479                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3480                 !sgs->sum_nr_running)
3481                 return;
3482
3483         /*
3484          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3485          * This is the group from where we need to pick up the load
3486          * for saving power
3487          */
3488         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3489             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3490              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3491                 sds->group_min = group;
3492                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3493                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3494                                                 sgs->sum_nr_running;
3495         }
3496
3497         /*
3498          * Calculate the group which is almost near its
3499          * capacity but still has some space to pick up some load
3500          * from other group and save more power
3501          */
3502         if (sgs->sum_nr_running + 1 > sgs->group_capacity)
3503                 return;
3504
3505         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3506             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3507              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3508                 sds->group_leader = group;
3509                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3510         }
3511 }
3512
3513 /**
3514  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3515  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3516  *      under consideration.
3517  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3518  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3519  *
3520  * Description:
3521  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3522  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3523  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3524  *
3525  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3526  * Else returns 0.
3527  */
3528 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3529                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3530 {
3531         if (!sds->power_savings_balance)
3532                 return 0;
3533
3534         if (sds->this != sds->group_leader ||
3535                         sds->group_leader == sds->group_min)
3536                 return 0;
3537
3538         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3539         sds->busiest = sds->group_min;
3540
3541         return 1;
3542
3543 }
3544 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3545 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3546         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3547 {
3548         return;
3549 }
3550
3551 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3552         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3553 {
3554         return;
3555 }
3556
3557 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3558                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3559 {
3560         return 0;
3561 }
3562 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3563
3564
3565 unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3566 {
3567         return SCHED_LOAD_SCALE;
3568 }
3569
3570 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3571 {
3572         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
3573 }
3574
3575 unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3576 {
3577         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3578         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
3579
3580         smt_gain /= weight;
3581
3582         return smt_gain;
3583 }
3584
3585 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3586 {
3587         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
3588 }
3589
3590 unsigned long scale_rt_power(int cpu)
3591 {
3592         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3593         u64 total, available;
3594
3595         sched_avg_update(rq);
3596
3597         total = sched_avg_period() + (rq->clock - rq->age_stamp);
3598         available = total - rq->rt_avg;
3599
3600         if (unlikely((s64)total < SCHED_LOAD_SCALE))
3601                 total = SCHED_LOAD_SCALE;
3602
3603         total >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3604
3605         return div_u64(available, total);
3606 }
3607
3608 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3609 {
3610         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3611         unsigned long power = SCHED_LOAD_SCALE;
3612         struct sched_group *sdg = sd->groups;
3613
3614         if (sched_feat(ARCH_POWER))
3615                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
3616         else
3617                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
3618
3619         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3620
3621         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
3622                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
3623                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
3624                 else
3625                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
3626
3627                 power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3628         }
3629
3630         power *= scale_rt_power(cpu);
3631         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3632
3633         if (!power)
3634                 power = 1;
3635
3636         sdg->cpu_power = power;
3637 }
3638
3639 static void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3640 {
3641         struct sched_domain *child = sd->child;
3642         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
3643         unsigned long power;
3644
3645         if (!child) {
3646                 update_cpu_power(sd, cpu);
3647                 return;
3648         }
3649
3650         power = 0;
3651
3652         group = child->groups;
3653         do {
3654                 power += group->cpu_power;
3655                 group = group->next;
3656         } while (group != child->groups);
3657
3658         sdg->cpu_power = power;
3659 }
3660
3661 /**
3662  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3663  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3664  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3665  * @idle: Idle status of this_cpu
3666  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3667  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3668  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3669  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3670  * @balance: Should we balance.
3671  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3672  */
3673 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_domain *sd,
3674                         struct sched_group *group, int this_cpu,
3675                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3676                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3677                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3678 {
3679         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3680         int i;
3681         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3682         unsigned long sum_avg_load_per_task;
3683         unsigned long avg_load_per_task;
3684
3685         if (local_group) {
3686                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3687                 if (balance_cpu == this_cpu)
3688                         update_group_power(sd, this_cpu);
3689         }
3690
3691         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3692         sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3693         max_cpu_load = 0;
3694         min_cpu_load = ~0UL;
3695
3696         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3697                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3698
3699                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3700                         *sd_idle = 0;
3701
3702                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3703                 if (local_group) {
3704                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3705                                 first_idle_cpu = 1;
3706                                 balance_cpu = i;
3707                         }
3708
3709                         load = target_load(i, load_idx);
3710                 } else {
3711                         load = source_load(i, load_idx);
3712                         if (load > max_cpu_load)
3713                                 max_cpu_load = load;
3714                         if (min_cpu_load > load)
3715                                 min_cpu_load = load;
3716                 }
3717
3718                 sgs->group_load += load;
3719                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3720                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3721
3722                 sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3723         }
3724
3725         /*
3726          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3727          * is eligible for doing load balancing at this and above
3728          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3729          * to do the newly idle load balance.
3730          */
3731         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3732             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3733                 *balance = 0;
3734                 return;
3735         }
3736
3737         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3738         sgs->avg_load = (sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
3739
3740
3741         /*
3742          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3743          * than the average weight of two tasks.
3744          *
3745          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3746          *      might not be a suitable number - should we keep a
3747          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3748          *      the hierarchy?
3749          */
3750         avg_load_per_task = (sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3751                 group->cpu_power;
3752
3753         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3754                 sgs->group_imb = 1;
3755
3756         sgs->group_capacity =
3757                 DIV_ROUND_CLOSEST(group->cpu_power, SCHED_LOAD_SCALE);
3758 }
3759
3760 /**
3761  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3762  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3763  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3764  * @idle: Idle status of this_cpu
3765  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3766  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3767  * @balance: Should we balance.
3768  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3769  */
3770 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3771                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3772                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3773                         struct sd_lb_stats *sds)
3774 {
3775         struct sched_domain *child = sd->child;
3776         struct sched_group *group = sd->groups;
3777         struct sg_lb_stats sgs;
3778         int load_idx, prefer_sibling = 0;
3779
3780         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
3781                 prefer_sibling = 1;
3782
3783         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3784         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3785
3786         do {
3787                 int local_group;
3788
3789                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3790                                                sched_group_cpus(group));
3791                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3792                 update_sg_lb_stats(sd, group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3793                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3794
3795                 if (local_group && balance && !(*balance))
3796                         return;
3797
3798                 sds->total_load += sgs.group_load;
3799                 sds->total_pwr += group->cpu_power;
3800
3801                 /*
3802                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
3803                  * first, lower the group capacity to one so that we'll try
3804                  * and move all the excess tasks away.
3805                  */
3806                 if (prefer_sibling)
3807                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
3808
3809                 if (local_group) {
3810                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3811                         sds->this = group;
3812                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3813                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3814                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3815                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3816                                 sgs.group_imb)) {
3817                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3818                         sds->busiest = group;
3819                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3820                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3821                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3822                 }
3823
3824                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
3825                 group = group->next;
3826         } while (group != sd->groups);
3827 }
3828
3829 /**
3830  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3831  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3832  *                      load balancing.
3833  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3834  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3835  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3836  */
3837 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3838                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3839 {
3840         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3841         unsigned int imbn = 2;
3842
3843         if (sds->this_nr_running) {
3844                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3845                 if (sds->busiest_load_per_task >
3846                                 sds->this_load_per_task)
3847                         imbn = 1;
3848         } else
3849                 sds->this_load_per_task =
3850                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3851
3852         if (sds->max_load - sds->this_load + sds->busiest_load_per_task >=
3853                         sds->busiest_load_per_task * imbn) {
3854                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3855                 return;
3856         }
3857
3858         /*
3859          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3860          * however we may be able to increase total CPU power used by
3861          * moving them.
3862          */
3863
3864         pwr_now += sds->busiest->cpu_power *
3865                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3866         pwr_now += sds->this->cpu_power *
3867                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3868         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3869
3870         /* Amount of load we'd subtract */
3871         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3872                 sds->busiest->cpu_power;
3873         if (sds->max_load > tmp)
3874                 pwr_move += sds->busiest->cpu_power *
3875                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
3876
3877         /* Amount of load we'd add */
3878         if (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power <
3879                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3880                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power) /
3881                         sds->this->cpu_power;
3882         else
3883                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3884                         sds->this->cpu_power;
3885         pwr_move += sds->this->cpu_power *
3886                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
3887         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3888
3889         /* Move if we gain throughput */
3890         if (pwr_move > pwr_now)
3891                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3892 }
3893
3894 /**
3895  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
3896  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
3897  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3898  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
3899  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
3900  */
3901 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
3902                 unsigned long *imbalance)
3903 {
3904         unsigned long max_pull;
3905         /*
3906          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3907          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3908          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3909          */
3910         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
3911                 *imbalance = 0;
3912                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3913         }
3914
3915         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3916         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load,
3917                         sds->max_load - sds->busiest_load_per_task);
3918
3919         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3920         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->cpu_power,
3921                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->cpu_power)
3922                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3923
3924         /*
3925          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3926          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3927          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3928          * moved
3929          */
3930         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
3931                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3932
3933 }
3934 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
3935
3936 /**
3937  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
3938  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
3939  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
3940  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
3941  * such a group exists.
3942  *
3943  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
3944  * to restore balance.
3945  *
3946  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
3947  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
3948  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
3949  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
3950  * @idle: The idle status of this_cpu.
3951  * @sd_idle: The idleness of sd
3952  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
3953  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
3954  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
3955  *
3956  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
3957  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
3958  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
3959  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
3960  */
3961 static struct sched_group *
3962 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3963                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3964                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
3965 {
3966         struct sd_lb_stats sds;
3967
3968         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
3969
3970         /*
3971          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
3972          * this level.
3973          */
3974         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
3975                                         balance, &sds);
3976
3977         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
3978         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
3979          *    at this level.
3980          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
3981          * 3) This group is the busiest group.
3982          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
3983          *    sched_domain.
3984          * 5) The imbalance is within the specified limit.
3985          * 6) Any rebalance would lead to ping-pong
3986          */
3987         if (balance && !(*balance))
3988                 goto ret;
3989
3990         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
3991                 goto out_balanced;
3992
3993         if (sds.this_load >= sds.max_load)
3994                 goto out_balanced;
3995
3996         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
3997
3998         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
3999                 goto out_balanced;
4000
4001         if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
4002                 goto out_balanced;
4003
4004         sds.busiest_load_per_task /= sds.busiest_nr_running;
4005         if (sds.group_imb)
4006                 sds.busiest_load_per_task =
4007                         min(sds.busiest_load_per_task, sds.avg_load);
4008
4009         /*
4010          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
4011          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
4012          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
4013          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
4014          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
4015          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
4016          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
4017          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
4018          * appear as very large values with unsigned longs.
4019          */
4020         if (sds.max_load <= sds.busiest_load_per_task)
4021                 goto out_balanced;
4022
4023         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
4024         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
4025         return sds.busiest;
4026
4027 out_balanced:
4028         /*
4029          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
4030          * to save power.
4031          */
4032         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
4033                 return sds.busiest;
4034 ret:
4035         *imbalance = 0;
4036         return NULL;
4037 }
4038
4039 /*
4040  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
4041  */
4042 static struct rq *
4043 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
4044                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
4045 {
4046         struct rq *busiest = NULL, *rq;
4047         unsigned long max_load = 0;
4048         int i;
4049
4050         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
4051                 unsigned long power = power_of(i);
4052                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_LOAD_SCALE);
4053                 unsigned long wl;
4054
4055                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
4056                         continue;
4057
4058                 rq = cpu_rq(i);
4059                 wl = weighted_cpuload(i) * SCHED_LOAD_SCALE;
4060                 wl /= power;
4061
4062                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
4063                         continue;
4064
4065                 if (wl > max_load) {
4066                         max_load = wl;
4067                         busiest = rq;
4068                 }
4069         }
4070
4071         return busiest;
4072 }
4073
4074 /*
4075  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
4076  * so long as it is large enough.
4077  */
4078 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
4079
4080 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
4081 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
4082
4083 /*
4084  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4085  * tasks if there is an imbalance.
4086  */
4087 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
4088                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
4089                         int *balance)
4090 {
4091         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
4092         struct sched_group *group;
4093         unsigned long imbalance;
4094         struct rq *busiest;
4095         unsigned long flags;
4096         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4097
4098         cpumask_setall(cpus);
4099
4100         /*
4101          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4102          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4103          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
4104          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4105          */
4106         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4107             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4108                 sd_idle = 1;
4109
4110         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
4111
4112 redo:
4113         update_shares(sd);
4114         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
4115                                    cpus, balance);
4116
4117         if (*balance == 0)
4118                 goto out_balanced;
4119
4120         if (!group) {
4121                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
4122                 goto out_balanced;
4123         }
4124
4125         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
4126         if (!busiest) {
4127                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
4128                 goto out_balanced;
4129         }
4130
4131         BUG_ON(busiest == this_rq);
4132
4133         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
4134
4135         ld_moved = 0;
4136         if (busiest->nr_running > 1) {
4137                 /*
4138                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
4139                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
4140                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
4141                  * correctly treated as an imbalance.
4142                  */
4143                 local_irq_save(flags);
4144                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
4145                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4146                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
4147                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
4148                 local_irq_restore(flags);
4149
4150                 /*
4151                  * some other cpu did the load balance for us.
4152                  */
4153                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
4154                         resched_cpu(this_cpu);
4155
4156                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
4157                 if (unlikely(all_pinned)) {
4158                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4159                         if (!cpumask_empty(cpus))
4160                                 goto redo;
4161                         goto out_balanced;
4162                 }
4163         }
4164
4165         if (!ld_moved) {
4166                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
4167                 sd->nr_balance_failed++;
4168
4169                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
4170
4171                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
4172
4173                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
4174                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4175                          */
4176                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
4177                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4178                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4179                                 all_pinned = 1;
4180                                 goto out_one_pinned;
4181                         }
4182
4183                         if (!busiest->active_balance) {
4184                                 busiest->active_balance = 1;
4185                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
4186                                 active_balance = 1;
4187                         }
4188                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4189                         if (active_balance)
4190                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
4191
4192                         /*
4193                          * We've kicked active balancing, reset the failure
4194                          * counter.
4195                          */
4196                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
4197                 }
4198         } else
4199                 sd->nr_balance_failed = 0;
4200
4201         if (likely(!active_balance)) {
4202                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
4203                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
4204         } else {
4205                 /*
4206                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
4207                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
4208                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
4209                  * move_tasks).
4210                  */
4211                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
4212                         sd->balance_interval *= 2;
4213         }
4214
4215         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4216             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4217                 ld_moved = -1;
4218
4219         goto out;
4220
4221 out_balanced:
4222         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4223
4224         sd->nr_balance_failed = 0;
4225
4226 out_one_pinned:
4227         /* tune up the balancing interval */
4228         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4229                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4230                 sd->balance_interval *= 2;
4231
4232         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4233             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4234                 ld_moved = -1;
4235         else
4236                 ld_moved = 0;
4237 out:
4238         if (ld_moved)
4239                 update_shares(sd);
4240         return ld_moved;
4241 }
4242
4243 /*
4244  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4245  * tasks if there is an imbalance.
4246  *
4247  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
4248  * this_rq is locked.
4249  */
4250 static int
4251 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
4252 {
4253         struct sched_group *group;
4254         struct rq *busiest = NULL;
4255         unsigned long imbalance;
4256         int ld_moved = 0;
4257         int sd_idle = 0;
4258         int all_pinned = 0;
4259         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4260
4261         cpumask_setall(cpus);
4262
4263         /*
4264          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4265          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4266          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
4267          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4268          */
4269         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4270             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4271                 sd_idle = 1;
4272
4273         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
4274 redo:
4275         update_shares_locked(this_rq, sd);
4276         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
4277                                    &sd_idle, cpus, NULL);
4278         if (!group) {
4279                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
4280                 goto out_balanced;
4281         }
4282
4283         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
4284         if (!busiest) {
4285                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
4286                 goto out_balanced;
4287         }
4288
4289         BUG_ON(busiest == this_rq);
4290
4291         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
4292
4293         ld_moved = 0;
4294         if (busiest->nr_running > 1) {
4295                 /* Attempt to move tasks */
4296                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4297                 /* this_rq->clock is already updated */
4298                 update_rq_clock(busiest);
4299                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4300                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
4301                                         &all_pinned);
4302                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4303
4304                 if (unlikely(all_pinned)) {
4305                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4306                         if (!cpumask_empty(cpus))
4307                                 goto redo;
4308                 }
4309         }
4310
4311         if (!ld_moved) {
4312                 int active_balance = 0;
4313
4314                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
4315                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4316                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4317                         return -1;
4318
4319                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4320                         return -1;
4321
4322                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
4323                         return -1;
4324
4325                 /*
4326                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4327                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4328                  * package. The same method used to move task in load_balance()
4329                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
4330                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
4331                  *
4332                  * The package power saving logic comes from
4333                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
4334                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
4335                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4336                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4337                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4338                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4339                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4340                  *
4341                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4342                  * will be more than one task in the source run queue and
4343                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4344                  * active balance code will not be triggered.
4345                  */
4346
4347                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
4348                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4349
4350                 /*
4351                  * don't kick the migration_thread, if the curr
4352                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4353                  */
4354                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4355                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4356                         all_pinned = 1;
4357                         return ld_moved;
4358                 }
4359
4360                 if (!busiest->active_balance) {
4361                         busiest->active_balance = 1;
4362                         busiest->push_cpu = this_cpu;
4363                         active_balance = 1;
4364                 }
4365
4366                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4367                 /*
4368                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
4369                  */
4370                 spin_unlock(&this_rq->lock);
4371                 if (active_balance)
4372                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
4373                 spin_lock(&this_rq->lock);
4374
4375         } else
4376                 sd->nr_balance_failed = 0;
4377
4378         update_shares_locked(this_rq, sd);
4379         return ld_moved;
4380
4381 out_balanced:
4382         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
4383         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4384             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4385                 return -1;
4386         sd->nr_balance_failed = 0;
4387
4388         return 0;
4389 }
4390
4391 /*
4392  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4393  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4394  */
4395 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4396 {
4397         struct sched_domain *sd;
4398         int pulled_task = 0;
4399         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4400
4401         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4402                 unsigned long interval;
4403
4404                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4405                         continue;
4406
4407                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4408                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4409                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4410                                                            sd);
4411
4412                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4413                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4414                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4415                 if (pulled_task)
4416                         break;
4417         }
4418         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4419                 /*
4420                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4421                  * a busy processor. So reset next_balance.
4422                  */
4423                 this_rq->next_balance = next_balance;
4424         }
4425 }
4426
4427 /*
4428  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4429  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4430  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4431  * logical imbalances.
4432  *
4433  * Called with busiest_rq locked.
4434  */
4435 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4436 {
4437         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4438         struct sched_domain *sd;
4439         struct rq *target_rq;
4440
4441         /* Is there any task to move? */
4442         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4443                 return;
4444
4445         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4446
4447         /*
4448          * This condition is "impossible", if it occurs
4449          * we need to fix it. Originally reported by
4450          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4451          */
4452         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4453
4454         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4455         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4456         update_rq_clock(busiest_rq);
4457         update_rq_clock(target_rq);
4458
4459         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4460         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4461                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4462                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4463                                 break;
4464         }
4465
4466         if (likely(sd)) {
4467                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4468
4469                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4470                                   sd, CPU_IDLE))
4471                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4472                 else
4473                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4474         }
4475         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4476 }
4477
4478 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4479 static struct {
4480         atomic_t load_balancer;
4481         cpumask_var_t cpu_mask;
4482         cpumask_var_t ilb_grp_nohz_mask;
4483 } nohz ____cacheline_aligned = {
4484         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4485 };
4486
4487 int get_nohz_load_balancer(void)
4488 {
4489         return atomic_read(&nohz.load_balancer);
4490 }
4491
4492 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
4493 /**
4494  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
4495  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
4496  *              be returned.
4497  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
4498  *              for the given cpu.
4499  *
4500  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
4501  */
4502 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
4503 {
4504         struct sched_domain *sd;
4505
4506         for_each_domain(cpu, sd)
4507                 if (sd && (sd->flags & flag))
4508                         break;
4509
4510         return sd;
4511 }
4512
4513 /**
4514  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
4515  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
4516  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
4517  *              for cpu.
4518  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
4519  *
4520  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
4521  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
4522  */
4523 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
4524         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
4525                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
4526
4527 /**
4528  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
4529  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
4530  *
4531  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
4532  *
4533  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
4534  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
4535  * sched_group is semi-idle or not.
4536  */
4537 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
4538 {
4539         cpumask_and(nohz.ilb_grp_nohz_mask, nohz.cpu_mask,
4540                                         sched_group_cpus(ilb_group));
4541
4542         /*
4543          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
4544          * and atleast one idle cpu.
4545          */
4546         if (cpumask_empty(nohz.ilb_grp_nohz_mask))
4547                 return 0;
4548
4549         if (cpumask_equal(nohz.ilb_grp_nohz_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
4550                 return 0;
4551
4552         return 1;
4553 }
4554 /**
4555  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
4556  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
4557  *
4558  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
4559  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
4560  *
4561  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
4562  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
4563  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
4564  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
4565  */
4566 static int find_new_ilb(int cpu)
4567 {
4568         struct sched_domain *sd;
4569         struct sched_group *ilb_group;
4570
4571         /*
4572          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
4573          * when power-aware load balancing is enabled
4574          */
4575         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
4576                 goto out_done;
4577
4578         /*
4579          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
4580          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
4581          */
4582         if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) < 2)
4583                 goto out_done;
4584
4585         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
4586                 ilb_group = sd->groups;
4587
4588                 do {
4589                         if (is_semi_idle_group(ilb_group))
4590                                 return cpumask_first(nohz.ilb_grp_nohz_mask);
4591
4592                         ilb_group = ilb_group->next;
4593
4594                 } while (ilb_group != sd->groups);
4595         }
4596
4597 out_done:
4598         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4599 }
4600 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
4601 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
4602 {
4603         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4604 }
4605 #endif
4606
4607 /*
4608  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4609  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4610  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4611  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4612  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4613  * arrives...
4614  *
4615  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4616  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4617  * nohz.cpu_mask..
4618  *
4619  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4620  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4621  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4622  * there is no need for ilb owner.
4623  *
4624  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4625  * next busy scheduler_tick()
4626  */
4627 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4628 {
4629         int cpu = smp_processor_id();
4630
4631         if (stop_tick) {
4632                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4633
4634                 if (!cpu_active(cpu)) {
4635                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4636                                 return 0;
4637
4638                         /*
4639                          * If we are going offline and still the leader,
4640                          * give up!
4641                          */
4642                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4643                                 BUG();
4644
4645                         return 0;
4646                 }
4647
4648                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4649
4650                 /* time for ilb owner also to sleep */
4651                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4652                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4653                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4654                         return 0;
4655                 }
4656
4657                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4658                         /* make me the ilb owner */
4659                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4660                                 return 1;
4661                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4662                         int new_ilb;
4663
4664                         if (!(sched_smt_power_savings ||
4665                                                 sched_mc_power_savings))
4666                                 return 1;
4667                         /*
4668                          * Check to see if there is a more power-efficient
4669                          * ilb.
4670                          */
4671                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
4672                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
4673                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4674                                 resched_cpu(new_ilb);
4675                                 return 0;
4676                         }
4677                         return 1;
4678                 }
4679         } else {
4680                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4681                         return 0;
4682
4683                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4684
4685                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4686                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4687                                 BUG();
4688         }
4689         return 0;
4690 }
4691 #endif
4692
4693 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4694
4695 /*
4696  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4697  * and initiates a balancing operation if so.
4698  *
4699  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4700  */
4701 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4702 {
4703         int balance = 1;
4704         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4705         unsigned long interval;
4706         struct sched_domain *sd;
4707         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4708         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4709         int update_next_balance = 0;
4710         int need_serialize;
4711
4712         for_each_domain(cpu, sd) {
4713                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4714                         continue;
4715
4716                 interval = sd->balance_interval;
4717                 if (idle != CPU_IDLE)
4718                         interval *= sd->busy_factor;
4719
4720                 /* scale ms to jiffies */
4721                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4722                 if (unlikely(!interval))
4723                         interval = 1;
4724                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4725                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4726
4727                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4728
4729                 if (need_serialize) {
4730                         if (!spin_trylock(&balancing))
4731                                 goto out;
4732                 }
4733
4734                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4735                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
4736                                 /*
4737                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4738                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4739                                  * not idle.
4740                                  */
4741                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4742                         }
4743                         sd->last_balance = jiffies;
4744                 }
4745                 if (need_serialize)
4746                         spin_unlock(&balancing);
4747 out:
4748                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4749                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4750                         update_next_balance = 1;
4751                 }
4752
4753                 /*
4754                  * Stop the load balance at this level. There is another
4755                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4756                  * actively.
4757                  */
4758                 if (!balance)
4759                         break;
4760         }
4761
4762         /*
4763          * next_balance will be updated only when there is a need.
4764          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4765          * updated.
4766          */
4767         if (likely(update_next_balance))
4768                 rq->next_balance = next_balance;
4769 }
4770
4771 /*
4772  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4773  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4774  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4775  */
4776 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4777 {
4778         int this_cpu = smp_processor_id();
4779         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4780         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4781                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4782
4783         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4784
4785 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4786         /*
4787          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4788          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4789          * stopped.
4790          */
4791         if (this_rq->idle_at_tick &&
4792             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4793                 struct rq *rq;
4794                 int balance_cpu;
4795
4796                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4797                         if (balance_cpu == this_cpu)
4798                                 continue;
4799
4800                         /*
4801                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4802                          * work being done for other cpus. Next load
4803                          * balancing owner will pick it up.
4804                          */
4805                         if (need_resched())
4806                                 break;
4807
4808                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4809
4810                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4811                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4812                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4813                 }
4814         }
4815 #endif
4816 }
4817
4818 static inline int on_null_domain(int cpu)
4819 {
4820         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4821 }
4822
4823 /*
4824  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4825  *
4826  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4827  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4828  * if the whole system is idle.
4829  */
4830 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4831 {
4832 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4833         /*
4834          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4835          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4836          * load balancer.
4837          */
4838         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4839                 rq->in_nohz_recently = 0;
4840
4841                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4842                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4843                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4844                 }
4845
4846                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4847                         int ilb = find_new_ilb(cpu);
4848
4849                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4850                                 resched_cpu(ilb);
4851                 }
4852         }
4853
4854         /*
4855          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4856          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4857          */
4858         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4859             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4860                 resched_cpu(cpu);
4861                 return;
4862         }
4863
4864         /*
4865          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4866          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4867          */
4868         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4869             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4870                 return;
4871 #endif
4872         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4873         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4874             likely(!on_null_domain(cpu)))
4875                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4876 }
4877
4878 #else   /* CONFIG_SMP */
4879
4880 /*
4881  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4882  */
4883 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4884 {
4885 }
4886
4887 #endif
4888
4889 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4890
4891 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4892
4893 /*
4894  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
4895  * @p in case that task is currently running.
4896  *
4897  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
4898  */
4899 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
4900 {
4901         u64 ns = 0;
4902
4903         if (task_current(rq, p)) {
4904                 update_rq_clock(rq);
4905                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
4906                 if ((s64)ns < 0)
4907                         ns = 0;
4908         }
4909
4910         return ns;
4911 }
4912
4913 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4914 {
4915         unsigned long flags;
4916         struct rq *rq;
4917         u64 ns = 0;
4918
4919         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4920         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
4921         task_rq_unlock(rq, &flags);
4922
4923         return ns;
4924 }
4925
4926 /*
4927  * Return accounted runtime for the task.
4928  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
4929  * pending runtime that have not been accounted yet.
4930  */
4931 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4932 {
4933         unsigned long flags;
4934         struct rq *rq;
4935         u64 ns = 0;
4936
4937         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4938         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4939         task_rq_unlock(rq, &flags);
4940
4941         return ns;
4942 }
4943
4944 /*
4945  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
4946  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
4947  * pending runtime that have not been accounted yet.
4948  *
4949  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
4950  * so the return value not includes other pending runtime that other
4951  * running tasks might have.
4952  */
4953 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
4954 {
4955         struct task_cputime totals;
4956         unsigned long flags;
4957         struct rq *rq;
4958         u64 ns;
4959
4960         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4961         thread_group_cputime(p, &totals);
4962         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4963         task_rq_unlock(rq, &flags);
4964
4965         return ns;
4966 }
4967
4968 /*
4969  * Account user cpu time to a process.
4970  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4971  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4972  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4973  */
4974 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4975                        cputime_t cputime_scaled)
4976 {
4977         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4978         cputime64_t tmp;
4979
4980         /* Add user time to process. */
4981         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4982         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4983         account_group_user_time(p, cputime);
4984
4985         /* Add user time to cpustat. */
4986         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4987         if (TASK_NICE(p) > 0)
4988                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4989         else
4990                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4991
4992         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
4993         /* Account for user time used */
4994         acct_update_integrals(p);
4995 }
4996
4997 /*
4998  * Account guest cpu time to a process.
4999  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5000  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
5001  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5002  */
5003 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5004                                cputime_t cputime_scaled)
5005 {
5006         cputime64_t tmp;
5007         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5008
5009         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5010
5011         /* Add guest time to process. */
5012         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5013         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5014         account_group_user_time(p, cputime);
5015         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
5016
5017         /* Add guest time to cpustat. */
5018         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5019         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
5020 }
5021
5022 /*
5023  * Account system cpu time to a process.
5024  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5025  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
5026  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
5027  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5028  */
5029 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
5030                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
5031 {
5032         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5033         cputime64_t tmp;
5034
5035         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
5036                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
5037                 return;
5038         }
5039
5040         /* Add system time to process. */
5041         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
5042         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
5043         account_group_system_time(p, cputime);
5044
5045         /* Add system time to cpustat. */
5046         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5047         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
5048                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
5049         else if (softirq_count())
5050                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
5051         else
5052                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
5053
5054         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
5055
5056         /* Account for system time used */
5057         acct_update_integrals(p);
5058 }
5059
5060 /*
5061  * Account for involuntary wait time.
5062  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
5063  */
5064 void account_steal_time(cputime_t cputime)
5065 {
5066         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5067         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5068
5069         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
5070 }
5071
5072 /*
5073  * Account for idle time.
5074  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
5075  */
5076 void account_idle_time(cputime_t cputime)
5077 {
5078         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5079         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5080         struct rq *rq = this_rq();
5081
5082         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
5083                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
5084         else
5085                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
5086 }
5087
5088 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5089
5090 /*
5091  * Account a single tick of cpu time.
5092  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5093  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
5094  */
5095 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
5096 {
5097         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
5098         struct rq *rq = this_rq();
5099
5100         if (user_tick)
5101                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
5102         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
5103                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
5104                                     one_jiffy_scaled);
5105         else
5106                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
5107 }
5108
5109 /*
5110  * Account multiple ticks of steal time.
5111  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
5112  * @ticks: number of stolen ticks
5113  */
5114 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
5115 {
5116         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5117 }
5118
5119 /*
5120  * Account multiple ticks of idle time.
5121  * @ticks: number of stolen ticks
5122  */
5123 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
5124 {
5125         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5126 }
5127
5128 #endif
5129
5130 /*
5131  * Use precise platform statistics if available:
5132  */
5133 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5134 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5135 {
5136         return p->utime;
5137 }
5138
5139 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5140 {
5141         return p->stime;
5142 }
5143 #else
5144 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5145 {
5146         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
5147                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
5148         u64 temp;
5149
5150         /*
5151          * Use CFS's precise accounting:
5152          */
5153         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
5154
5155         if (total) {
5156                 temp *= utime;
5157                 do_div(temp, total);
5158         }
5159         utime = (clock_t)temp;
5160
5161         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
5162         return p->prev_utime;
5163 }
5164
5165 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5166 {
5167         clock_t stime;
5168
5169         /*
5170          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
5171          * the total, to make sure the total observed by userspace
5172          * grows monotonically - apps rely on that):
5173          */
5174         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
5175                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
5176
5177         if (stime >= 0)
5178                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
5179
5180         return p->prev_stime;
5181 }
5182 #endif
5183
5184 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
5185 {
5186         return p->gtime;
5187 }
5188
5189 /*
5190  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5191  * We call it with interrupts disabled.
5192  *
5193  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
5194  * timeslices.
5195  */
5196 void scheduler_tick(void)
5197 {
5198         int cpu = smp_processor_id();
5199         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5200         struct task_struct *curr = rq->curr;
5201
5202         sched_clock_tick();
5203
5204         spin_lock(&rq->lock);
5205         update_rq_clock(rq);
5206         update_cpu_load(rq);
5207         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5208         spin_unlock(&rq->lock);
5209
5210         perf_event_task_tick(curr, cpu);
5211
5212 #ifdef CONFIG_SMP
5213         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
5214         trigger_load_balance(rq, cpu);
5215 #endif
5216 }
5217
5218 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
5219 {
5220         if (in_lock_functions(addr)) {
5221                 addr = CALLER_ADDR2;
5222                 if (in_lock_functions(addr))
5223                         addr = CALLER_ADDR3;
5224         }
5225         return addr;
5226 }
5227
5228 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5229                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
5230
5231 void __kprobes add_preempt_count(int val)
5232 {
5233 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5234         /*
5235          * Underflow?
5236          */
5237         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5238                 return;
5239 #endif
5240         preempt_count() += val;
5241 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5242         /*
5243          * Spinlock count overflowing soon?
5244          */
5245         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5246                                 PREEMPT_MASK - 10);
5247 #endif
5248         if (preempt_count() == val)
5249                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5250 }
5251 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
5252
5253 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
5254 {
5255 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5256         /*
5257          * Underflow?
5258          */
5259         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5260                 return;
5261         /*
5262          * Is the spinlock portion underflowing?
5263          */
5264         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5265                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5266                 return;
5267 #endif
5268
5269         if (preempt_count() == val)
5270                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5271         preempt_count() -= val;
5272 }
5273 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
5274
5275 #endif
5276
5277 /*
5278  * Print scheduling while atomic bug:
5279  */
5280 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5281 {
5282         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5283
5284         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5285                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5286
5287         debug_show_held_locks(prev);
5288         print_modules();
5289         if (irqs_disabled())
5290                 print_irqtrace_events(prev);
5291
5292         if (regs)
5293                 show_regs(regs);
5294         else
5295                 dump_stack();
5296 }
5297
5298 /*
5299  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5300  */
5301 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
5302 {
5303         /*
5304          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
5305          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
5306          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
5307          */
5308         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
5309                 __schedule_bug(prev);
5310
5311         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5312
5313         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
5314 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
5315         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
5316                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
5317                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
5318         }
5319 #endif
5320 }
5321
5322 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
5323 {
5324         u64 runtime = p->se.sum_exec_runtime - p->se.prev_sum_exec_runtime;
5325
5326         update_avg(&p->se.avg_running, runtime);
5327
5328         if (p->state == TASK_RUNNING) {
5329                 /*
5330                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
5331                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
5332                  * the avg_overlap on preemption.
5333                  *
5334                  * We use the average preemption runtime because that
5335                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
5336                  * build up.
5337                  */
5338                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
5339                 update_avg(&p->se.avg_overlap, runtime);
5340         } else {
5341                 update_avg(&p->se.avg_running, 0);
5342         }
5343         p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5344 }
5345
5346 /*
5347  * Pick up the highest-prio task:
5348  */
5349 static inline struct task_struct *
5350 pick_next_task(struct rq *rq)
5351 {
5352         const struct sched_class *class;
5353         struct task_struct *p;
5354
5355         /*
5356          * Optimization: we know that if all tasks are in
5357          * the fair class we can call that function directly:
5358          */
5359         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
5360                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
5361                 if (likely(p))
5362                         return p;
5363         }
5364
5365         class = sched_class_highest;
5366         for ( ; ; ) {
5367                 p = class->pick_next_task(rq);
5368                 if (p)
5369                         return p;
5370                 /*
5371                  * Will never be NULL as the idle class always
5372                  * returns a non-NULL p:
5373                  */
5374                 class = class->next;
5375         }
5376 }
5377
5378 /*
5379  * schedule() is the main scheduler function.
5380  */
5381 asmlinkage void __sched schedule(void)
5382 {
5383         struct task_struct *prev, *next;
5384         unsigned long *switch_count;
5385         struct rq *rq;
5386         int cpu;
5387
5388 need_resched:
5389         preempt_disable();
5390         cpu = smp_processor_id();
5391         rq = cpu_rq(cpu);
5392         rcu_sched_qs(cpu);
5393         prev = rq->curr;
5394         switch_count = &prev->nivcsw;
5395
5396         release_kernel_lock(prev);
5397 need_resched_nonpreemptible:
5398
5399         schedule_debug(prev);
5400
5401         if (sched_feat(HRTICK))
5402                 hrtick_clear(rq);
5403
5404         spin_lock_irq(&rq->lock);
5405         update_rq_clock(rq);
5406         clear_tsk_need_resched(prev);
5407
5408         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
5409                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
5410                         prev->state = TASK_RUNNING;
5411                 else
5412                         deactivate_task(rq, prev, 1);
5413                 switch_count = &prev->nvcsw;
5414         }
5415
5416         pre_schedule(rq, prev);
5417
5418         if (unlikely(!rq->nr_running))
5419                 idle_balance(cpu, rq);
5420
5421         put_prev_task(rq, prev);
5422         next = pick_next_task(rq);
5423
5424         if (likely(prev != next)) {
5425                 sched_info_switch(prev, next);
5426                 perf_event_task_sched_out(prev, next, cpu);
5427
5428                 rq->nr_switches++;
5429                 rq->curr = next;
5430                 ++*switch_count;
5431
5432                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
5433                 /*
5434                  * the context switch might have flipped the stack from under
5435                  * us, hence refresh the local variables.
5436                  */
5437                 cpu = smp_processor_id();
5438                 rq = cpu_rq(cpu);
5439         } else
5440                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5441
5442         post_schedule(rq);
5443
5444         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
5445                 goto need_resched_nonpreemptible;
5446
5447         preempt_enable_no_resched();
5448         if (need_resched())
5449                 goto need_resched;
5450 }
5451 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5452
5453 #ifdef CONFIG_SMP
5454 /*
5455  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
5456  * access and not reliable.
5457  */
5458 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
5459 {
5460         unsigned int cpu;
5461         struct rq *rq;
5462
5463         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
5464                 return 0;
5465
5466 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
5467         /*
5468          * Need to access the cpu field knowing that
5469          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
5470          * the mutex owner just released it and exited.
5471          */
5472         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
5473                 goto out;
5474 #else
5475         cpu = owner->cpu;
5476 #endif
5477
5478         /*
5479          * Even if the access succeeded (likely case),
5480          * the cpu field may no longer be valid.
5481          */
5482         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
5483                 goto out;
5484
5485         /*
5486          * We need to validate that we can do a
5487          * get_cpu() and that we have the percpu area.
5488          */
5489         if (!cpu_online(cpu))
5490                 goto out;
5491
5492         rq = cpu_rq(cpu);
5493
5494         for (;;) {
5495                 /*
5496                  * Owner changed, break to re-assess state.
5497                  */
5498                 if (lock->owner != owner)
5499                         break;
5500
5501                 /*
5502                  * Is that owner really running on that cpu?
5503                  */
5504                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
5505                         return 0;
5506
5507                 cpu_relax();
5508         }
5509 out:
5510         return 1;
5511 }
5512 #endif
5513
5514 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5515 /*
5516  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5517  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
5518  * occur there and call schedule directly.
5519  */
5520 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
5521 {
5522         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5523
5524         /*
5525          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5526          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5527          */
5528         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
5529                 return;
5530
5531         do {
5532                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5533                 schedule();
5534                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5535
5536                 /*
5537                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5538                  * between schedule and now.
5539                  */
5540                 barrier();
5541         } while (need_resched());
5542 }
5543 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5544
5545 /*
5546  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
5547  * off of irq context.
5548  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5549  * protect us against recursive calling from irq.
5550  */
5551 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
5552 {
5553         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5554
5555         /* Catch callers which need to be fixed */
5556         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
5557
5558         do {
5559                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5560                 local_irq_enable();
5561                 schedule();
5562                 local_irq_disable();
5563                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5564
5565                 /*
5566                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5567                  * between schedule and now.
5568                  */
5569                 barrier();
5570         } while (need_resched());
5571 }
5572
5573 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
5574
5575 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
5576                           void *key)
5577 {
5578         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
5579 }
5580 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5581
5582 /*
5583  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
5584  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
5585  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
5586  *
5587  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
5588  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
5589  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
5590  */
5591 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5592                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
5593 {
5594         wait_queue_t *curr, *next;
5595
5596         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
5597                 unsigned flags = curr->flags;
5598
5599                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
5600                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
5601                         break;
5602         }
5603 }
5604
5605 /**
5606  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
5607  * @q: the waitqueue
5608  * @mode: which threads
5609  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5610  * @key: is directly passed to the wakeup function
5611  *
5612  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5613  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5614  */
5615 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5616                         int nr_exclusive, void *key)
5617 {
5618         unsigned long flags;
5619
5620         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5621         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5622         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5623 }
5624 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5625
5626 /*
5627  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5628  */
5629 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5630 {
5631         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5632 }
5633
5634 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
5635 {
5636         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
5637 }
5638
5639 /**
5640  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
5641  * @q: the waitqueue
5642  * @mode: which threads
5643  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5644  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
5645  *
5646  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5647  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5648  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5649  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5650  *
5651  * On UP it can prevent extra preemption.
5652  *
5653  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5654  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5655  */
5656 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5657                         int nr_exclusive, void *key)
5658 {
5659         unsigned long flags;
5660         int wake_flags = WF_SYNC;
5661
5662         if (unlikely(!q))
5663                 return;
5664
5665         if (unlikely(!nr_exclusive))
5666                 wake_flags = 0;
5667
5668         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5669         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
5670         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5671 }
5672 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
5673
5674 /*
5675  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
5676  */
5677 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5678 {
5679         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
5680 }
5681 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5682
5683 /**
5684  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5685  * @x:  holds the state of this particular completion
5686  *
5687  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5688  * awakened in the same order in which they were queued.
5689  *
5690  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
5691  *
5692  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5693  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5694  */
5695 void complete(struct completion *x)
5696 {
5697         unsigned long flags;
5698
5699         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5700         x->done++;
5701         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5702         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5703 }
5704 EXPORT_SYMBOL(complete);
5705
5706 /**
5707  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5708  * @x:  holds the state of this particular completion
5709  *
5710  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5711  *
5712  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5713  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5714  */
5715 void complete_all(struct completion *x)
5716 {
5717         unsigned long flags;
5718
5719         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5720         x->done += UINT_MAX/2;
5721         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5722         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5723 }
5724 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5725
5726 static inline long __sched
5727 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5728 {
5729         if (!x->done) {
5730                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5731
5732                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5733                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5734                 do {
5735                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5736                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5737                                 break;
5738                         }
5739                         __set_current_state(state);
5740                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5741                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5742                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5743                 } while (!x->done && timeout);
5744                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5745                 if (!x->done)
5746                         return timeout;
5747         }
5748         x->done--;
5749         return timeout ?: 1;
5750 }
5751
5752 static long __sched
5753 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5754 {
5755         might_sleep();
5756
5757         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5758         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5759         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5760         return timeout;
5761 }
5762
5763 /**
5764  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5765  * @x:  holds the state of this particular completion
5766  *
5767  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5768  * interruptible and there is no timeout.
5769  *
5770  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5771  * and interrupt capability. Also see complete().
5772  */
5773 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5774 {
5775         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5776 }
5777 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5778
5779 /**
5780  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5781  * @x:  holds the state of this particular completion
5782  * @timeout:  timeout value in jiffies
5783  *
5784  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5785  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5786  * interruptible.
5787  */
5788 unsigned long __sched
5789 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5790 {
5791         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5792 }
5793 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5794
5795 /**
5796  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5797  * @x:  holds the state of this particular completion
5798  *
5799  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5800  * interruptible.
5801  */
5802 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5803 {
5804         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5805         if (t == -ERESTARTSYS)
5806                 return t;
5807         return 0;
5808 }
5809 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5810
5811 /**
5812  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5813  * @x:  holds the state of this particular completion
5814  * @timeout:  timeout value in jiffies
5815  *
5816  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5817  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5818  */
5819 unsigned long __sched
5820 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5821                                           unsigned long timeout)
5822 {
5823         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5824 }
5825 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5826
5827 /**
5828  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5829  * @x:  holds the state of this particular completion
5830  *
5831  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5832  * interrupted by a kill signal.
5833  */
5834 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5835 {
5836         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5837         if (t == -ERESTARTSYS)
5838                 return t;
5839         return 0;
5840 }
5841 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5842
5843 /**
5844  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5845  *      @x:     completion structure
5846  *
5847  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5848  *               1 if a decrement succeeded.
5849  *
5850  *      If a completion is being used as a counting completion,
5851  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5852  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5853  *      is protecting is not available.
5854  */
5855 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5856 {
5857         int ret = 1;
5858
5859         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5860         if (!x->done)
5861                 ret = 0;
5862         else
5863                 x->done--;
5864         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5865         return ret;
5866 }
5867 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5868
5869 /**
5870  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5871  *      @x:     completion structure
5872  *
5873  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5874  *               1 if there are no waiters.
5875  *
5876  */
5877 bool completion_done(struct completion *x)
5878 {
5879         int ret = 1;
5880
5881         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5882         if (!x->done)
5883                 ret = 0;
5884         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5885         return ret;
5886 }
5887 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5888
5889 static long __sched
5890 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5891 {
5892         unsigned long flags;
5893         wait_queue_t wait;
5894
5895         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5896
5897         __set_current_state(state);
5898
5899         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5900         __add_wait_queue(q, &wait);
5901         spin_unlock(&q->lock);
5902         timeout = schedule_timeout(timeout);
5903         spin_lock_irq(&q->lock);
5904         __remove_wait_queue(q, &wait);
5905         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5906
5907         return timeout;
5908 }
5909
5910 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5911 {
5912         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5913 }
5914 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
5915
5916 long __sched
5917 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5918 {
5919         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
5920 }
5921 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
5922
5923 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5924 {
5925         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5926 }
5927 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5928
5929 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5930 {
5931         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5932 }
5933 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5934
5935 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5936
5937 /*
5938  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5939  * @p: task
5940  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5941  *
5942  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5943  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5944  *
5945  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
5946  */
5947 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5948 {
5949         unsigned long flags;
5950         int oldprio, on_rq, running;
5951         struct rq *rq;
5952         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5953
5954         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5955
5956         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5957         update_rq_clock(rq);
5958
5959         oldprio = p->prio;
5960         on_rq = p->se.on_rq;
5961         running = task_current(rq, p);
5962         if (on_rq)
5963                 dequeue_task(rq, p, 0);
5964         if (running)
5965                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5966
5967         if (rt_prio(prio))
5968                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5969         else
5970                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5971
5972         p->prio = prio;
5973
5974         if (running)
5975                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5976         if (on_rq) {
5977                 enqueue_task(rq, p, 0);
5978
5979                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5980         }
5981         task_rq_unlock(rq, &flags);
5982 }
5983
5984 #endif
5985
5986 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5987 {
5988         int old_prio, delta, on_rq;
5989         unsigned long flags;
5990         struct rq *rq;
5991
5992         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5993                 return;
5994         /*
5995          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5996          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5997          */
5998         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5999         update_rq_clock(rq);
6000         /*
6001          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
6002          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
6003          * it wont have any effect on scheduling until the task is
6004          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
6005          */
6006         if (task_has_rt_policy(p)) {
6007                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6008                 goto out_unlock;
6009         }
6010         on_rq = p->se.on_rq;
6011         if (on_rq)
6012                 dequeue_task(rq, p, 0);
6013
6014         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6015         set_load_weight(p);
6016         old_prio = p->prio;
6017         p->prio = effective_prio(p);
6018         delta = p->prio - old_prio;
6019
6020         if (on_rq) {
6021                 enqueue_task(rq, p, 0);
6022                 /*
6023                  * If the task increased its priority or is running and
6024                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
6025                  */
6026                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
6027                         resched_task(rq->curr);
6028         }
6029 out_unlock:
6030         task_rq_unlock(rq, &flags);
6031 }
6032 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
6033
6034 /*
6035  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
6036  * @p: task
6037  * @nice: nice value
6038  */
6039 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
6040 {
6041         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
6042         int nice_rlim = 20 - nice;
6043
6044         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
6045                 capable(CAP_SYS_NICE));
6046 }
6047
6048 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
6049
6050 /*
6051  * sys_nice - change the priority of the current process.
6052  * @increment: priority increment
6053  *
6054  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
6055  * does similar things.
6056  */
6057 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
6058 {
6059         long nice, retval;
6060
6061         /*
6062          * Setpriority might change our priority at the same moment.
6063          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
6064          * and we have a single winner.
6065          */
6066         if (increment < -40)
6067                 increment = -40;
6068         if (increment > 40)
6069                 increment = 40;
6070
6071         nice = TASK_NICE(current) + increment;
6072         if (nice < -20)
6073                 nice = -20;
6074         if (nice > 19)
6075                 nice = 19;
6076
6077         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
6078                 return -EPERM;
6079
6080         retval = security_task_setnice(current, nice);
6081         if (retval)
6082                 return retval;
6083
6084         set_user_nice(current, nice);
6085         return 0;
6086 }
6087
6088 #endif
6089
6090 /**
6091  * task_prio - return the priority value of a given task.
6092  * @p: the task in question.
6093  *
6094  * This is the priority value as seen by users in /proc.
6095  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
6096  * around 0, value goes from -16 to +15.
6097  */
6098 int task_prio(const struct task_struct *p)
6099 {
6100         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
6101 }
6102
6103 /**
6104  * task_nice - return the nice value of a given task.
6105  * @p: the task in question.
6106  */
6107 int task_nice(const struct task_struct *p)
6108 {
6109         return TASK_NICE(p);
6110 }
6111 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
6112
6113 /**
6114  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
6115  * @cpu: the processor in question.
6116  */
6117 int idle_cpu(int cpu)
6118 {
6119         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
6120 }
6121
6122 /**
6123  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
6124  * @cpu: the processor in question.
6125  */
6126 struct task_struct *idle_task(int cpu)
6127 {
6128         return cpu_rq(cpu)->idle;
6129 }
6130
6131 /**
6132  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
6133  * @pid: the pid in question.
6134  */
6135 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
6136 {
6137         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
6138 }
6139
6140 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
6141 static void
6142 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
6143 {
6144         BUG_ON(p->se.on_rq);
6145
6146         p->policy = policy;
6147         switch (p->policy) {
6148         case SCHED_NORMAL:
6149         case SCHED_BATCH:
6150         case SCHED_IDLE:
6151                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6152                 break;
6153         case SCHED_FIFO:
6154         case SCHED_RR:
6155                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6156                 break;
6157         }
6158
6159         p->rt_priority = prio;
6160         p->normal_prio = normal_prio(p);
6161         /* we are holding p->pi_lock already */
6162         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
6163         set_load_weight(p);
6164 }
6165
6166 /*
6167  * check the target process has a UID that matches the current process's
6168  */
6169 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
6170 {
6171         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
6172         bool match;
6173
6174         rcu_read_lock();
6175         pcred = __task_cred(p);
6176         match = (cred->euid == pcred->euid ||
6177                  cred->euid == pcred->uid);
6178         rcu_read_unlock();
6179         return match;
6180 }
6181
6182 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6183                                 struct sched_param *param, bool user)
6184 {
6185         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
6186         unsigned long flags;
6187         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6188         struct rq *rq;
6189         int reset_on_fork;
6190
6191         /* may grab non-irq protected spin_locks */
6192         BUG_ON(in_interrupt());
6193 recheck:
6194         /* double check policy once rq lock held */
6195         if (policy < 0) {
6196                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
6197                 policy = oldpolicy = p->policy;
6198         } else {
6199                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
6200                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
6201
6202                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
6203                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
6204                                 policy != SCHED_IDLE)
6205                         return -EINVAL;
6206         }
6207
6208         /*
6209          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
6210          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
6211          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
6212          */
6213         if (param->sched_priority < 0 ||
6214             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
6215             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
6216                 return -EINVAL;
6217         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
6218                 return -EINVAL;
6219
6220         /*
6221          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
6222          */
6223         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
6224                 if (rt_policy(policy)) {
6225                         unsigned long rlim_rtprio;
6226
6227                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
6228                                 return -ESRCH;
6229                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
6230                         unlock_task_sighand(p, &flags);
6231
6232                         /* can't set/change the rt policy */
6233                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
6234                                 return -EPERM;
6235
6236                         /* can't increase priority */
6237                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
6238                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
6239                                 return -EPERM;
6240                 }
6241                 /*
6242                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
6243                  * move out of SCHED_IDLE either:
6244                  */
6245                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
6246                         return -EPERM;
6247
6248                 /* can't change other user's priorities */
6249                 if (!check_same_owner(p))
6250                         return -EPERM;
6251
6252                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
6253                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
6254                         return -EPERM;
6255         }
6256
6257         if (user) {
6258 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6259                 /*
6260                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
6261                  * assigned.
6262                  */
6263                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
6264                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
6265                         return -EPERM;
6266 #endif
6267
6268                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
6269                 if (retval)
6270                         return retval;
6271         }
6272
6273         /*
6274          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
6275          * changing the priority of the task:
6276          */
6277         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6278         /*
6279          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
6280          * runqueue lock must be held.
6281          */
6282         rq = __task_rq_lock(p);
6283         /* recheck policy now with rq lock held */
6284         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
6285                 policy = oldpolicy = -1;
6286                 __task_rq_unlock(rq);
6287                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6288                 goto recheck;
6289         }
6290         update_rq_clock(rq);
6291         on_rq = p->se.on_rq;
6292         running = task_current(rq, p);
6293         if (on_rq)
6294                 deactivate_task(rq, p, 0);
6295         if (running)
6296                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6297
6298         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
6299
6300         oldprio = p->prio;
6301         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
6302
6303         if (running)
6304                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6305         if (on_rq) {
6306                 activate_task(rq, p, 0);
6307
6308                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6309         }
6310         __task_rq_unlock(rq);
6311         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6312
6313         rt_mutex_adjust_pi(p);
6314
6315         return 0;
6316 }
6317
6318 /**
6319  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
6320  * @p: the task in question.
6321  * @policy: new policy.
6322  * @param: structure containing the new RT priority.
6323  *
6324  * NOTE that the task may be already dead.
6325  */
6326 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6327                        struct sched_param *param)
6328 {
6329         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
6330 }
6331 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
6332
6333 /**
6334  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
6335  * @p: the task in question.
6336  * @policy: new policy.
6337  * @param: structure containing the new RT priority.
6338  *
6339  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
6340  * current context has permission.  For example, this is needed in
6341  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
6342  * but our caller might not have that capability.
6343  */
6344 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
6345                                struct sched_param *param)
6346 {
6347         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
6348 }
6349
6350 static int
6351 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
6352 {
6353         struct sched_param lparam;
6354         struct task_struct *p;
6355         int retval;
6356
6357         if (!param || pid < 0)
6358                 return -EINVAL;
6359         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
6360                 return -EFAULT;
6361
6362         rcu_read_lock();
6363         retval = -ESRCH;
6364         p = find_process_by_pid(pid);
6365         if (p != NULL)
6366                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
6367         rcu_read_unlock();
6368
6369         return retval;
6370 }
6371
6372 /**
6373  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
6374  * @pid: the pid in question.
6375  * @policy: new policy.
6376  * @param: structure containing the new RT priority.
6377  */
6378 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
6379                 struct sched_param __user *, param)
6380 {
6381         /* negative values for policy are not valid */
6382         if (policy < 0)
6383                 return -EINVAL;
6384
6385         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
6386 }
6387
6388 /**
6389  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
6390  * @pid: the pid in question.
6391  * @param: structure containing the new RT priority.
6392  */
6393 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6394 {
6395         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
6396 }
6397
6398 /**
6399  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
6400  * @pid: the pid in question.
6401  */
6402 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
6403 {
6404         struct task_struct *p;
6405         int retval;
6406
6407         if (pid < 0)
6408                 return -EINVAL;
6409
6410         retval = -ESRCH;
6411         read_lock(&tasklist_lock);
6412         p = find_process_by_pid(pid);
6413         if (p) {
6414                 retval = security_task_getscheduler(p);
6415                 if (!retval)
6416                         retval = p->policy
6417                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
6418         }
6419         read_unlock(&tasklist_lock);
6420         return retval;
6421 }
6422
6423 /**
6424  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
6425  * @pid: the pid in question.
6426  * @param: structure containing the RT priority.
6427  */
6428 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6429 {
6430         struct sched_param lp;
6431         struct task_struct *p;
6432         int retval;
6433
6434         if (!param || pid < 0)
6435                 return -EINVAL;
6436
6437         read_lock(&tasklist_lock);
6438         p = find_process_by_pid(pid);
6439         retval = -ESRCH;
6440         if (!p)
6441                 goto out_unlock;
6442
6443         retval = security_task_getscheduler(p);
6444         if (retval)
6445                 goto out_unlock;
6446
6447         lp.sched_priority = p->rt_priority;
6448         read_unlock(&tasklist_lock);
6449
6450         /*
6451          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
6452          */
6453         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
6454
6455         return retval;
6456
6457 out_unlock:
6458         read_unlock(&tasklist_lock);
6459         return retval;
6460 }
6461
6462 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
6463 {
6464         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
6465         struct task_struct *p;
6466         int retval;
6467
6468         get_online_cpus();
6469         read_lock(&tasklist_lock);
6470
6471         p = find_process_by_pid(pid);
6472         if (!p) {
6473                 read_unlock(&tasklist_lock);
6474                 put_online_cpus();
6475                 return -ESRCH;
6476         }
6477
6478         /*
6479          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
6480          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
6481          * usage count and then drop tasklist_lock.
6482          */
6483         get_task_struct(p);
6484         read_unlock(&tasklist_lock);
6485
6486         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6487                 retval = -ENOMEM;
6488                 goto out_put_task;
6489         }
6490         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6491                 retval = -ENOMEM;
6492                 goto out_free_cpus_allowed;
6493         }
6494         retval = -EPERM;
6495         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
6496                 goto out_unlock;
6497
6498         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
6499         if (retval)
6500                 goto out_unlock;
6501
6502         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6503         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6504  again:
6505         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
6506
6507         if (!retval) {
6508                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6509                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6510                         /*
6511                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6512                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6513                          * cpuset's cpus_allowed
6514                          */
6515                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6516                         goto again;
6517                 }
6518         }
6519 out_unlock:
6520         free_cpumask_var(new_mask);
6521 out_free_cpus_allowed:
6522         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6523 out_put_task:
6524         put_task_struct(p);
6525         put_online_cpus();
6526         return retval;
6527 }
6528
6529 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6530                              struct cpumask *new_mask)
6531 {
6532         if (len < cpumask_size())
6533                 cpumask_clear(new_mask);
6534         else if (len > cpumask_size())
6535                 len = cpumask_size();
6536
6537         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6538 }
6539
6540 /**
6541  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
6542  * @pid: pid of the process
6543  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6544  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
6545  */
6546 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6547                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6548 {
6549         cpumask_var_t new_mask;
6550         int retval;
6551
6552         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6553                 return -ENOMEM;
6554
6555         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6556         if (retval == 0)
6557                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6558         free_cpumask_var(new_mask);
6559         return retval;
6560 }
6561
6562 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6563 {
6564         struct task_struct *p;
6565         int retval;
6566
6567         get_online_cpus();
6568         read_lock(&tasklist_lock);
6569
6570         retval = -ESRCH;
6571         p = find_process_by_pid(pid);
6572         if (!p)
6573                 goto out_unlock;
6574
6575         retval = security_task_getscheduler(p);
6576         if (retval)
6577                 goto out_unlock;
6578
6579         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6580
6581 out_unlock:
6582         read_unlock(&tasklist_lock);
6583         put_online_cpus();
6584
6585         return retval;
6586 }
6587
6588 /**
6589  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
6590  * @pid: pid of the process
6591  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6592  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
6593  */
6594 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6595                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6596 {
6597         int ret;
6598         cpumask_var_t mask;
6599
6600         if (len < cpumask_size())
6601                 return -EINVAL;
6602
6603         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6604                 return -ENOMEM;
6605
6606         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6607         if (ret == 0) {
6608                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
6609                         ret = -EFAULT;
6610                 else
6611                         ret = cpumask_size();
6612         }
6613         free_cpumask_var(mask);
6614
6615         return ret;
6616 }
6617
6618 /**
6619  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6620  *
6621  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6622  * other threads running on this CPU then this function will return.
6623  */
6624 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6625 {
6626         struct rq *rq = this_rq_lock();
6627
6628         schedstat_inc(rq, yld_count);
6629         current->sched_class->yield_task(rq);
6630
6631         /*
6632          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
6633          * no need to preempt or enable interrupts:
6634          */
6635         __release(rq->lock);
6636         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
6637         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
6638         preempt_enable_no_resched();
6639
6640         schedule();
6641
6642         return 0;
6643 }
6644
6645 static inline int should_resched(void)
6646 {
6647         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
6648 }
6649
6650 static void __cond_resched(void)
6651 {
6652         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6653         schedule();
6654         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6655 }
6656
6657 int __sched _cond_resched(void)
6658 {
6659         if (should_resched()) {
6660                 __cond_resched();
6661                 return 1;
6662         }
6663         return 0;
6664 }
6665 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6666
6667 /*
6668  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6669  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6670  *
6671  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6672  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6673  * spin_unlock(), once by hand).
6674  */
6675 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6676 {
6677         int resched = should_resched();
6678         int ret = 0;
6679
6680         lockdep_assert_held(lock);
6681
6682         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6683                 spin_unlock(lock);
6684                 if (resched)
6685                         __cond_resched();
6686                 else
6687                         cpu_relax();
6688                 ret = 1;
6689                 spin_lock(lock);
6690         }
6691         return ret;
6692 }
6693 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
6694
6695 int __sched __cond_resched_softirq(void)
6696 {
6697         BUG_ON(!in_softirq());
6698
6699         if (should_resched()) {
6700                 local_bh_enable();
6701                 __cond_resched();
6702                 local_bh_disable();
6703                 return 1;
6704         }
6705         return 0;
6706 }
6707 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
6708
6709 /**
6710  * yield - yield the current processor to other threads.
6711  *
6712  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6713  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6714  */
6715 void __sched yield(void)
6716 {
6717         set_current_state(TASK_RUNNING);
6718         sys_sched_yield();
6719 }
6720 EXPORT_SYMBOL(yield);
6721
6722 /*
6723  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6724  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6725  *
6726  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
6727  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
6728  */
6729 void __sched io_schedule(void)
6730 {
6731         struct rq *rq = raw_rq();
6732
6733         delayacct_blkio_start();
6734         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6735         current->in_iowait = 1;
6736         schedule();
6737         current->in_iowait = 0;
6738         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6739         delayacct_blkio_end();
6740 }
6741 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6742
6743 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6744 {
6745         struct rq *rq = raw_rq();
6746         long ret;
6747
6748         delayacct_blkio_start();
6749         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6750         current->in_iowait = 1;
6751         ret = schedule_timeout(timeout);
6752         current->in_iowait = 0;
6753         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6754         delayacct_blkio_end();
6755         return ret;
6756 }
6757
6758 /**
6759  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6760  * @policy: scheduling class.
6761  *
6762  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6763  * by a given scheduling class.
6764  */
6765 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6766 {
6767         int ret = -EINVAL;
6768
6769         switch (policy) {
6770         case SCHED_FIFO:
6771         case SCHED_RR:
6772                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6773                 break;
6774         case SCHED_NORMAL:
6775         case SCHED_BATCH:
6776         case SCHED_IDLE:
6777                 ret = 0;
6778                 break;
6779         }
6780         return ret;
6781 }
6782
6783 /**
6784  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6785  * @policy: scheduling class.
6786  *
6787  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6788  * by a given scheduling class.
6789  */
6790 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6791 {
6792         int ret = -EINVAL;
6793
6794         switch (policy) {
6795         case SCHED_FIFO:
6796         case SCHED_RR:
6797                 ret = 1;
6798                 break;
6799         case SCHED_NORMAL:
6800         case SCHED_BATCH:
6801         case SCHED_IDLE:
6802                 ret = 0;
6803         }
6804         return ret;
6805 }
6806
6807 /**
6808  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6809  * @pid: pid of the process.
6810  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6811  *
6812  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6813  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6814  */
6815 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6816                 struct timespec __user *, interval)
6817 {
6818         struct task_struct *p;
6819         unsigned int time_slice;
6820         int retval;
6821         struct timespec t;
6822
6823         if (pid < 0)
6824                 return -EINVAL;
6825
6826         retval = -ESRCH;
6827         read_lock(&tasklist_lock);
6828         p = find_process_by_pid(pid);
6829         if (!p)
6830                 goto out_unlock;
6831
6832         retval = security_task_getscheduler(p);
6833         if (retval)
6834                 goto out_unlock;
6835
6836         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(p);
6837
6838         read_unlock(&tasklist_lock);
6839         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6840         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6841         return retval;
6842
6843 out_unlock:
6844         read_unlock(&tasklist_lock);
6845         return retval;
6846 }
6847
6848 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6849
6850 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6851 {
6852         unsigned long free = 0;
6853         unsigned state;
6854
6855         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6856         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
6857                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6858 #if BITS_PER_LONG == 32
6859         if (state == TASK_RUNNING)
6860                 printk(KERN_CONT " running  ");
6861         else
6862                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
6863 #else
6864         if (state == TASK_RUNNING)
6865                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
6866         else
6867                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
6868 #endif
6869 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6870         free = stack_not_used(p);
6871 #endif
6872         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
6873                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
6874                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
6875
6876         show_stack(p, NULL);
6877 }
6878
6879 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
6880 {
6881         struct task_struct *g, *p;
6882
6883 #if BITS_PER_LONG == 32
6884         printk(KERN_INFO
6885                 "  task                PC stack   pid father\n");
6886 #else
6887         printk(KERN_INFO
6888                 "  task                        PC stack   pid father\n");
6889 #endif
6890         read_lock(&tasklist_lock);
6891         do_each_thread(g, p) {
6892                 /*
6893                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6894                  * console might take alot of time:
6895                  */
6896                 touch_nmi_watchdog();
6897                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
6898                         sched_show_task(p);
6899         } while_each_thread(g, p);
6900
6901         touch_all_softlockup_watchdogs();
6902
6903 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6904         sysrq_sched_debug_show();
6905 #endif
6906         read_unlock(&tasklist_lock);
6907         /*
6908          * Only show locks if all tasks are dumped:
6909          */
6910         if (state_filter == -1)
6911                 debug_show_all_locks();
6912 }
6913
6914 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
6915 {
6916         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6917 }
6918
6919 /**
6920  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
6921  * @idle: task in question
6922  * @cpu: cpu the idle task belongs to
6923  *
6924  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
6925  * flag, to make booting more robust.
6926  */
6927 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
6928 {
6929         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6930         unsigned long flags;
6931
6932         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6933
6934         __sched_fork(idle);
6935         idle->se.exec_start = sched_clock();
6936
6937         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
6938         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
6939         __set_task_cpu(idle, cpu);
6940
6941         rq->curr = rq->idle = idle;
6942 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
6943         idle->oncpu = 1;
6944 #endif
6945         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6946
6947         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
6948 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
6949         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
6950 #else
6951         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
6952 #endif
6953         /*
6954          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
6955          */
6956         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6957         ftrace_graph_init_task(idle);
6958 }
6959
6960 /*
6961  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
6962  * indicates which cpus entered this state. This is used
6963  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
6964  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
6965  * always be CPU_BITS_NONE.
6966  */
6967 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
6968
6969 /*
6970  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
6971  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
6972  * to users decreases. But the relationship is not linear,
6973  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
6974  * number of CPUs.
6975  *
6976  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
6977  */
6978 static inline void sched_init_granularity(void)
6979 {
6980         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
6981         const unsigned long limit = 200000000;
6982
6983         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
6984         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
6985                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
6986
6987         sysctl_sched_latency *= factor;
6988         if (sysctl_sched_latency > limit)
6989                 sysctl_sched_latency = limit;
6990
6991         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
6992
6993         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
6994 }
6995
6996 #ifdef CONFIG_SMP
6997 /*
6998  * This is how migration works:
6999  *
7000  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
7001  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
7002  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
7003  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
7004  *    thread off the CPU)
7005  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
7006  *    task is still in the wrong runqueue.
7007  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
7008  *    it and puts it into the right queue.
7009  * 6) migration thread up()s the semaphore.
7010  * 7) we wake up and the migration is done.
7011  */
7012
7013 /*
7014  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
7015  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
7016  * is removed from the allowed bitmask.
7017  *
7018  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
7019  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
7020  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
7021  */
7022 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
7023 {
7024         struct migration_req req;
7025         unsigned long flags;
7026         struct rq *rq;
7027         int ret = 0;
7028
7029         rq = task_rq_lock(p, &flags);
7030         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask)) {
7031                 ret = -EINVAL;
7032                 goto out;
7033         }
7034
7035         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
7036                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
7037                 ret = -EINVAL;
7038                 goto out;
7039         }
7040
7041         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
7042                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
7043         else {
7044                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
7045                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
7046         }
7047
7048         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
7049         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
7050                 goto out;
7051
7052         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_online_mask, new_mask), &req)) {
7053                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
7054                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
7055
7056                 get_task_struct(mt);
7057                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7058                 wake_up_process(rq->migration_thread);
7059                 put_task_struct(mt);
7060                 wait_for_completion(&req.done);
7061                 tlb_migrate_finish(p->mm);
7062                 return 0;
7063         }
7064 out:
7065         task_rq_unlock(rq, &flags);
7066
7067         return ret;
7068 }
7069 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
7070
7071 /*
7072  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
7073  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
7074  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
7075  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
7076  *
7077  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
7078  * as the task is no longer on this CPU.
7079  *
7080  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
7081  */
7082 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
7083 {
7084         struct rq *rq_dest, *rq_src;
7085         int ret = 0, on_rq;
7086
7087         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
7088                 return ret;
7089
7090         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
7091         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
7092
7093         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7094         /* Already moved. */
7095         if (task_cpu(p) != src_cpu)
7096                 goto done;
7097         /* Affinity changed (again). */
7098         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
7099                 goto fail;
7100
7101         on_rq = p->se.on_rq;
7102         if (on_rq)
7103                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
7104
7105         set_task_cpu(p, dest_cpu);
7106         if (on_rq) {
7107                 activate_task(rq_dest, p, 0);
7108                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
7109         }
7110 done:
7111         ret = 1;
7112 fail:
7113         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7114         return ret;
7115 }
7116
7117 #define RCU_MIGRATION_IDLE      0
7118 #define RCU_MIGRATION_NEED_QS   1
7119 #define RCU_MIGRATION_GOT_QS    2
7120 #define RCU_MIGRATION_MUST_SYNC 3
7121
7122 /*
7123  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
7124  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
7125  * another runqueue.
7126  */
7127 static int migration_thread(void *data)
7128 {
7129         int badcpu;
7130         int cpu = (long)data;
7131         struct rq *rq;
7132
7133         rq = cpu_rq(cpu);
7134         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
7135
7136         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7137         while (!kthread_should_stop()) {
7138                 struct migration_req *req;
7139                 struct list_head *head;
7140
7141                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7142
7143                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
7144                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7145                         break;
7146                 }
7147
7148                 if (rq->active_balance) {
7149                         active_load_balance(rq, cpu);
7150                         rq->active_balance = 0;
7151                 }
7152
7153                 head = &rq->migration_queue;
7154
7155                 if (list_empty(head)) {
7156                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7157                         schedule();
7158                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7159                         continue;
7160                 }
7161                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
7162                 list_del_init(head->next);
7163
7164                 if (req->task != NULL) {
7165                         spin_unlock(&rq->lock);
7166                         __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
7167                 } else if (likely(cpu == (badcpu = smp_processor_id()))) {
7168                         req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_GOT_QS;
7169                         spin_unlock(&rq->lock);
7170                 } else {
7171                         req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_MUST_SYNC;
7172                         spin_unlock(&rq->lock);
7173                         WARN_ONCE(1, "migration_thread() on CPU %d, expected %d\n", badcpu, cpu);
7174                 }
7175                 local_irq_enable();
7176
7177                 complete(&req->done);
7178         }
7179         __set_current_state(TASK_RUNNING);
7180
7181         return 0;
7182 }
7183
7184 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7185
7186 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
7187 {
7188         int ret;
7189
7190         local_irq_disable();
7191         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
7192         local_irq_enable();
7193         return ret;
7194 }
7195
7196 /*
7197  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
7198  */
7199 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
7200 {
7201         int dest_cpu;
7202         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(dead_cpu));
7203
7204 again:
7205         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
7206         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_online_mask)
7207                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
7208                         goto move;
7209
7210         /* Any allowed, online CPU? */
7211         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
7212         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
7213                 goto move;
7214
7215         /* No more Mr. Nice Guy. */
7216         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
7217                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
7218                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_online_mask, &p->cpus_allowed);
7219
7220                 /*
7221                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
7222                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
7223                  * leave kernel.
7224                  */
7225                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
7226                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
7227                                "longer affine to cpu%d\n",
7228                                task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
7229                 }
7230         }
7231
7232 move:
7233         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
7234         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
7235                 goto again;
7236 }
7237
7238 /*
7239  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
7240  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
7241  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
7242  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
7243  * to keep the global sum constant after CPU-down:
7244  */
7245 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
7246 {
7247         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_online_mask));
7248         unsigned long flags;
7249
7250         local_irq_save(flags);
7251         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7252         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
7253         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
7254         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7255         local_irq_restore(flags);
7256 }
7257
7258 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
7259 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
7260 {
7261         struct task_struct *p, *t;
7262
7263         read_lock(&tasklist_lock);
7264
7265         do_each_thread(t, p) {
7266                 if (p == current)
7267                         continue;
7268
7269                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
7270                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
7271         } while_each_thread(t, p);
7272
7273         read_unlock(&tasklist_lock);
7274 }
7275
7276 /*
7277  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
7278  * It does so by boosting its priority to highest possible.
7279  * Used by CPU offline code.
7280  */
7281 void sched_idle_next(void)
7282 {
7283         int this_cpu = smp_processor_id();
7284         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
7285         struct task_struct *p = rq->idle;
7286         unsigned long flags;
7287
7288         /* cpu has to be offline */
7289         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
7290
7291         /*
7292          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
7293          * and interrupts disabled on the current cpu.
7294          */
7295         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7296
7297         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7298
7299         update_rq_clock(rq);
7300         activate_task(rq, p, 0);
7301
7302         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7303 }
7304
7305 /*
7306  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
7307  * offline.
7308  */
7309 void idle_task_exit(void)
7310 {
7311         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
7312
7313         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
7314
7315         if (mm != &init_mm)
7316                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
7317         mmdrop(mm);
7318 }
7319
7320 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
7321 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
7322 {
7323         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7324
7325         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
7326         BUG_ON(!p->exit_state);
7327
7328         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
7329         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
7330
7331         get_task_struct(p);
7332
7333         /*
7334          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
7335          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
7336          * fine.
7337          */
7338         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7339         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
7340         spin_lock_irq(&rq->lock);
7341
7342         put_task_struct(p);
7343 }
7344
7345 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
7346 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
7347 {
7348         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7349         struct task_struct *next;
7350
7351         for ( ; ; ) {
7352                 if (!rq->nr_running)
7353                         break;
7354                 update_rq_clock(rq);
7355                 next = pick_next_task(rq);
7356                 if (!next)
7357                         break;
7358                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
7359                 migrate_dead(dead_cpu, next);
7360
7361         }
7362 }
7363
7364 /*
7365  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
7366  */
7367 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
7368 {
7369         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
7370         rq->calc_load_active = 0;
7371 }
7372 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
7373
7374 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
7375
7376 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
7377         {
7378                 .procname       = "sched_domain",
7379                 .mode           = 0555,
7380         },
7381         {0, },
7382 };
7383
7384 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
7385         {
7386                 .ctl_name       = CTL_KERN,
7387                 .procname       = "kernel",
7388                 .mode           = 0555,
7389                 .child          = sd_ctl_dir,
7390         },
7391         {0, },
7392 };
7393
7394 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
7395 {
7396         struct ctl_table *entry =
7397                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
7398
7399         return entry;
7400 }
7401
7402 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
7403 {
7404         struct ctl_table *entry;
7405
7406         /*
7407          * In the intermediate directories, both the child directory and
7408          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
7409          * will always be set. In the lowest directory the names are
7410          * static strings and all have proc handlers.
7411          */
7412         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
7413                 if (entry->child)
7414                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
7415                 if (entry->proc_handler == NULL)
7416                         kfree(entry->procname);
7417         }
7418
7419         kfree(*tablep);
7420         *tablep = NULL;
7421 }
7422
7423 static void
7424 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
7425                 const char *procname, void *data, int maxlen,
7426                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
7427 {
7428         entry->procname = procname;
7429         entry->data = data;
7430         entry->maxlen = maxlen;
7431         entry->mode = mode;
7432         entry->proc_handler = proc_handler;
7433 }
7434
7435 static struct ctl_table *
7436 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
7437 {
7438         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
7439
7440         if (table == NULL)
7441                 return NULL;
7442
7443         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
7444                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7445         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
7446                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7447         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
7448                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7449         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
7450                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7451         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
7452                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7453         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
7454                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7455         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
7456                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7457         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
7458                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7459         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
7460                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7461         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
7462                 &sd->cache_nice_tries,
7463                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7464         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
7465                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7466         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
7467                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
7468         /* &table[12] is terminator */
7469
7470         return table;
7471 }
7472
7473 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
7474 {
7475         struct ctl_table *entry, *table;
7476         struct sched_domain *sd;
7477         int domain_num = 0, i;
7478         char buf[32];
7479
7480         for_each_domain(cpu, sd)
7481                 domain_num++;
7482         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
7483         if (table == NULL)
7484                 return NULL;
7485
7486         i = 0;
7487         for_each_domain(cpu, sd) {
7488                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
7489                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7490                 entry->mode = 0555;
7491                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
7492                 entry++;
7493                 i++;
7494         }
7495         return table;
7496 }
7497
7498 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
7499 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7500 {
7501         int i, cpu_num = num_online_cpus();
7502         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
7503         char buf[32];
7504
7505         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
7506         sd_ctl_dir[0].child = entry;
7507
7508         if (entry == NULL)
7509                 return;
7510
7511         for_each_online_cpu(i) {
7512                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
7513                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7514                 entry->mode = 0555;
7515                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
7516                 entry++;
7517         }
7518
7519         WARN_ON(sd_sysctl_header);
7520         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
7521 }
7522
7523 /* may be called multiple times per register */
7524 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7525 {
7526         if (sd_sysctl_header)
7527                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
7528         sd_sysctl_header = NULL;
7529         if (sd_ctl_dir[0].child)
7530                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
7531 }
7532 #else
7533 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7534 {
7535 }
7536 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7537 {
7538 }
7539 #endif
7540
7541 static void set_rq_online(struct rq *rq)
7542 {
7543         if (!rq->online) {
7544                 const struct sched_class *class;
7545
7546                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7547                 rq->online = 1;
7548
7549                 for_each_class(class) {
7550                         if (class->rq_online)
7551                                 class->rq_online(rq);
7552                 }
7553         }
7554 }
7555
7556 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
7557 {
7558         if (rq->online) {
7559                 const struct sched_class *class;
7560
7561                 for_each_class(class) {
7562                         if (class->rq_offline)
7563                                 class->rq_offline(rq);
7564                 }
7565
7566                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7567                 rq->online = 0;
7568         }
7569 }
7570
7571 /*
7572  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
7573  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
7574  */
7575 static int __cpuinit
7576 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
7577 {
7578         struct task_struct *p;
7579         int cpu = (long)hcpu;
7580         unsigned long flags;
7581         struct rq *rq;
7582
7583         switch (action) {
7584
7585         case CPU_UP_PREPARE:
7586         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7587                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
7588                 if (IS_ERR(p))
7589                         return NOTIFY_BAD;
7590                 kthread_bind(p, cpu);
7591                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
7592                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
7593                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7594                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7595                 get_task_struct(p);
7596                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
7597                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
7598                 break;
7599
7600         case CPU_ONLINE:
7601         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7602                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
7603                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7604
7605                 /* Update our root-domain */
7606                 rq = cpu_rq(cpu);
7607                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7608                 if (rq->rd) {
7609                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7610
7611                         set_rq_online(rq);
7612                 }
7613                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7614                 break;
7615
7616 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7617         case CPU_UP_CANCELED:
7618         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7619                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
7620                         break;
7621                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
7622                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
7623                              cpumask_any(cpu_online_mask));
7624                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7625                 put_task_struct(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7626                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
7627                 break;
7628
7629         case CPU_DEAD:
7630         case CPU_DEAD_FROZEN:
7631                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
7632                 migrate_live_tasks(cpu);
7633                 rq = cpu_rq(cpu);
7634                 kthread_stop(rq->migration_thread);
7635                 put_task_struct(rq->migration_thread);
7636                 rq->migration_thread = NULL;
7637                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
7638                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7639                 update_rq_clock(rq);
7640                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
7641                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
7642                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
7643                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
7644                 migrate_dead_tasks(cpu);
7645                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7646                 cpuset_unlock();
7647                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
7648                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
7649                 calc_global_load_remove(rq);
7650                 /*
7651                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
7652                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
7653                  * the requestors.
7654                  */
7655                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7656                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
7657                         struct migration_req *req;
7658
7659                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
7660                                          struct migration_req, list);
7661                         list_del_init(&req->list);
7662                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7663                         complete(&req->done);
7664                         spin_lock_irq(&rq->lock);
7665                 }
7666                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7667                 break;
7668
7669         case CPU_DYING:
7670         case CPU_DYING_FROZEN:
7671                 /* Update our root-domain */
7672                 rq = cpu_rq(cpu);
7673                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7674                 if (rq->rd) {
7675                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7676                         set_rq_offline(rq);
7677                 }
7678                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7679                 break;
7680 #endif
7681         }
7682         return NOTIFY_OK;
7683 }
7684
7685 /*
7686  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
7687  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
7688  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
7689  */
7690 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
7691         .notifier_call = migration_call,
7692         .priority = 10
7693 };
7694
7695 static int __init migration_init(void)
7696 {
7697         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
7698         int err;
7699
7700         /* Start one for the boot CPU: */
7701         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
7702         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
7703         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
7704         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
7705
7706         return 0;
7707 }
7708 early_initcall(migration_init);
7709 #endif
7710
7711 #ifdef CONFIG_SMP
7712
7713 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7714
7715 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
7716                                   struct cpumask *groupmask)
7717 {
7718         struct sched_group *group = sd->groups;
7719         char str[256];
7720
7721         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
7722         cpumask_clear(groupmask);
7723
7724         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
7725
7726         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
7727                 printk("does not load-balance\n");
7728                 if (sd->parent)
7729                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
7730                                         " has parent");
7731                 return -1;
7732         }
7733
7734         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
7735
7736         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
7737                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
7738                                 "CPU%d\n", cpu);
7739         }
7740         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
7741                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
7742                                 " CPU%d\n", cpu);
7743         }
7744
7745         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
7746         do {
7747                 if (!group) {
7748                         printk("\n");
7749                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
7750                         break;
7751                 }
7752
7753                 if (!group->cpu_power) {
7754                         printk(KERN_CONT "\n");
7755                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
7756                                         "set\n");
7757                         break;
7758                 }
7759
7760                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
7761                         printk(KERN_CONT "\n");
7762                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
7763                         break;
7764                 }
7765
7766                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
7767                         printk(KERN_CONT "\n");
7768                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
7769                         break;
7770                 }
7771
7772                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
7773
7774                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
7775
7776                 printk(KERN_CONT " %s", str);
7777                 if (group->cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
7778                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
7779                                 group->cpu_power);
7780                 }
7781
7782                 group = group->next;
7783         } while (group != sd->groups);
7784         printk(KERN_CONT "\n");
7785
7786         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
7787                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
7788
7789         if (sd->parent &&
7790             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
7791                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
7792                         "of domain->span\n");
7793         return 0;
7794 }
7795
7796 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
7797 {
7798         cpumask_var_t groupmask;
7799         int level = 0;
7800
7801         if (!sd) {
7802                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
7803                 return;
7804         }
7805
7806         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
7807
7808         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
7809                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
7810                 return;
7811         }
7812
7813         for (;;) {
7814                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
7815                         break;
7816                 level++;
7817                 sd = sd->parent;
7818                 if (!sd)
7819                         break;
7820         }
7821         free_cpumask_var(groupmask);
7822 }
7823 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
7824 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
7825 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
7826
7827 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
7828 {
7829         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
7830                 return 1;
7831
7832         /* Following flags need at least 2 groups */
7833         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
7834                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
7835                          SD_BALANCE_FORK |
7836                          SD_BALANCE_EXEC |
7837                          SD_SHARE_CPUPOWER |
7838                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
7839                 if (sd->groups != sd->groups->next)
7840                         return 0;
7841         }
7842
7843         /* Following flags don't use groups */
7844         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
7845                 return 0;
7846
7847         return 1;
7848 }
7849
7850 static int
7851 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
7852 {
7853         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
7854
7855         if (sd_degenerate(parent))
7856                 return 1;
7857
7858         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
7859                 return 0;
7860
7861         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
7862         if (parent->groups == parent->groups->next) {
7863                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
7864                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
7865                                 SD_BALANCE_FORK |
7866                                 SD_BALANCE_EXEC |
7867                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
7868                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
7869                 if (nr_node_ids == 1)
7870                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
7871         }
7872         if (~cflags & pflags)
7873                 return 0;
7874
7875         return 1;
7876 }
7877
7878 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
7879 {
7880         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
7881
7882         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7883         free_cpumask_var(rd->online);
7884         free_cpumask_var(rd->span);
7885         kfree(rd);
7886 }
7887
7888 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
7889 {
7890         struct root_domain *old_rd = NULL;
7891         unsigned long flags;
7892
7893         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7894
7895         if (rq->rd) {
7896                 old_rd = rq->rd;
7897
7898                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
7899                         set_rq_offline(rq);
7900
7901                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
7902
7903                 /*
7904                  * If we dont want to free the old_rt yet then
7905                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
7906                  * in this function:
7907                  */
7908                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
7909                         old_rd = NULL;
7910         }
7911
7912         atomic_inc(&rd->refcount);
7913         rq->rd = rd;
7914
7915         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
7916         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
7917                 set_rq_online(rq);
7918
7919         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7920
7921         if (old_rd)
7922                 free_rootdomain(old_rd);
7923 }
7924
7925 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
7926 {
7927         gfp_t gfp = GFP_KERNEL;
7928
7929         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
7930
7931         if (bootmem)
7932                 gfp = GFP_NOWAIT;
7933
7934         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, gfp))
7935                 goto out;
7936         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, gfp))
7937                 goto free_span;
7938         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, gfp))
7939                 goto free_online;
7940
7941         if (cpupri_init(&rd->cpupri, bootmem) != 0)
7942                 goto free_rto_mask;
7943         return 0;
7944
7945 free_rto_mask:
7946         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7947 free_online:
7948         free_cpumask_var(rd->online);
7949 free_span:
7950         free_cpumask_var(rd->span);
7951 out:
7952         return -ENOMEM;
7953 }
7954
7955 static void init_defrootdomain(void)
7956 {
7957         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
7958
7959         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
7960 }
7961
7962 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
7963 {
7964         struct root_domain *rd;
7965
7966         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
7967         if (!rd)
7968                 return NULL;
7969
7970         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
7971                 kfree(rd);
7972                 return NULL;
7973         }
7974
7975         return rd;
7976 }
7977
7978 /*
7979  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
7980  * hold the hotplug lock.
7981  */
7982 static void
7983 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
7984 {
7985         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7986         struct sched_domain *tmp;
7987
7988         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
7989         for (tmp = sd; tmp; ) {
7990                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
7991                 if (!parent)
7992                         break;
7993
7994                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
7995                         tmp->parent = parent->parent;
7996                         if (parent->parent)
7997                                 parent->parent->child = tmp;
7998                 } else
7999                         tmp = tmp->parent;
8000         }
8001
8002         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
8003                 sd = sd->parent;
8004                 if (sd)
8005                         sd->child = NULL;
8006         }
8007
8008         sched_domain_debug(sd, cpu);
8009
8010         rq_attach_root(rq, rd);
8011         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
8012 }
8013
8014 /* cpus with isolated domains */
8015 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
8016
8017 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
8018 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
8019 {
8020         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
8021         return 1;
8022 }
8023
8024 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
8025
8026 /*
8027  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
8028  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
8029  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
8030  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
8031  *
8032  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
8033  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
8034  * and ->cpu_power to 0.
8035  */
8036 static void
8037 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
8038                         const struct cpumask *cpu_map,
8039                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8040                                         struct sched_group **sg,
8041                                         struct cpumask *tmpmask),
8042                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
8043 {
8044         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
8045         int i;
8046
8047         cpumask_clear(covered);
8048
8049         for_each_cpu(i, span) {
8050                 struct sched_group *sg;
8051                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
8052                 int j;
8053
8054                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
8055                         continue;
8056
8057                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
8058                 sg->cpu_power = 0;
8059
8060                 for_each_cpu(j, span) {
8061                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
8062                                 continue;
8063
8064                         cpumask_set_cpu(j, covered);
8065                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
8066                 }
8067                 if (!first)
8068                         first = sg;
8069                 if (last)
8070                         last->next = sg;
8071                 last = sg;
8072         }
8073         last->next = first;
8074 }
8075
8076 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
8077
8078 #ifdef CONFIG_NUMA
8079
8080 /**
8081  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
8082  * @node: node whose sched_domain we're building
8083  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
8084  *
8085  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
8086  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
8087  *
8088  * Should use nodemask_t.
8089  */
8090 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
8091 {
8092         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
8093
8094         min_val = INT_MAX;
8095
8096         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8097                 /* Start at @node */
8098                 n = (node + i) % nr_node_ids;
8099
8100                 if (!nr_cpus_node(n))
8101                         continue;
8102
8103                 /* Skip already used nodes */
8104                 if (node_isset(n, *used_nodes))
8105                         continue;
8106
8107                 /* Simple min distance search */
8108                 val = node_distance(node, n);
8109
8110                 if (val < min_val) {
8111                         min_val = val;
8112                         best_node = n;
8113                 }
8114         }
8115
8116         node_set(best_node, *used_nodes);
8117         return best_node;
8118 }
8119
8120 /**
8121  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
8122  * @node: node whose cpumask we're constructing
8123  * @span: resulting cpumask
8124  *
8125  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
8126  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
8127  * out optimally.
8128  */
8129 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
8130 {
8131         nodemask_t used_nodes;
8132         int i;
8133
8134         cpumask_clear(span);
8135         nodes_clear(used_nodes);
8136
8137         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
8138         node_set(node, used_nodes);
8139
8140         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
8141                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
8142
8143                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
8144         }
8145 }
8146 #endif /* CONFIG_NUMA */
8147
8148 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
8149
8150 /*
8151  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
8152  *
8153  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
8154  *   and struct sched_domain. )
8155  */
8156 struct static_sched_group {
8157         struct sched_group sg;
8158         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
8159 };
8160
8161 struct static_sched_domain {
8162         struct sched_domain sd;
8163         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
8164 };
8165
8166 struct s_data {
8167 #ifdef CONFIG_NUMA
8168         int                     sd_allnodes;
8169         cpumask_var_t           domainspan;
8170         cpumask_var_t           covered;
8171         cpumask_var_t           notcovered;
8172 #endif
8173         cpumask_var_t           nodemask;
8174         cpumask_var_t           this_sibling_map;
8175         cpumask_var_t           this_core_map;
8176         cpumask_var_t           send_covered;
8177         cpumask_var_t           tmpmask;
8178         struct sched_group      **sched_group_nodes;
8179         struct root_domain      *rd;
8180 };
8181
8182 enum s_alloc {
8183         sa_sched_groups = 0,
8184         sa_rootdomain,
8185         sa_tmpmask,
8186         sa_send_covered,
8187         sa_this_core_map,
8188         sa_this_sibling_map,
8189         sa_nodemask,
8190         sa_sched_group_nodes,
8191 #ifdef CONFIG_NUMA
8192         sa_notcovered,
8193         sa_covered,
8194         sa_domainspan,
8195 #endif
8196         sa_none,
8197 };
8198
8199 /*
8200  * SMT sched-domains:
8201  */
8202 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8203 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
8204 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_cpus);
8205
8206 static int
8207 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8208                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8209 {
8210         if (sg)
8211                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu).sg;
8212         return cpu;
8213 }
8214 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
8215
8216 /*
8217  * multi-core sched-domains:
8218  */
8219 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8220 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
8221 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
8222 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
8223
8224 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8225 static int
8226 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8227                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8228 {
8229         int group;
8230
8231         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8232         group = cpumask_first(mask);
8233         if (sg)
8234                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
8235         return group;
8236 }
8237 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8238 static int
8239 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8240                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8241 {
8242         if (sg)
8243                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
8244         return cpu;
8245 }
8246 #endif
8247
8248 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
8249 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
8250
8251 static int
8252 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8253                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8254 {
8255         int group;
8256 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8257         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
8258         group = cpumask_first(mask);
8259 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8260         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8261         group = cpumask_first(mask);
8262 #else
8263         group = cpu;
8264 #endif
8265         if (sg)
8266                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
8267         return group;
8268 }
8269
8270 #ifdef CONFIG_NUMA
8271 /*
8272  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
8273  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
8274  * gets dynamically allocated.
8275  */
8276 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
8277 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
8278
8279 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
8280 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
8281
8282 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8283                                  struct sched_group **sg,
8284                                  struct cpumask *nodemask)
8285 {
8286         int group;
8287
8288         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
8289         group = cpumask_first(nodemask);
8290
8291         if (sg)
8292                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
8293         return group;
8294 }
8295
8296 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
8297 {
8298         struct sched_group *sg = group_head;
8299         int j;
8300
8301         if (!sg)
8302                 return;
8303         do {
8304                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
8305                         struct sched_domain *sd;
8306
8307                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
8308                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
8309                                 /*
8310                                  * Only add "power" once for each
8311                                  * physical package.
8312                                  */
8313                                 continue;
8314                         }
8315
8316                         sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
8317                 }
8318                 sg = sg->next;
8319         } while (sg != group_head);
8320 }
8321
8322 static int build_numa_sched_groups(struct s_data *d,
8323                                    const struct cpumask *cpu_map, int num)
8324 {
8325         struct sched_domain *sd;
8326         struct sched_group *sg, *prev;
8327         int n, j;
8328
8329         cpumask_clear(d->covered);
8330         cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(num), cpu_map);
8331         if (cpumask_empty(d->nodemask)) {
8332                 d->sched_group_nodes[num] = NULL;
8333                 goto out;
8334         }
8335
8336         sched_domain_node_span(num, d->domainspan);
8337         cpumask_and(d->domainspan, d->domainspan, cpu_map);
8338
8339         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8340                           GFP_KERNEL, num);
8341         if (!sg) {
8342                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for node %d\n",
8343                        num);
8344                 return -ENOMEM;
8345         }
8346         d->sched_group_nodes[num] = sg;
8347
8348         for_each_cpu(j, d->nodemask) {
8349                 sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
8350                 sd->groups = sg;
8351         }
8352
8353         sg->cpu_power = 0;
8354         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->nodemask);
8355         sg->next = sg;
8356         cpumask_or(d->covered, d->covered, d->nodemask);
8357
8358         prev = sg;
8359         for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
8360                 n = (num + j) % nr_node_ids;
8361                 cpumask_complement(d->notcovered, d->covered);
8362                 cpumask_and(d->tmpmask, d->notcovered, cpu_map);
8363                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, d->domainspan);
8364                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
8365                         break;
8366                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, cpumask_of_node(n));
8367                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
8368                         continue;
8369                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8370                                   GFP_KERNEL, num);
8371                 if (!sg) {
8372                         printk(KERN_WARNING
8373                                "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
8374                         return -ENOMEM;
8375                 }
8376                 sg->cpu_power = 0;
8377                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->tmpmask);
8378                 sg->next = prev->next;
8379                 cpumask_or(d->covered, d->covered, d->tmpmask);
8380                 prev->next = sg;
8381                 prev = sg;
8382         }
8383 out:
8384         return 0;
8385 }
8386 #endif /* CONFIG_NUMA */
8387
8388 #ifdef CONFIG_NUMA
8389 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
8390 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8391                               struct cpumask *nodemask)
8392 {
8393         int cpu, i;
8394
8395         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
8396                 struct sched_group **sched_group_nodes
8397                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
8398
8399                 if (!sched_group_nodes)
8400                         continue;
8401
8402                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8403                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
8404
8405                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8406                         if (cpumask_empty(nodemask))
8407                                 continue;
8408
8409                         if (sg == NULL)
8410                                 continue;
8411                         sg = sg->next;
8412 next_sg:
8413                         oldsg = sg;
8414                         sg = sg->next;
8415                         kfree(oldsg);
8416                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
8417                                 goto next_sg;
8418                 }
8419                 kfree(sched_group_nodes);
8420                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
8421         }
8422 }
8423 #else /* !CONFIG_NUMA */
8424 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8425                               struct cpumask *nodemask)
8426 {
8427 }
8428 #endif /* CONFIG_NUMA */
8429
8430 /*
8431  * Initialize sched groups cpu_power.
8432  *
8433  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
8434  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
8435  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
8436  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
8437  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
8438  * less cpu_power.
8439  */
8440 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
8441 {
8442         struct sched_domain *child;
8443         struct sched_group *group;
8444         long power;
8445         int weight;
8446
8447         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
8448
8449         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
8450                 return;
8451
8452         child = sd->child;
8453
8454         sd->groups->cpu_power = 0;
8455
8456         if (!child) {
8457                 power = SCHED_LOAD_SCALE;
8458                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
8459                 /*
8460                  * SMT siblings share the power of a single core.
8461                  * Usually multiple threads get a better yield out of
8462                  * that one core than a single thread would have,
8463                  * reflect that in sd->smt_gain.
8464                  */
8465                 if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
8466                         power *= sd->smt_gain;
8467                         power /= weight;
8468                         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
8469                 }
8470                 sd->groups->cpu_power += power;
8471                 return;
8472         }
8473
8474         /*
8475          * Add cpu_power of each child group to this groups cpu_power.
8476          */
8477         group = child->groups;
8478         do {
8479                 sd->groups->cpu_power += group->cpu_power;
8480                 group = group->next;
8481         } while (group != child->groups);
8482 }
8483
8484 /*
8485  * Initializers for schedule domains
8486  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
8487  */
8488
8489 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
8490 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
8491 #else
8492 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
8493 #endif
8494
8495 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
8496
8497 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
8498 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
8499 {                                                               \
8500         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
8501         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
8502         sd->level = SD_LV_##type;                               \
8503         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
8504 }
8505
8506 SD_INIT_FUNC(CPU)
8507 #ifdef CONFIG_NUMA
8508  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
8509  SD_INIT_FUNC(NODE)
8510 #endif
8511 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8512  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
8513 #endif
8514 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8515  SD_INIT_FUNC(MC)
8516 #endif
8517
8518 static int default_relax_domain_level = -1;
8519
8520 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
8521 {
8522         unsigned long val;
8523
8524         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
8525         if (val < SD_LV_MAX)
8526                 default_relax_domain_level = val;
8527
8528         return 1;
8529 }
8530 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
8531
8532 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
8533                                  struct sched_domain_attr *attr)
8534 {
8535         int request;
8536
8537         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
8538                 if (default_relax_domain_level < 0)
8539                         return;
8540                 else
8541                         request = default_relax_domain_level;
8542         } else
8543                 request = attr->relax_domain_level;
8544         if (request < sd->level) {
8545                 /* turn off idle balance on this domain */
8546                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8547         } else {
8548                 /* turn on idle balance on this domain */
8549                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8550         }
8551 }
8552
8553 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
8554                                  const struct cpumask *cpu_map)
8555 {
8556         switch (what) {
8557         case sa_sched_groups:
8558                 free_sched_groups(cpu_map, d->tmpmask); /* fall through */
8559                 d->sched_group_nodes = NULL;
8560         case sa_rootdomain:
8561                 free_rootdomain(d->rd); /* fall through */
8562         case sa_tmpmask:
8563                 free_cpumask_var(d->tmpmask); /* fall through */
8564         case sa_send_covered:
8565                 free_cpumask_var(d->send_covered); /* fall through */
8566         case sa_this_core_map:
8567                 free_cpumask_var(d->this_core_map); /* fall through */
8568         case sa_this_sibling_map:
8569                 free_cpumask_var(d->this_sibling_map); /* fall through */
8570         case sa_nodemask:
8571                 free_cpumask_var(d->nodemask); /* fall through */
8572         case sa_sched_group_nodes:
8573 #ifdef CONFIG_NUMA
8574                 kfree(d->sched_group_nodes); /* fall through */
8575         case sa_notcovered:
8576                 free_cpumask_var(d->notcovered); /* fall through */
8577         case sa_covered:
8578                 free_cpumask_var(d->covered); /* fall through */
8579         case sa_domainspan:
8580                 free_cpumask_var(d->domainspan); /* fall through */
8581 #endif
8582         case sa_none:
8583                 break;
8584         }
8585 }
8586
8587 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
8588                                                    const struct cpumask *cpu_map)
8589 {
8590 #ifdef CONFIG_NUMA
8591         if (!alloc_cpumask_var(&d->domainspan, GFP_KERNEL))
8592                 return sa_none;
8593         if (!alloc_cpumask_var(&d->covered, GFP_KERNEL))
8594                 return sa_domainspan;
8595         if (!alloc_cpumask_var(&d->notcovered, GFP_KERNEL))
8596                 return sa_covered;
8597         /* Allocate the per-node list of sched groups */
8598         d->sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids,
8599                                       sizeof(struct sched_group *), GFP_KERNEL);
8600         if (!d->sched_group_nodes) {
8601                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
8602                 return sa_notcovered;
8603         }
8604         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = d->sched_group_nodes;
8605 #endif
8606         if (!alloc_cpumask_var(&d->nodemask, GFP_KERNEL))
8607                 return sa_sched_group_nodes;
8608         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_sibling_map, GFP_KERNEL))
8609                 return sa_nodemask;
8610         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_core_map, GFP_KERNEL))
8611                 return sa_this_sibling_map;
8612         if (!alloc_cpumask_var(&d->send_covered, GFP_KERNEL))
8613                 return sa_this_core_map;
8614         if (!alloc_cpumask_var(&d->tmpmask, GFP_KERNEL))
8615                 return sa_send_covered;
8616         d->rd = alloc_rootdomain();
8617         if (!d->rd) {
8618                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
8619                 return sa_tmpmask;
8620         }
8621         return sa_rootdomain;
8622 }
8623
8624 static struct sched_domain *__build_numa_sched_domains(struct s_data *d,
8625         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr, int i)
8626 {
8627         struct sched_domain *sd = NULL;
8628 #ifdef CONFIG_NUMA
8629         struct sched_domain *parent;
8630
8631         d->sd_allnodes = 0;
8632         if (cpumask_weight(cpu_map) >
8633             SD_NODES_PER_DOMAIN * cpumask_weight(d->nodemask)) {
8634                 sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
8635                 SD_INIT(sd, ALLNODES);
8636                 set_domain_attribute(sd, attr);
8637                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
8638                 cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8639                 d->sd_allnodes = 1;
8640         }
8641         parent = sd;
8642
8643         sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
8644         SD_INIT(sd, NODE);
8645         set_domain_attribute(sd, attr);
8646         sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
8647         sd->parent = parent;
8648         if (parent)
8649                 parent->child = sd;
8650         cpumask_and(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(sd), cpu_map);
8651 #endif
8652         return sd;
8653 }
8654
8655 static struct sched_domain *__build_cpu_sched_domain(struct s_data *d,
8656         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8657         struct sched_domain *parent, int i)
8658 {
8659         struct sched_domain *sd;
8660         sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8661         SD_INIT(sd, CPU);
8662         set_domain_attribute(sd, attr);
8663         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), d->nodemask);
8664         sd->parent = parent;
8665         if (parent)
8666                 parent->child = sd;
8667         cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8668         return sd;
8669 }
8670
8671 static struct sched_domain *__build_mc_sched_domain(struct s_data *d,
8672         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8673         struct sched_domain *parent, int i)
8674 {
8675         struct sched_domain *sd = parent;
8676 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8677         sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8678         SD_INIT(sd, MC);
8679         set_domain_attribute(sd, attr);
8680         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_coregroup_mask(i));
8681         sd->parent = parent;
8682         parent->child = sd;
8683         cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8684 #endif
8685         return sd;
8686 }
8687
8688 static struct sched_domain *__build_smt_sched_domain(struct s_data *d,
8689         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8690         struct sched_domain *parent, int i)
8691 {
8692         struct sched_domain *sd = parent;
8693 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8694         sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8695         SD_INIT(sd, SIBLING);
8696         set_domain_attribute(sd, attr);
8697         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, topology_thread_cpumask(i));
8698         sd->parent = parent;
8699         parent->child = sd;
8700         cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8701 #endif
8702         return sd;
8703 }
8704
8705 static void build_sched_groups(struct s_data *d, enum sched_domain_level l,
8706                                const struct cpumask *cpu_map, int cpu)
8707 {
8708         switch (l) {
8709 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8710         case SD_LV_SIBLING: /* set up CPU (sibling) groups */
8711                 cpumask_and(d->this_sibling_map, cpu_map,
8712                             topology_thread_cpumask(cpu));
8713                 if (cpu == cpumask_first(d->this_sibling_map))
8714                         init_sched_build_groups(d->this_sibling_map, cpu_map,
8715                                                 &cpu_to_cpu_group,
8716                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8717                 break;
8718 #endif
8719 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8720         case SD_LV_MC: /* set up multi-core groups */
8721                 cpumask_and(d->this_core_map, cpu_map, cpu_coregroup_mask(cpu));
8722                 if (cpu == cpumask_first(d->this_core_map))
8723                         init_sched_build_groups(d->this_core_map, cpu_map,
8724                                                 &cpu_to_core_group,
8725                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8726                 break;
8727 #endif
8728         case SD_LV_CPU: /* set up physical groups */
8729                 cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(cpu), cpu_map);
8730                 if (!cpumask_empty(d->nodemask))
8731                         init_sched_build_groups(d->nodemask, cpu_map,
8732                                                 &cpu_to_phys_group,
8733                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8734                 break;
8735 #ifdef CONFIG_NUMA
8736         case SD_LV_ALLNODES:
8737                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group,
8738                                         d->send_covered, d->tmpmask);
8739                 break;
8740 #endif
8741         default:
8742                 break;
8743         }
8744 }
8745
8746 /*
8747  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
8748  * to the individual cpus
8749  */
8750 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8751                                  struct sched_domain_attr *attr)
8752 {
8753         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
8754         struct s_data d;
8755         struct sched_domain *sd;
8756         int i;
8757 #ifdef CONFIG_NUMA
8758         d.sd_allnodes = 0;
8759 #endif
8760
8761         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
8762         if (alloc_state != sa_rootdomain)
8763                 goto error;
8764         alloc_state = sa_sched_groups;
8765
8766         /*
8767          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
8768          */
8769         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8770                 cpumask_and(d.nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)),
8771                             cpu_map);
8772
8773                 sd = __build_numa_sched_domains(&d, cpu_map, attr, i);
8774                 sd = __build_cpu_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8775                 sd = __build_mc_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8776                 sd = __build_smt_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8777         }
8778
8779         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8780                 build_sched_groups(&d, SD_LV_SIBLING, cpu_map, i);
8781                 build_sched_groups(&d, SD_LV_MC, cpu_map, i);
8782         }
8783
8784         /* Set up physical groups */
8785         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8786                 build_sched_groups(&d, SD_LV_CPU, cpu_map, i);
8787
8788 #ifdef CONFIG_NUMA
8789         /* Set up node groups */
8790         if (d.sd_allnodes)
8791                 build_sched_groups(&d, SD_LV_ALLNODES, cpu_map, 0);
8792
8793         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8794                 if (build_numa_sched_groups(&d, cpu_map, i))
8795                         goto error;
8796 #endif
8797
8798         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
8799 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8800         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8801                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8802                 init_sched_groups_power(i, sd);
8803         }
8804 #endif
8805 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8806         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8807                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8808                 init_sched_groups_power(i, sd);
8809         }
8810 #endif
8811
8812         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8813                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8814                 init_sched_groups_power(i, sd);
8815         }
8816
8817 #ifdef CONFIG_NUMA
8818         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8819                 init_numa_sched_groups_power(d.sched_group_nodes[i]);
8820
8821         if (d.sd_allnodes) {
8822                 struct sched_group *sg;
8823
8824                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
8825                                                                 d.tmpmask);
8826                 init_numa_sched_groups_power(sg);
8827         }
8828 #endif
8829
8830         /* Attach the domains */
8831         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8832 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8833                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8834 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8835                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8836 #else
8837                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8838 #endif
8839                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
8840         }
8841
8842         d.sched_group_nodes = NULL; /* don't free this we still need it */
8843         __free_domain_allocs(&d, sa_tmpmask, cpu_map);
8844         return 0;
8845
8846 error:
8847         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
8848         return -ENOMEM;
8849 }
8850
8851 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8852 {
8853         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
8854 }
8855
8856 static struct cpumask *doms_cur;        /* current sched domains */
8857 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
8858 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
8859                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
8860
8861 /*
8862  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
8863  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
8864  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
8865  */
8866 static cpumask_var_t fallback_doms;
8867
8868 /*
8869  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
8870  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
8871  * or 0 if it stayed the same.
8872  */
8873 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
8874 {
8875         return 0;
8876 }
8877
8878 /*
8879  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
8880  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
8881  * exclude other special cases in the future.
8882  */
8883 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8884 {
8885         int err;
8886
8887         arch_update_cpu_topology();
8888         ndoms_cur = 1;
8889         doms_cur = kmalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
8890         if (!doms_cur)
8891                 doms_cur = fallback_doms;
8892         cpumask_andnot(doms_cur, cpu_map, cpu_isolated_map);
8893         dattr_cur = NULL;
8894         err = build_sched_domains(doms_cur);
8895         register_sched_domain_sysctl();
8896
8897         return err;
8898 }
8899
8900 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8901                                        struct cpumask *tmpmask)
8902 {
8903         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
8904 }
8905
8906 /*
8907  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
8908  * These cpus will now be attached to the NULL domain
8909  */
8910 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8911 {
8912         /* Save because hotplug lock held. */
8913         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
8914         int i;
8915
8916         for_each_cpu(i, cpu_map)
8917                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
8918         synchronize_sched();
8919         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
8920 }
8921
8922 /* handle null as "default" */
8923 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
8924                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
8925 {
8926         struct sched_domain_attr tmp;
8927
8928         /* fast path */
8929         if (!new && !cur)
8930                 return 1;
8931
8932         tmp = SD_ATTR_INIT;
8933         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
8934                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
8935                         sizeof(struct sched_domain_attr));
8936 }
8937
8938 /*
8939  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
8940  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
8941  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
8942  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
8943  *
8944  * 'doms_new' is an array of cpumask's of length 'ndoms_new'.
8945  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
8946  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
8947  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
8948  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
8949  * it as it is.
8950  *
8951  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
8952  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
8953  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL &&
8954  * ndoms_new == 1, and partition_sched_domains() will fallback to
8955  * the single partition 'fallback_doms', it also forces the domains
8956  * to be rebuilt.
8957  *
8958  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
8959  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
8960  * and it will not create the default domain.
8961  *
8962  * Call with hotplug lock held
8963  */
8964 /* FIXME: Change to struct cpumask *doms_new[] */
8965 void partition_sched_domains(int ndoms_new, struct cpumask *doms_new,
8966                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
8967 {
8968         int i, j, n;
8969         int new_topology;
8970
8971         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8972
8973         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
8974         unregister_sched_domain_sysctl();
8975
8976         /* Let architecture update cpu core mappings. */
8977         new_topology = arch_update_cpu_topology();
8978
8979         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
8980
8981         /* Destroy deleted domains */
8982         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
8983                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
8984                         if (cpumask_equal(&doms_cur[i], &doms_new[j])
8985                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
8986                                 goto match1;
8987                 }
8988                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
8989                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
8990 match1:
8991                 ;
8992         }
8993
8994         if (doms_new == NULL) {
8995                 ndoms_cur = 0;
8996                 doms_new = fallback_doms;
8997                 cpumask_andnot(&doms_new[0], cpu_online_mask, cpu_isolated_map);
8998                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
8999         }
9000
9001         /* Build new domains */
9002         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
9003                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
9004                         if (cpumask_equal(&doms_new[i], &doms_cur[j])
9005                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
9006                                 goto match2;
9007                 }
9008                 /* no match - add a new doms_new */
9009                 __build_sched_domains(doms_new + i,
9010                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
9011 match2:
9012                 ;
9013         }
9014
9015         /* Remember the new sched domains */
9016         if (doms_cur != fallback_doms)
9017                 kfree(doms_cur);
9018         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
9019         doms_cur = doms_new;
9020         dattr_cur = dattr_new;
9021         ndoms_cur = ndoms_new;
9022
9023         register_sched_domain_sysctl();
9024
9025         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9026 }
9027
9028 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
9029 static void arch_reinit_sched_domains(void)
9030 {
9031         get_online_cpus();
9032
9033         /* Destroy domains first to force the rebuild */
9034         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
9035
9036         rebuild_sched_domains();
9037         put_online_cpus();
9038 }
9039
9040 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
9041 {
9042         unsigned int level = 0;
9043
9044         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
9045                 return -EINVAL;
9046
9047         /*
9048          * level is always be positive so don't check for
9049          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
9050          * What happens on 0 or 1 byte write,
9051          * need to check for count as well?
9052          */
9053
9054         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
9055                 return -EINVAL;
9056
9057         if (smt)
9058                 sched_smt_power_savings = level;
9059         else
9060                 sched_mc_power_savings = level;
9061
9062         arch_reinit_sched_domains();
9063
9064         return count;
9065 }
9066
9067 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9068 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
9069                                            char *page)
9070 {
9071         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
9072 }
9073 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
9074                                             const char *buf, size_t count)
9075 {
9076         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
9077 }
9078 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
9079                          sched_mc_power_savings_show,
9080                          sched_mc_power_savings_store);
9081 #endif
9082
9083 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9084 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
9085                                             char *page)
9086 {
9087         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
9088 }
9089 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
9090                                              const char *buf, size_t count)
9091 {
9092         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
9093 }
9094 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
9095                    sched_smt_power_savings_show,
9096                    sched_smt_power_savings_store);
9097 #endif
9098
9099 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
9100 {
9101         int err = 0;
9102
9103 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9104         if (smt_capable())
9105                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
9106                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
9107 #endif
9108 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9109         if (!err && mc_capable())
9110                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
9111                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
9112 #endif
9113         return err;
9114 }
9115 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
9116
9117 #ifndef CONFIG_CPUSETS
9118 /*
9119  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
9120  * When cpusets are enabled they take over this function.
9121  */
9122 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
9123                                 unsigned long action, void *hcpu)
9124 {
9125         switch (action) {
9126         case CPU_ONLINE:
9127         case CPU_ONLINE_FROZEN:
9128         case CPU_DEAD:
9129         case CPU_DEAD_FROZEN:
9130                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
9131                 return NOTIFY_OK;
9132
9133         default:
9134                 return NOTIFY_DONE;
9135         }
9136 }
9137 #endif
9138
9139 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
9140                                 unsigned long action, void *hcpu)
9141 {
9142         int cpu = (int)(long)hcpu;
9143
9144         switch (action) {
9145         case CPU_DOWN_PREPARE:
9146         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
9147                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
9148                 return NOTIFY_OK;
9149
9150         case CPU_DOWN_FAILED:
9151         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
9152         case CPU_ONLINE:
9153         case CPU_ONLINE_FROZEN:
9154                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
9155                 return NOTIFY_OK;
9156
9157         default:
9158                 return NOTIFY_DONE;
9159         }
9160 }
9161
9162 void __init sched_init_smp(void)
9163 {
9164         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
9165
9166         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
9167         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
9168
9169 #if defined(CONFIG_NUMA)
9170         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
9171                                                                 GFP_KERNEL);
9172         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
9173 #endif
9174         get_online_cpus();
9175         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9176         arch_init_sched_domains(cpu_online_mask);
9177         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
9178         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
9179                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
9180         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9181         put_online_cpus();
9182
9183 #ifndef CONFIG_CPUSETS
9184         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
9185         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
9186 #endif
9187
9188         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
9189         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
9190
9191         init_hrtick();
9192
9193         /* Move init over to a non-isolated CPU */
9194         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
9195                 BUG();
9196         sched_init_granularity();
9197         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
9198
9199         init_sched_rt_class();
9200 }
9201 #else
9202 void __init sched_init_smp(void)
9203 {
9204         sched_init_granularity();
9205 }
9206 #endif /* CONFIG_SMP */
9207
9208 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
9209
9210 int in_sched_functions(unsigned long addr)
9211 {
9212         return in_lock_functions(addr) ||
9213                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
9214                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
9215 }
9216
9217 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
9218 {
9219         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
9220         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
9221 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9222         cfs_rq->rq = rq;
9223 #endif
9224         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
9225 }
9226
9227 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
9228 {
9229         struct rt_prio_array *array;
9230         int i;
9231
9232         array = &rt_rq->active;
9233         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
9234                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
9235                 __clear_bit(i, array->bitmap);
9236         }
9237         /* delimiter for bitsearch: */
9238         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
9239
9240 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9241         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
9242 #ifdef CONFIG_SMP
9243         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
9244 #endif
9245 #endif
9246 #ifdef CONFIG_SMP
9247         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
9248         rt_rq->overloaded = 0;
9249         plist_head_init(&rt_rq->pushable_tasks, &rq->lock);
9250 #endif
9251
9252         rt_rq->rt_time = 0;
9253         rt_rq->rt_throttled = 0;
9254         rt_rq->rt_runtime = 0;
9255         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9256
9257 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9258         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
9259         rt_rq->rq = rq;
9260 #endif
9261 }
9262
9263 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9264 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
9265                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
9266                                 struct sched_entity *parent)
9267 {
9268         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9269         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
9270         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
9271         cfs_rq->tg = tg;
9272         if (add)
9273                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
9274
9275         tg->se[cpu] = se;
9276         /* se could be NULL for init_task_group */
9277         if (!se)
9278                 return;
9279
9280         if (!parent)
9281                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
9282         else
9283                 se->cfs_rq = parent->my_q;
9284
9285         se->my_q = cfs_rq;
9286         se->load.weight = tg->shares;
9287         se->load.inv_weight = 0;
9288         se->parent = parent;
9289 }
9290 #endif
9291
9292 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9293 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
9294                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
9295                 struct sched_rt_entity *parent)
9296 {
9297         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9298
9299         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
9300         init_rt_rq(rt_rq, rq);
9301         rt_rq->tg = tg;
9302         rt_rq->rt_se = rt_se;
9303         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9304         if (add)
9305                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
9306
9307         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
9308         if (!rt_se)
9309                 return;
9310
9311         if (!parent)
9312                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
9313         else
9314                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
9315
9316         rt_se->my_q = rt_rq;
9317         rt_se->parent = parent;
9318         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
9319 }
9320 #endif
9321
9322 void __init sched_init(void)
9323 {
9324         int i, j;
9325         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
9326
9327 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9328         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9329 #endif
9330 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9331         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9332 #endif
9333 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9334         alloc_size *= 2;
9335 #endif
9336 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9337         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
9338 #endif
9339         /*
9340          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
9341          * we use alloc_bootmem().
9342          */
9343         if (alloc_size) {
9344                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
9345
9346 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9347                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9348                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9349
9350                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9351                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9352
9353 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9354                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9355                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9356
9357                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9358                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9359 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9360 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9361 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9362                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9363                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9364
9365                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9366                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9367
9368 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9369                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9370                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9371
9372                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9373                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9374 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9375 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9376 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9377                 for_each_possible_cpu(i) {
9378                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
9379                         ptr += cpumask_size();
9380                 }
9381 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9382         }
9383
9384 #ifdef CONFIG_SMP
9385         init_defrootdomain();
9386 #endif
9387
9388         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
9389                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9390
9391 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9392         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
9393                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9394 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9395         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
9396                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
9397 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9398 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9399
9400 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9401         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
9402         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
9403
9404 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9405         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
9406         init_task_group.parent = &root_task_group;
9407         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
9408 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9409 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9410
9411         for_each_possible_cpu(i) {
9412                 struct rq *rq;
9413
9414                 rq = cpu_rq(i);
9415                 spin_lock_init(&rq->lock);
9416                 rq->nr_running = 0;
9417                 rq->calc_load_active = 0;
9418                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9419                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
9420                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
9421 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9422                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
9423                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
9424 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9425                 /*
9426                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
9427                  *
9428                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
9429                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
9430                  * system cpu resource is divided among the tasks of
9431                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
9432                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
9433                  * (se->load.weight).
9434                  *
9435                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
9436                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
9437                  * then A0's share of the cpu resource is:
9438                  *
9439                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
9440                  *
9441                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
9442                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
9443                  */
9444                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
9445 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9446                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
9447                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
9448                 /*
9449                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
9450                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
9451                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
9452                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
9453                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
9454                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
9455                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
9456                  * (init_tg_cfs_rq) and having one entity represent this group of
9457                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
9458                  */
9459                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
9460                                 &per_cpu(init_tg_cfs_rq, i),
9461                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
9462                                 root_task_group.se[i]);
9463
9464 #endif
9465 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9466
9467                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
9468 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9469                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
9470 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9471                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
9472 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9473                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
9474                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
9475                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
9476                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
9477                                 root_task_group.rt_se[i]);
9478 #endif
9479 #endif
9480
9481                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
9482                         rq->cpu_load[j] = 0;
9483 #ifdef CONFIG_SMP
9484                 rq->sd = NULL;
9485                 rq->rd = NULL;
9486                 rq->post_schedule = 0;
9487                 rq->active_balance = 0;
9488                 rq->next_balance = jiffies;
9489                 rq->push_cpu = 0;
9490                 rq->cpu = i;
9491                 rq->online = 0;
9492                 rq->migration_thread = NULL;
9493                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
9494                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
9495 #endif
9496                 init_rq_hrtick(rq);
9497                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
9498         }
9499
9500         set_load_weight(&init_task);
9501
9502 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
9503         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
9504 #endif
9505
9506 #ifdef CONFIG_SMP
9507         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
9508 #endif
9509
9510 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
9511         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
9512 #endif
9513
9514         /*
9515          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
9516          */
9517         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
9518         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
9519
9520         /*
9521          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
9522          * called from this thread, however somewhere below it might be,
9523          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
9524          * when this runqueue becomes "idle".
9525          */
9526         init_idle(current, smp_processor_id());
9527
9528         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9529
9530         /*
9531          * During early bootup we pretend to be a normal task:
9532          */
9533         current->sched_class = &fair_sched_class;
9534
9535         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9536         alloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9537 #ifdef CONFIG_SMP
9538 #ifdef CONFIG_NO_HZ
9539         alloc_cpumask_var(&nohz.cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9540         alloc_cpumask_var(&nohz.ilb_grp_nohz_mask, GFP_NOWAIT);
9541 #endif
9542         alloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
9543 #endif /* SMP */
9544
9545         perf_event_init();
9546
9547         scheduler_running = 1;
9548 }
9549
9550 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
9551 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
9552 {
9553         int nested = preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE;
9554
9555         return (nested == PREEMPT_INATOMIC_BASE + preempt_offset);
9556 }
9557
9558 void __might_sleep(char *file, int line, int preempt_offset)
9559 {
9560 #ifdef in_atomic
9561         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
9562
9563         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
9564             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
9565                 return;
9566         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9567                 return;
9568         prev_jiffy = jiffies;
9569
9570         printk(KERN_ERR
9571                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
9572                         file, line);
9573         printk(KERN_ERR
9574                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
9575                         in_atomic(), irqs_disabled(),
9576                         current->pid, current->comm);
9577
9578         debug_show_held_locks(current);
9579         if (irqs_disabled())
9580                 print_irqtrace_events(current);
9581         dump_stack();
9582 #endif
9583 }
9584 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
9585 #endif
9586
9587 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
9588 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
9589 {
9590         int on_rq;
9591
9592         update_rq_clock(rq);
9593         on_rq = p->se.on_rq;
9594         if (on_rq)
9595                 deactivate_task(rq, p, 0);
9596         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
9597         if (on_rq) {
9598                 activate_task(rq, p, 0);
9599                 resched_task(rq->curr);
9600         }
9601 }
9602
9603 void normalize_rt_tasks(void)
9604 {
9605         struct task_struct *g, *p;
9606         unsigned long flags;
9607         struct rq *rq;
9608
9609         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
9610         do_each_thread(g, p) {
9611                 /*
9612                  * Only normalize user tasks:
9613                  */
9614                 if (!p->mm)
9615                         continue;
9616
9617                 p->se.exec_start                = 0;
9618 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
9619                 p->se.wait_start                = 0;
9620                 p->se.sleep_start               = 0;
9621                 p->se.block_start               = 0;
9622 #endif
9623
9624                 if (!rt_task(p)) {
9625                         /*
9626                          * Renice negative nice level userspace
9627                          * tasks back to 0:
9628                          */
9629                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
9630                                 set_user_nice(p, 0);
9631                         continue;
9632                 }
9633
9634                 spin_lock(&p->pi_lock);
9635                 rq = __task_rq_lock(p);
9636
9637                 normalize_task(rq, p);
9638
9639                 __task_rq_unlock(rq);
9640                 spin_unlock(&p->pi_lock);
9641         } while_each_thread(g, p);
9642
9643         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
9644 }
9645
9646 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
9647
9648 #ifdef CONFIG_IA64
9649 /*
9650  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
9651  *
9652  * They can only be called when the whole system has been
9653  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
9654  * activity can take place. Using them for anything else would
9655  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
9656  * under any other configuration.
9657  */
9658
9659 /**
9660  * curr_task - return the current task for a given cpu.
9661  * @cpu: the processor in question.
9662  *
9663  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9664  */
9665 struct task_struct *curr_task(int cpu)
9666 {
9667         return cpu_curr(cpu);
9668 }
9669
9670 /**
9671  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
9672  * @cpu: the processor in question.
9673  * @p: the task pointer to set.
9674  *
9675  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
9676  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
9677  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
9678  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
9679  * and caller must save the original value of the current task (see
9680  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
9681  * re-starting the system.
9682  *
9683  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9684  */
9685 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
9686 {
9687         cpu_curr(cpu) = p;
9688 }
9689
9690 #endif
9691
9692 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9693 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9694 {
9695         int i;
9696
9697         for_each_possible_cpu(i) {
9698                 if (tg->cfs_rq)
9699                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
9700                 if (tg->se)
9701                         kfree(tg->se[i]);
9702         }
9703
9704         kfree(tg->cfs_rq);
9705         kfree(tg->se);
9706 }
9707
9708 static
9709 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9710 {
9711         struct cfs_rq *cfs_rq;
9712         struct sched_entity *se;
9713         struct rq *rq;
9714         int i;
9715
9716         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9717         if (!tg->cfs_rq)
9718                 goto err;
9719         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9720         if (!tg->se)
9721                 goto err;
9722
9723         tg->shares = NICE_0_LOAD;
9724
9725         for_each_possible_cpu(i) {
9726                 rq = cpu_rq(i);
9727
9728                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
9729                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9730                 if (!cfs_rq)
9731                         goto err;
9732
9733                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
9734                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9735                 if (!se)
9736                         goto err;
9737
9738                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
9739         }
9740
9741         return 1;
9742
9743  err:
9744         return 0;
9745 }
9746
9747 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9748 {
9749         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
9750                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
9751 }
9752
9753 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9754 {
9755         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
9756 }
9757 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
9758 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9759 {
9760 }
9761
9762 static inline
9763 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9764 {
9765         return 1;
9766 }
9767
9768 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9769 {
9770 }
9771
9772 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9773 {
9774 }
9775 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9776
9777 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9778 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9779 {
9780         int i;
9781
9782         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
9783
9784         for_each_possible_cpu(i) {
9785                 if (tg->rt_rq)
9786                         kfree(tg->rt_rq[i]);
9787                 if (tg->rt_se)
9788                         kfree(tg->rt_se[i]);
9789         }
9790
9791         kfree(tg->rt_rq);
9792         kfree(tg->rt_se);
9793 }
9794
9795 static
9796 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9797 {
9798         struct rt_rq *rt_rq;
9799         struct sched_rt_entity *rt_se;
9800         struct rq *rq;
9801         int i;
9802
9803         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9804         if (!tg->rt_rq)
9805                 goto err;
9806         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9807         if (!tg->rt_se)
9808                 goto err;
9809
9810         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
9811                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
9812
9813         for_each_possible_cpu(i) {
9814                 rq = cpu_rq(i);
9815
9816                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
9817                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9818                 if (!rt_rq)
9819                         goto err;
9820
9821                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
9822                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9823                 if (!rt_se)
9824                         goto err;
9825
9826                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
9827         }
9828
9829         return 1;
9830
9831  err:
9832         return 0;
9833 }
9834
9835 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9836 {
9837         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
9838                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
9839 }
9840
9841 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9842 {
9843         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
9844 }
9845 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9846 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9847 {
9848 }
9849
9850 static inline
9851 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9852 {
9853         return 1;
9854 }
9855
9856 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9857 {
9858 }
9859
9860 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9861 {
9862 }
9863 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9864
9865 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9866 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
9867 {
9868         free_fair_sched_group(tg);
9869         free_rt_sched_group(tg);
9870         kfree(tg);
9871 }
9872
9873 /* allocate runqueue etc for a new task group */
9874 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
9875 {
9876         struct task_group *tg;
9877         unsigned long flags;
9878         int i;
9879
9880         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
9881         if (!tg)
9882                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9883
9884         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
9885                 goto err;
9886
9887         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
9888                 goto err;
9889
9890         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9891         for_each_possible_cpu(i) {
9892                 register_fair_sched_group(tg, i);
9893                 register_rt_sched_group(tg, i);
9894         }
9895         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
9896
9897         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
9898
9899         tg->parent = parent;
9900         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
9901         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
9902         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9903
9904         return tg;
9905
9906 err:
9907         free_sched_group(tg);
9908         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9909 }
9910
9911 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
9912 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
9913 {
9914         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
9915         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
9916 }
9917
9918 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
9919 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
9920 {
9921         unsigned long flags;
9922         int i;
9923
9924         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9925         for_each_possible_cpu(i) {
9926                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
9927                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
9928         }
9929         list_del_rcu(&tg->list);
9930         list_del_rcu(&tg->siblings);
9931         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9932
9933         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
9934         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
9935 }
9936
9937 /* change task's runqueue when it moves between groups.
9938  *      The caller of this function should have put the task in its new group
9939  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
9940  *      reflect its new group.
9941  */
9942 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
9943 {
9944         int on_rq, running;
9945         unsigned long flags;
9946         struct rq *rq;
9947
9948         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
9949
9950         update_rq_clock(rq);
9951
9952         running = task_current(rq, tsk);
9953         on_rq = tsk->se.on_rq;
9954
9955         if (on_rq)
9956                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
9957         if (unlikely(running))
9958                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
9959
9960         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
9961
9962 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9963         if (tsk->sched_class->moved_group)
9964                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
9965 #endif
9966
9967         if (unlikely(running))
9968                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
9969         if (on_rq)
9970                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
9971
9972         task_rq_unlock(rq, &flags);
9973 }
9974 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9975
9976 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9977 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
9978 {
9979         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
9980         int on_rq;
9981
9982         on_rq = se->on_rq;
9983         if (on_rq)
9984                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
9985
9986         se->load.weight = shares;
9987         se->load.inv_weight = 0;
9988
9989         if (on_rq)
9990                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
9991 }
9992
9993 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
9994 {
9995         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
9996         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
9997         unsigned long flags;
9998
9999         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
10000         __set_se_shares(se, shares);
10001         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
10002 }
10003
10004 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
10005
10006 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
10007 {
10008         int i;
10009         unsigned long flags;
10010
10011         /*
10012          * We can't change the weight of the root cgroup.
10013          */
10014         if (!tg->se[0])
10015                 return -EINVAL;
10016
10017         if (shares < MIN_SHARES)
10018                 shares = MIN_SHARES;
10019         else if (shares > MAX_SHARES)
10020                 shares = MAX_SHARES;
10021
10022         mutex_lock(&shares_mutex);
10023         if (tg->shares == shares)
10024                 goto done;
10025
10026         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10027         for_each_possible_cpu(i)
10028                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
10029         list_del_rcu(&tg->siblings);
10030         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10031
10032         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
10033         synchronize_sched();
10034
10035         /*
10036          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
10037          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
10038          */
10039         tg->shares = shares;
10040         for_each_possible_cpu(i) {
10041                 /*
10042                  * force a rebalance
10043                  */
10044                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
10045                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
10046         }
10047
10048         /*
10049          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
10050          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
10051          */
10052         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10053         for_each_possible_cpu(i)
10054                 register_fair_sched_group(tg, i);
10055         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
10056         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10057 done:
10058         mutex_unlock(&shares_mutex);
10059         return 0;
10060 }
10061
10062 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
10063 {
10064         return tg->shares;
10065 }
10066 #endif
10067
10068 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10069 /*
10070  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
10071  */
10072 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
10073
10074 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
10075 {
10076         if (runtime == RUNTIME_INF)
10077                 return 1ULL << 20;
10078
10079         return div64_u64(runtime << 20, period);
10080 }
10081
10082 /* Must be called with tasklist_lock held */
10083 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
10084 {
10085         struct task_struct *g, *p;
10086
10087         do_each_thread(g, p) {
10088                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
10089                         return 1;
10090         } while_each_thread(g, p);
10091
10092         return 0;
10093 }
10094
10095 struct rt_schedulable_data {
10096         struct task_group *tg;
10097         u64 rt_period;
10098         u64 rt_runtime;
10099 };
10100
10101 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
10102 {
10103         struct rt_schedulable_data *d = data;
10104         struct task_group *child;
10105         unsigned long total, sum = 0;
10106         u64 period, runtime;
10107
10108         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10109         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10110
10111         if (tg == d->tg) {
10112                 period = d->rt_period;
10113                 runtime = d->rt_runtime;
10114         }
10115
10116 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
10117         if (tg == &root_task_group) {
10118                 period = global_rt_period();
10119                 runtime = global_rt_runtime();
10120         }
10121 #endif
10122
10123         /*
10124          * Cannot have more runtime than the period.
10125          */
10126         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
10127                 return -EINVAL;
10128
10129         /*
10130          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
10131          */
10132         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
10133                 return -EBUSY;
10134
10135         total = to_ratio(period, runtime);
10136
10137         /*
10138          * Nobody can have more than the global setting allows.
10139          */
10140         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
10141                 return -EINVAL;
10142
10143         /*
10144          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
10145          */
10146         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
10147                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
10148                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
10149
10150                 if (child == d->tg) {
10151                         period = d->rt_period;
10152                         runtime = d->rt_runtime;
10153                 }
10154
10155                 sum += to_ratio(period, runtime);
10156         }
10157
10158         if (sum > total)
10159                 return -EINVAL;
10160
10161         return 0;
10162 }
10163
10164 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
10165 {
10166         struct rt_schedulable_data data = {
10167                 .tg = tg,
10168                 .rt_period = period,
10169                 .rt_runtime = runtime,
10170         };
10171
10172         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
10173 }
10174
10175 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
10176                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
10177 {
10178         int i, err = 0;
10179
10180         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10181         read_lock(&tasklist_lock);
10182         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
10183         if (err)
10184                 goto unlock;
10185
10186         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10187         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
10188         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
10189
10190         for_each_possible_cpu(i) {
10191                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
10192
10193                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10194                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
10195                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10196         }
10197         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10198  unlock:
10199         read_unlock(&tasklist_lock);
10200         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10201
10202         return err;
10203 }
10204
10205 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
10206 {
10207         u64 rt_runtime, rt_period;
10208
10209         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10210         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
10211         if (rt_runtime_us < 0)
10212                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
10213
10214         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10215 }
10216
10217 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
10218 {
10219         u64 rt_runtime_us;
10220
10221         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
10222                 return -1;
10223
10224         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10225         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
10226         return rt_runtime_us;
10227 }
10228
10229 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
10230 {
10231         u64 rt_runtime, rt_period;
10232
10233         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
10234         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10235
10236         if (rt_period == 0)
10237                 return -EINVAL;
10238
10239         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10240 }
10241
10242 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
10243 {
10244         u64 rt_period_us;
10245
10246         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10247         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
10248         return rt_period_us;
10249 }
10250
10251 static int sched_rt_global_constraints(void)
10252 {
10253         u64 runtime, period;
10254         int ret = 0;
10255
10256         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10257                 return -EINVAL;
10258
10259         runtime = global_rt_runtime();
10260         period = global_rt_period();
10261
10262         /*
10263          * Sanity check on the sysctl variables.
10264          */
10265         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
10266                 return -EINVAL;
10267
10268         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10269         read_lock(&tasklist_lock);
10270         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
10271         read_unlock(&tasklist_lock);
10272         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10273
10274         return ret;
10275 }
10276
10277 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
10278 {
10279         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
10280         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
10281                 return 0;
10282
10283         return 1;
10284 }
10285
10286 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10287 static int sched_rt_global_constraints(void)
10288 {
10289         unsigned long flags;
10290         int i;
10291
10292         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10293                 return -EINVAL;
10294
10295         /*
10296          * There's always some RT tasks in the root group
10297          * -- migration, kstopmachine etc..
10298          */
10299         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
10300                 return -EBUSY;
10301
10302         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10303         for_each_possible_cpu(i) {
10304                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
10305
10306                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10307                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
10308                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10309         }
10310         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10311
10312         return 0;
10313 }
10314 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10315
10316 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
10317                 void __user *buffer, size_t *lenp,
10318                 loff_t *ppos)
10319 {
10320         int ret;
10321         int old_period, old_runtime;
10322         static DEFINE_MUTEX(mutex);
10323
10324         mutex_lock(&mutex);
10325         old_period = sysctl_sched_rt_period;
10326         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
10327
10328         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
10329
10330         if (!ret && write) {
10331                 ret = sched_rt_global_constraints();
10332                 if (ret) {
10333                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
10334                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
10335                 } else {
10336                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
10337                         def_rt_bandwidth.rt_period =
10338                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
10339                 }
10340         }
10341         mutex_unlock(&mutex);
10342
10343         return ret;
10344 }
10345
10346 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
10347
10348 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
10349 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
10350 {
10351         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
10352                             struct task_group, css);
10353 }
10354
10355 static struct cgroup_subsys_state *
10356 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10357 {
10358         struct task_group *tg, *parent;
10359
10360         if (!cgrp->parent) {
10361                 /* This is early initialization for the top cgroup */
10362                 return &init_task_group.css;
10363         }
10364
10365         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
10366         tg = sched_create_group(parent);
10367         if (IS_ERR(tg))
10368                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10369
10370         return &tg->css;
10371 }
10372
10373 static void
10374 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10375 {
10376         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10377
10378         sched_destroy_group(tg);
10379 }
10380
10381 static int
10382 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
10383 {
10384 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10385         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
10386                 return -EINVAL;
10387 #else
10388         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
10389         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
10390                 return -EINVAL;
10391 #endif
10392         return 0;
10393 }
10394
10395 static int
10396 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10397                       struct task_struct *tsk, bool threadgroup)
10398 {
10399         int retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, tsk);
10400         if (retval)
10401                 return retval;
10402         if (threadgroup) {
10403                 struct task_struct *c;
10404                 rcu_read_lock();
10405                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
10406                         retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, c);
10407                         if (retval) {
10408                                 rcu_read_unlock();
10409                                 return retval;
10410                         }
10411                 }
10412                 rcu_read_unlock();
10413         }
10414         return 0;
10415 }
10416
10417 static void
10418 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10419                   struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk,
10420                   bool threadgroup)
10421 {
10422         sched_move_task(tsk);
10423         if (threadgroup) {
10424                 struct task_struct *c;
10425                 rcu_read_lock();
10426                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
10427                         sched_move_task(c);
10428                 }
10429                 rcu_read_unlock();
10430         }
10431 }
10432
10433 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10434 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10435                                 u64 shareval)
10436 {
10437         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
10438 }
10439
10440 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10441 {
10442         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10443
10444         return (u64) tg->shares;
10445 }
10446 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
10447
10448 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10449 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10450                                 s64 val)
10451 {
10452         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
10453 }
10454
10455 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10456 {
10457         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
10458 }
10459
10460 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10461                 u64 rt_period_us)
10462 {
10463         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
10464 }
10465
10466 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10467 {
10468         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
10469 }
10470 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10471
10472 static struct cftype cpu_files[] = {
10473 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10474         {
10475                 .name = "shares",
10476                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
10477                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
10478         },
10479 #endif
10480 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10481         {
10482                 .name = "rt_runtime_us",
10483                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
10484                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
10485         },
10486         {
10487                 .name = "rt_period_us",
10488                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
10489                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
10490         },
10491 #endif
10492 };
10493
10494 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
10495 {
10496         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
10497 }
10498
10499 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
10500         .name           = "cpu",
10501         .create         = cpu_cgroup_create,
10502         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
10503         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
10504         .attach         = cpu_cgroup_attach,
10505         .populate       = cpu_cgroup_populate,
10506         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
10507         .early_init     = 1,
10508 };
10509
10510 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
10511
10512 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
10513
10514 /*
10515  * CPU accounting code for task groups.
10516  *
10517  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
10518  * (balbir@in.ibm.com).
10519  */
10520
10521 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
10522 struct cpuacct {
10523         struct cgroup_subsys_state css;
10524         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
10525         u64 *cpuusage;
10526         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
10527         struct cpuacct *parent;
10528 };
10529
10530 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
10531
10532 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
10533 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
10534 {
10535         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
10536                             struct cpuacct, css);
10537 }
10538
10539 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
10540 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
10541 {
10542         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
10543                             struct cpuacct, css);
10544 }
10545
10546 /* create a new cpu accounting group */
10547 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
10548         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10549 {
10550         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
10551         int i;
10552
10553         if (!ca)
10554                 goto out;
10555
10556         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
10557         if (!ca->cpuusage)
10558                 goto out_free_ca;
10559
10560         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10561                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
10562                         goto out_free_counters;
10563
10564         if (cgrp->parent)
10565                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
10566
10567         return &ca->css;
10568
10569 out_free_counters:
10570         while (--i >= 0)
10571                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10572         free_percpu(ca->cpuusage);
10573 out_free_ca:
10574         kfree(ca);
10575 out:
10576         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10577 }
10578
10579 /* destroy an existing cpu accounting group */
10580 static void
10581 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10582 {
10583         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10584         int i;
10585
10586         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10587                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10588         free_percpu(ca->cpuusage);
10589         kfree(ca);
10590 }
10591
10592 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
10593 {
10594         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10595         u64 data;
10596
10597 #ifndef CONFIG_64BIT
10598         /*
10599          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
10600          */
10601         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10602         data = *cpuusage;
10603         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10604 #else
10605         data = *cpuusage;
10606 #endif
10607
10608         return data;
10609 }
10610
10611 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
10612 {
10613         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10614
10615 #ifndef CONFIG_64BIT
10616         /*
10617          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
10618          */
10619         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10620         *cpuusage = val;
10621         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10622 #else
10623         *cpuusage = val;
10624 #endif
10625 }
10626
10627 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
10628 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10629 {
10630         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10631         u64 totalcpuusage = 0;
10632         int i;
10633
10634         for_each_present_cpu(i)
10635                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10636
10637         return totalcpuusage;
10638 }
10639
10640 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10641                                                                 u64 reset)
10642 {
10643         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10644         int err = 0;
10645         int i;
10646
10647         if (reset) {
10648                 err = -EINVAL;
10649                 goto out;
10650         }
10651
10652         for_each_present_cpu(i)
10653                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
10654
10655 out:
10656         return err;
10657 }
10658
10659 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
10660                                    struct seq_file *m)
10661 {
10662         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
10663         u64 percpu;
10664         int i;
10665
10666         for_each_present_cpu(i) {
10667                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10668                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
10669         }
10670         seq_printf(m, "\n");
10671         return 0;
10672 }
10673
10674 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
10675         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
10676         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
10677 };
10678
10679 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10680                 struct cgroup_map_cb *cb)
10681 {
10682         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10683         int i;
10684
10685         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
10686                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
10687                 val = cputime64_to_clock_t(val);
10688                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
10689         }
10690         return 0;
10691 }
10692
10693 static struct cftype files[] = {
10694         {
10695                 .name = "usage",
10696                 .read_u64 = cpuusage_read,
10697                 .write_u64 = cpuusage_write,
10698         },
10699         {
10700                 .name = "usage_percpu",
10701                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
10702         },
10703         {
10704                 .name = "stat",
10705                 .read_map = cpuacct_stats_show,
10706         },
10707 };
10708
10709 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10710 {
10711         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
10712 }
10713
10714 /*
10715  * charge this task's execution time to its accounting group.
10716  *
10717  * called with rq->lock held.
10718  */
10719 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
10720 {
10721         struct cpuacct *ca;
10722         int cpu;
10723
10724         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10725                 return;
10726
10727         cpu = task_cpu(tsk);
10728
10729         rcu_read_lock();
10730
10731         ca = task_ca(tsk);
10732
10733         for (; ca; ca = ca->parent) {
10734                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10735                 *cpuusage += cputime;
10736         }
10737
10738         rcu_read_unlock();
10739 }
10740
10741 /*
10742  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
10743  */
10744 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
10745                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
10746 {
10747         struct cpuacct *ca;
10748
10749         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10750                 return;
10751
10752         rcu_read_lock();
10753         ca = task_ca(tsk);
10754
10755         do {
10756                 percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val);
10757                 ca = ca->parent;
10758         } while (ca);
10759         rcu_read_unlock();
10760 }
10761
10762 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
10763         .name = "cpuacct",
10764         .create = cpuacct_create,
10765         .destroy = cpuacct_destroy,
10766         .populate = cpuacct_populate,
10767         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
10768 };
10769 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */
10770
10771 #ifndef CONFIG_SMP
10772
10773 int rcu_expedited_torture_stats(char *page)
10774 {
10775         return 0;
10776 }
10777 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_expedited_torture_stats);
10778
10779 void synchronize_sched_expedited(void)
10780 {
10781 }
10782 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
10783
10784 #else /* #ifndef CONFIG_SMP */
10785
10786 static DEFINE_PER_CPU(struct migration_req, rcu_migration_req);
10787 static DEFINE_MUTEX(rcu_sched_expedited_mutex);
10788
10789 #define RCU_EXPEDITED_STATE_POST -2
10790 #define RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE -1
10791
10792 static int rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE;
10793
10794 int rcu_expedited_torture_stats(char *page)
10795 {
10796         int cnt = 0;
10797         int cpu;
10798
10799         cnt += sprintf(&page[cnt], "state: %d /", rcu_expedited_state);
10800         for_each_online_cpu(cpu) {
10801                  cnt += sprintf(&page[cnt], " %d:%d",
10802                                 cpu, per_cpu(rcu_migration_req, cpu).dest_cpu);
10803         }
10804         cnt += sprintf(&page[cnt], "\n");
10805         return cnt;
10806 }
10807 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_expedited_torture_stats);
10808
10809 static long synchronize_sched_expedited_count;
10810
10811 /*
10812  * Wait for an rcu-sched grace period to elapse, but use "big hammer"
10813  * approach to force grace period to end quickly.  This consumes
10814  * significant time on all CPUs, and is thus not recommended for
10815  * any sort of common-case code.
10816  *
10817  * Note that it is illegal to call this function while holding any
10818  * lock that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  Failing to
10819  * observe this restriction will result in deadlock.
10820  */
10821 void synchronize_sched_expedited(void)
10822 {
10823         int cpu;
10824         unsigned long flags;
10825         bool need_full_sync = 0;
10826         struct rq *rq;
10827         struct migration_req *req;
10828         long snap;
10829         int trycount = 0;
10830
10831         smp_mb();  /* ensure prior mod happens before capturing snap. */
10832         snap = ACCESS_ONCE(synchronize_sched_expedited_count) + 1;
10833         get_online_cpus();
10834         while (!mutex_trylock(&rcu_sched_expedited_mutex)) {
10835                 put_online_cpus();
10836                 if (trycount++ < 10)
10837                         udelay(trycount * num_online_cpus());
10838                 else {
10839                         synchronize_sched();
10840                         return;
10841                 }
10842                 if (ACCESS_ONCE(synchronize_sched_expedited_count) - snap > 0) {
10843                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
10844                         return;
10845                 }
10846                 get_online_cpus();
10847         }
10848         rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_POST;
10849         for_each_online_cpu(cpu) {
10850                 rq = cpu_rq(cpu);
10851                 req = &per_cpu(rcu_migration_req, cpu);
10852                 init_completion(&req->done);
10853                 req->task = NULL;
10854                 req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_NEED_QS;
10855                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
10856                 list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
10857                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
10858                 wake_up_process(rq->migration_thread);
10859         }
10860         for_each_online_cpu(cpu) {
10861                 rcu_expedited_state = cpu;
10862                 req = &per_cpu(rcu_migration_req, cpu);
10863                 rq = cpu_rq(cpu);
10864                 wait_for_completion(&req->done);
10865                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
10866                 if (unlikely(req->dest_cpu == RCU_MIGRATION_MUST_SYNC))
10867                         need_full_sync = 1;
10868                 req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_IDLE;
10869                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
10870         }
10871         rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE;
10872         mutex_unlock(&rcu_sched_expedited_mutex);
10873         put_online_cpus();
10874         if (need_full_sync)
10875                 synchronize_sched();
10876 }
10877 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
10878
10879 #endif /* #else #ifndef CONFIG_SMP */