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