sched: Fix race between ttwu() and task_rq_lock()
[safe/jmp/linux-2.6] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/perf_event.h>
43 #include <linux/security.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/profile.h>
46 #include <linux/freezer.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/blkdev.h>
49 #include <linux/delay.h>
50 #include <linux/pid_namespace.h>
51 #include <linux/smp.h>
52 #include <linux/threads.h>
53 #include <linux/timer.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/cpuset.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/kthread.h>
59 #include <linux/proc_fs.h>
60 #include <linux/seq_file.h>
61 #include <linux/sysctl.h>
62 #include <linux/syscalls.h>
63 #include <linux/times.h>
64 #include <linux/tsacct_kern.h>
65 #include <linux/kprobes.h>
66 #include <linux/delayacct.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73 #include <linux/ftrace.h>
74
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77
78 #include "sched_cpupri.h"
79
80 #define CREATE_TRACE_POINTS
81 #include <trace/events/sched.h>
82
83 /*
84  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
85  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
86  * and back.
87  */
88 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
89 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
90 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
91
92 /*
93  * 'User priority' is the nice value converted to something we
94  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
95  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
96  */
97 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
98 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
99 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
100
101 /*
102  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
103  */
104 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
105
106 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
107 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
108
109 /*
110  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
111  *
112  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
113  * Timeslices get refilled after they expire.
114  */
115 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
116
117 /*
118  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
119  */
120 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
121
122 static inline int rt_policy(int policy)
123 {
124         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
125                 return 1;
126         return 0;
127 }
128
129 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
130 {
131         return rt_policy(p->policy);
132 }
133
134 /*
135  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
136  */
137 struct rt_prio_array {
138         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
139         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
140 };
141
142 struct rt_bandwidth {
143         /* nests inside the rq lock: */
144         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
145         ktime_t                 rt_period;
146         u64                     rt_runtime;
147         struct hrtimer          rt_period_timer;
148 };
149
150 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
151
152 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
153
154 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
155 {
156         struct rt_bandwidth *rt_b =
157                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
158         ktime_t now;
159         int overrun;
160         int idle = 0;
161
162         for (;;) {
163                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
164                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
165
166                 if (!overrun)
167                         break;
168
169                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
170         }
171
172         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
173 }
174
175 static
176 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
177 {
178         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
179         rt_b->rt_runtime = runtime;
180
181         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
182
183         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
184                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
185         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
186 }
187
188 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
189 {
190         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
191 }
192
193 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
194 {
195         ktime_t now;
196
197         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
198                 return;
199
200         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
201                 return;
202
203         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
204         for (;;) {
205                 unsigned long delta;
206                 ktime_t soft, hard;
207
208                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
209                         break;
210
211                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
212                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
213
214                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
215                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
216                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
217                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
218                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
219         }
220         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
221 }
222
223 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
224 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
225 {
226         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
227 }
228 #endif
229
230 /*
231  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
232  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
233  */
234 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
235
236 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
237
238 #include <linux/cgroup.h>
239
240 struct cfs_rq;
241
242 static LIST_HEAD(task_groups);
243
244 /* task group related information */
245 struct task_group {
246 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
247         struct cgroup_subsys_state css;
248 #endif
249
250 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
251         uid_t uid;
252 #endif
253
254 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
255         /* schedulable entities of this group on each cpu */
256         struct sched_entity **se;
257         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
258         struct cfs_rq **cfs_rq;
259         unsigned long shares;
260 #endif
261
262 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
263         struct sched_rt_entity **rt_se;
264         struct rt_rq **rt_rq;
265
266         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
267 #endif
268
269         struct rcu_head rcu;
270         struct list_head list;
271
272         struct task_group *parent;
273         struct list_head siblings;
274         struct list_head children;
275 };
276
277 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
278
279 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
280 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
281 {
282         user->tg->uid = user->uid;
283 }
284
285 /*
286  * Root task group.
287  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
288  *      be a child to this group.
289  */
290 struct task_group root_task_group;
291
292 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
293 /* Default task group's sched entity on each cpu */
294 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
295 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
296 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct cfs_rq, init_tg_cfs_rq);
297 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
298
299 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
300 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
301 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rt_rq, init_rt_rq_var);
302 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
303 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
304 #define root_task_group init_task_group
305 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
306
307 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
308  * a task group's cpu shares.
309  */
310 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
311
312 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
313
314 #ifdef CONFIG_SMP
315 static int root_task_group_empty(void)
316 {
317         return list_empty(&root_task_group.children);
318 }
319 #endif
320
321 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
322 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
323 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
324 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
325 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
326
327 /*
328  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
329  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
330  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
331  * too large, so as the shares value of a task group.
332  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
333  *  limitation from this.)
334  */
335 #define MIN_SHARES      2
336 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
337
338 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
339 #endif
340
341 /* Default task group.
342  *      Every task in system belong to this group at bootup.
343  */
344 struct task_group init_task_group;
345
346 /* return group to which a task belongs */
347 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
348 {
349         struct task_group *tg;
350
351 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
352         rcu_read_lock();
353         tg = __task_cred(p)->user->tg;
354         rcu_read_unlock();
355 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
356         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
357                                 struct task_group, css);
358 #else
359         tg = &init_task_group;
360 #endif
361         return tg;
362 }
363
364 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
365 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
366 {
367 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
368         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
369         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
370 #endif
371
372 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
373         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
374         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
375 #endif
376 }
377
378 #else
379
380 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
381 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
382 {
383         return NULL;
384 }
385
386 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
387
388 /* CFS-related fields in a runqueue */
389 struct cfs_rq {
390         struct load_weight load;
391         unsigned long nr_running;
392
393         u64 exec_clock;
394         u64 min_vruntime;
395
396         struct rb_root tasks_timeline;
397         struct rb_node *rb_leftmost;
398
399         struct list_head tasks;
400         struct list_head *balance_iterator;
401
402         /*
403          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
404          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
405          */
406         struct sched_entity *curr, *next, *last;
407
408         unsigned int nr_spread_over;
409
410 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
411         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
412
413         /*
414          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
415          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
416          * (like users, containers etc.)
417          *
418          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
419          * list is used during load balance.
420          */
421         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
422         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
423
424 #ifdef CONFIG_SMP
425         /*
426          * the part of load.weight contributed by tasks
427          */
428         unsigned long task_weight;
429
430         /*
431          *   h_load = weight * f(tg)
432          *
433          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
434          * this group.
435          */
436         unsigned long h_load;
437
438         /*
439          * this cpu's part of tg->shares
440          */
441         unsigned long shares;
442
443         /*
444          * load.weight at the time we set shares
445          */
446         unsigned long rq_weight;
447 #endif
448 #endif
449 };
450
451 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
452 struct rt_rq {
453         struct rt_prio_array active;
454         unsigned long rt_nr_running;
455 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
456         struct {
457                 int curr; /* highest queued rt task prio */
458 #ifdef CONFIG_SMP
459                 int next; /* next highest */
460 #endif
461         } highest_prio;
462 #endif
463 #ifdef CONFIG_SMP
464         unsigned long rt_nr_migratory;
465         unsigned long rt_nr_total;
466         int overloaded;
467         struct plist_head pushable_tasks;
468 #endif
469         int rt_throttled;
470         u64 rt_time;
471         u64 rt_runtime;
472         /* Nests inside the rq lock: */
473         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
474
475 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
476         unsigned long rt_nr_boosted;
477
478         struct rq *rq;
479         struct list_head leaf_rt_rq_list;
480         struct task_group *tg;
481         struct sched_rt_entity *rt_se;
482 #endif
483 };
484
485 #ifdef CONFIG_SMP
486
487 /*
488  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
489  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
490  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
491  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
492  * object.
493  *
494  */
495 struct root_domain {
496         atomic_t refcount;
497         cpumask_var_t span;
498         cpumask_var_t online;
499
500         /*
501          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
502          * one runnable RT task.
503          */
504         cpumask_var_t rto_mask;
505         atomic_t rto_count;
506 #ifdef CONFIG_SMP
507         struct cpupri cpupri;
508 #endif
509 };
510
511 /*
512  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
513  * members (mimicking the global state we have today).
514  */
515 static struct root_domain def_root_domain;
516
517 #endif
518
519 /*
520  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
521  *
522  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
523  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
524  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
525  */
526 struct rq {
527         /* runqueue lock: */
528         raw_spinlock_t lock;
529
530         /*
531          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
532          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
533          */
534         unsigned long nr_running;
535         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
536         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
537 #ifdef CONFIG_NO_HZ
538         unsigned char in_nohz_recently;
539 #endif
540         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
541         struct load_weight load;
542         unsigned long nr_load_updates;
543         u64 nr_switches;
544
545         struct cfs_rq cfs;
546         struct rt_rq rt;
547
548 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
549         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
550         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
551 #endif
552 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
553         struct list_head leaf_rt_rq_list;
554 #endif
555
556         /*
557          * This is part of a global counter where only the total sum
558          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
559          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
560          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
561          */
562         unsigned long nr_uninterruptible;
563
564         struct task_struct *curr, *idle;
565         unsigned long next_balance;
566         struct mm_struct *prev_mm;
567
568         u64 clock;
569
570         atomic_t nr_iowait;
571
572 #ifdef CONFIG_SMP
573         struct root_domain *rd;
574         struct sched_domain *sd;
575
576         unsigned char idle_at_tick;
577         /* For active balancing */
578         int post_schedule;
579         int active_balance;
580         int push_cpu;
581         /* cpu of this runqueue: */
582         int cpu;
583         int online;
584
585         unsigned long avg_load_per_task;
586
587         struct task_struct *migration_thread;
588         struct list_head migration_queue;
589
590         u64 rt_avg;
591         u64 age_stamp;
592         u64 idle_stamp;
593         u64 avg_idle;
594 #endif
595
596         /* calc_load related fields */
597         unsigned long calc_load_update;
598         long calc_load_active;
599
600 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
601 #ifdef CONFIG_SMP
602         int hrtick_csd_pending;
603         struct call_single_data hrtick_csd;
604 #endif
605         struct hrtimer hrtick_timer;
606 #endif
607
608 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
609         /* latency stats */
610         struct sched_info rq_sched_info;
611         unsigned long long rq_cpu_time;
612         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
613
614         /* sys_sched_yield() stats */
615         unsigned int yld_count;
616
617         /* schedule() stats */
618         unsigned int sched_switch;
619         unsigned int sched_count;
620         unsigned int sched_goidle;
621
622         /* try_to_wake_up() stats */
623         unsigned int ttwu_count;
624         unsigned int ttwu_local;
625
626         /* BKL stats */
627         unsigned int bkl_count;
628 #endif
629 };
630
631 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
632
633 static inline
634 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
635 {
636         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
637 }
638
639 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
640 {
641 #ifdef CONFIG_SMP
642         return rq->cpu;
643 #else
644         return 0;
645 #endif
646 }
647
648 /*
649  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
650  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
651  *
652  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
653  * preempt-disabled sections.
654  */
655 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
656         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
657
658 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
659 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
660 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
661 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
662 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
663
664 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
665 {
666         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
667 }
668
669 /*
670  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
671  */
672 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
673 # define const_debug __read_mostly
674 #else
675 # define const_debug static const
676 #endif
677
678 /**
679  * runqueue_is_locked
680  * @cpu: the processor in question.
681  *
682  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
683  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
684  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
685  */
686 int runqueue_is_locked(int cpu)
687 {
688         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
689 }
690
691 /*
692  * Debugging: various feature bits
693  */
694
695 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
696         __SCHED_FEAT_##name ,
697
698 enum {
699 #include "sched_features.h"
700 };
701
702 #undef SCHED_FEAT
703
704 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
705         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
706
707 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
708 #include "sched_features.h"
709         0;
710
711 #undef SCHED_FEAT
712
713 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
714 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
715         #name ,
716
717 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
718 #include "sched_features.h"
719         NULL
720 };
721
722 #undef SCHED_FEAT
723
724 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
725 {
726         int i;
727
728         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
729                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
730                         seq_puts(m, "NO_");
731                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
732         }
733         seq_puts(m, "\n");
734
735         return 0;
736 }
737
738 static ssize_t
739 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
740                 size_t cnt, loff_t *ppos)
741 {
742         char buf[64];
743         char *cmp = buf;
744         int neg = 0;
745         int i;
746
747         if (cnt > 63)
748                 cnt = 63;
749
750         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
751                 return -EFAULT;
752
753         buf[cnt] = 0;
754
755         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
756                 neg = 1;
757                 cmp += 3;
758         }
759
760         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
761                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
762
763                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
764                         if (neg)
765                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
766                         else
767                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
768                         break;
769                 }
770         }
771
772         if (!sched_feat_names[i])
773                 return -EINVAL;
774
775         *ppos += cnt;
776
777         return cnt;
778 }
779
780 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
781 {
782         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
783 }
784
785 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
786         .open           = sched_feat_open,
787         .write          = sched_feat_write,
788         .read           = seq_read,
789         .llseek         = seq_lseek,
790         .release        = single_release,
791 };
792
793 static __init int sched_init_debug(void)
794 {
795         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
796                         &sched_feat_fops);
797
798         return 0;
799 }
800 late_initcall(sched_init_debug);
801
802 #endif
803
804 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
805
806 /*
807  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
808  * Limited because this is done with IRQs disabled.
809  */
810 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
811
812 /*
813  * ratelimit for updating the group shares.
814  * default: 0.25ms
815  */
816 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
817 unsigned int normalized_sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
818
819 /*
820  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
821  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
822  * default: 4
823  */
824 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
825
826 /*
827  * period over which we average the RT time consumption, measured
828  * in ms.
829  *
830  * default: 1s
831  */
832 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
833
834 /*
835  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
836  * default: 1s
837  */
838 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
839
840 static __read_mostly int scheduler_running;
841
842 /*
843  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
844  * default: 0.95s
845  */
846 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
847
848 static inline u64 global_rt_period(void)
849 {
850         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
851 }
852
853 static inline u64 global_rt_runtime(void)
854 {
855         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
856                 return RUNTIME_INF;
857
858         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
859 }
860
861 #ifndef prepare_arch_switch
862 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
863 #endif
864 #ifndef finish_arch_switch
865 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
866 #endif
867
868 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
869 {
870         return rq->curr == p;
871 }
872
873 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
874 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
875 {
876         return task_current(rq, p);
877 }
878
879 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
880 {
881 }
882
883 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
884 {
885 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
886         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
887         rq->lock.owner = current;
888 #endif
889         /*
890          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
891          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
892          * prev into current:
893          */
894         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
895
896         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
897 }
898
899 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
900 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
901 {
902 #ifdef CONFIG_SMP
903         return p->oncpu;
904 #else
905         return task_current(rq, p);
906 #endif
907 }
908
909 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
910 {
911 #ifdef CONFIG_SMP
912         /*
913          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
914          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
915          * here.
916          */
917         next->oncpu = 1;
918 #endif
919 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
920         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
921 #else
922         raw_spin_unlock(&rq->lock);
923 #endif
924 }
925
926 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
927 {
928 #ifdef CONFIG_SMP
929         /*
930          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
931          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
932          * finished.
933          */
934         smp_wmb();
935         prev->oncpu = 0;
936 #endif
937 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
938         local_irq_enable();
939 #endif
940 }
941 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
942
943 /*
944  * Check whether the task is waking, we use this to synchronize against
945  * ttwu() so that task_cpu() reports a stable number.
946  *
947  * We need to make an exception for PF_STARTING tasks because the fork
948  * path might require task_rq_lock() to work, eg. it can call
949  * set_cpus_allowed_ptr() from the cpuset clone_ns code.
950  */
951 static inline int task_is_waking(struct task_struct *p)
952 {
953         return unlikely((p->state == TASK_WAKING) && !(p->flags & PF_STARTING));
954 }
955
956 /*
957  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
958  * Must be called interrupts disabled.
959  */
960 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
961         __acquires(rq->lock)
962 {
963         struct rq *rq;
964
965         for (;;) {
966                 while (task_is_waking(p))
967                         cpu_relax();
968                 rq = task_rq(p);
969                 raw_spin_lock(&rq->lock);
970                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_is_waking(p)))
971                         return rq;
972                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
973         }
974 }
975
976 /*
977  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
978  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
979  * explicitly disabling preemption.
980  */
981 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
982         __acquires(rq->lock)
983 {
984         struct rq *rq;
985
986         for (;;) {
987                 while (task_is_waking(p))
988                         cpu_relax();
989                 local_irq_save(*flags);
990                 rq = task_rq(p);
991                 raw_spin_lock(&rq->lock);
992                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_is_waking(p)))
993                         return rq;
994                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
995         }
996 }
997
998 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
999 {
1000         struct rq *rq = task_rq(p);
1001
1002         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
1003         raw_spin_unlock_wait(&rq->lock);
1004 }
1005
1006 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1007         __releases(rq->lock)
1008 {
1009         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1010 }
1011
1012 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
1013         __releases(rq->lock)
1014 {
1015         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1016 }
1017
1018 /*
1019  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1020  */
1021 static struct rq *this_rq_lock(void)
1022         __acquires(rq->lock)
1023 {
1024         struct rq *rq;
1025
1026         local_irq_disable();
1027         rq = this_rq();
1028         raw_spin_lock(&rq->lock);
1029
1030         return rq;
1031 }
1032
1033 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1034 /*
1035  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1036  *
1037  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1038  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1039  * reschedule event.
1040  *
1041  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1042  * rq->lock.
1043  */
1044
1045 /*
1046  * Use hrtick when:
1047  *  - enabled by features
1048  *  - hrtimer is actually high res
1049  */
1050 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1051 {
1052         if (!sched_feat(HRTICK))
1053                 return 0;
1054         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1055                 return 0;
1056         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1057 }
1058
1059 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1060 {
1061         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1062                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1063 }
1064
1065 /*
1066  * High-resolution timer tick.
1067  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1068  */
1069 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1070 {
1071         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1072
1073         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1074
1075         raw_spin_lock(&rq->lock);
1076         update_rq_clock(rq);
1077         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1078         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1079
1080         return HRTIMER_NORESTART;
1081 }
1082
1083 #ifdef CONFIG_SMP
1084 /*
1085  * called from hardirq (IPI) context
1086  */
1087 static void __hrtick_start(void *arg)
1088 {
1089         struct rq *rq = arg;
1090
1091         raw_spin_lock(&rq->lock);
1092         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1093         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1094         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1095 }
1096
1097 /*
1098  * Called to set the hrtick timer state.
1099  *
1100  * called with rq->lock held and irqs disabled
1101  */
1102 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1103 {
1104         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1105         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1106
1107         hrtimer_set_expires(timer, time);
1108
1109         if (rq == this_rq()) {
1110                 hrtimer_restart(timer);
1111         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1112                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1113                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1114         }
1115 }
1116
1117 static int
1118 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1119 {
1120         int cpu = (int)(long)hcpu;
1121
1122         switch (action) {
1123         case CPU_UP_CANCELED:
1124         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1125         case CPU_DOWN_PREPARE:
1126         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1127         case CPU_DEAD:
1128         case CPU_DEAD_FROZEN:
1129                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1130                 return NOTIFY_OK;
1131         }
1132
1133         return NOTIFY_DONE;
1134 }
1135
1136 static __init void init_hrtick(void)
1137 {
1138         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1139 }
1140 #else
1141 /*
1142  * Called to set the hrtick timer state.
1143  *
1144  * called with rq->lock held and irqs disabled
1145  */
1146 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1147 {
1148         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1149                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1150 }
1151
1152 static inline void init_hrtick(void)
1153 {
1154 }
1155 #endif /* CONFIG_SMP */
1156
1157 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1158 {
1159 #ifdef CONFIG_SMP
1160         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1161
1162         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1163         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1164         rq->hrtick_csd.info = rq;
1165 #endif
1166
1167         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1168         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1169 }
1170 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1171 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1172 {
1173 }
1174
1175 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1176 {
1177 }
1178
1179 static inline void init_hrtick(void)
1180 {
1181 }
1182 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1183
1184 /*
1185  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1186  *
1187  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1188  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1189  * the target CPU.
1190  */
1191 #ifdef CONFIG_SMP
1192
1193 #ifndef tsk_is_polling
1194 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1195 #endif
1196
1197 static void resched_task(struct task_struct *p)
1198 {
1199         int cpu;
1200
1201         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1202
1203         if (test_tsk_need_resched(p))
1204                 return;
1205
1206         set_tsk_need_resched(p);
1207
1208         cpu = task_cpu(p);
1209         if (cpu == smp_processor_id())
1210                 return;
1211
1212         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1213         smp_mb();
1214         if (!tsk_is_polling(p))
1215                 smp_send_reschedule(cpu);
1216 }
1217
1218 static void resched_cpu(int cpu)
1219 {
1220         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1221         unsigned long flags;
1222
1223         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1224                 return;
1225         resched_task(cpu_curr(cpu));
1226         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1227 }
1228
1229 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1230 /*
1231  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1232  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1233  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1234  * idle system the next event might even be infinite time into the
1235  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1236  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1237  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1238  * wheel for the next timer event.
1239  */
1240 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1241 {
1242         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1243
1244         if (cpu == smp_processor_id())
1245                 return;
1246
1247         /*
1248          * This is safe, as this function is called with the timer
1249          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1250          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1251          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1252          * timer into account automatically.
1253          */
1254         if (rq->curr != rq->idle)
1255                 return;
1256
1257         /*
1258          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1259          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1260          * idle task through an additional NOOP schedule()
1261          */
1262         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1263
1264         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1265         smp_mb();
1266         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1267                 smp_send_reschedule(cpu);
1268 }
1269 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1270
1271 static u64 sched_avg_period(void)
1272 {
1273         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1274 }
1275
1276 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1277 {
1278         s64 period = sched_avg_period();
1279
1280         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1281                 rq->age_stamp += period;
1282                 rq->rt_avg /= 2;
1283         }
1284 }
1285
1286 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1287 {
1288         rq->rt_avg += rt_delta;
1289         sched_avg_update(rq);
1290 }
1291
1292 #else /* !CONFIG_SMP */
1293 static void resched_task(struct task_struct *p)
1294 {
1295         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1296         set_tsk_need_resched(p);
1297 }
1298
1299 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1300 {
1301 }
1302 #endif /* CONFIG_SMP */
1303
1304 #if BITS_PER_LONG == 32
1305 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1306 #else
1307 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1308 #endif
1309
1310 #define WMULT_SHIFT     32
1311
1312 /*
1313  * Shift right and round:
1314  */
1315 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1316
1317 /*
1318  * delta *= weight / lw
1319  */
1320 static unsigned long
1321 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1322                 struct load_weight *lw)
1323 {
1324         u64 tmp;
1325
1326         if (!lw->inv_weight) {
1327                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1328                         lw->inv_weight = 1;
1329                 else
1330                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1331                                 / (lw->weight+1);
1332         }
1333
1334         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1335         /*
1336          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1337          */
1338         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1339                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1340                         WMULT_SHIFT/2);
1341         else
1342                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1343
1344         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1345 }
1346
1347 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1348 {
1349         lw->weight += inc;
1350         lw->inv_weight = 0;
1351 }
1352
1353 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1354 {
1355         lw->weight -= dec;
1356         lw->inv_weight = 0;
1357 }
1358
1359 /*
1360  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1361  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1362  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1363  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1364  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1365  * slice expiry etc.
1366  */
1367
1368 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1369 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1370
1371 /*
1372  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1373  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1374  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1375  * that remained on nice 0.
1376  *
1377  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1378  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1379  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1380  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1381  * the relative distance between them is ~25%.)
1382  */
1383 static const int prio_to_weight[40] = {
1384  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1385  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1386  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1387  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1388  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1389  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1390  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1391  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1392 };
1393
1394 /*
1395  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1396  *
1397  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1398  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1399  * into multiplications:
1400  */
1401 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1402  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1403  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1404  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1405  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1406  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1407  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1408  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1409  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1410 };
1411
1412 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1413
1414 /*
1415  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1416  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1417  * structures to the load-balancing proper:
1418  */
1419 struct rq_iterator {
1420         void *arg;
1421         struct task_struct *(*start)(void *);
1422         struct task_struct *(*next)(void *);
1423 };
1424
1425 #ifdef CONFIG_SMP
1426 static unsigned long
1427 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1428               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1429               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1430               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1431
1432 static int
1433 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1434                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1435                    struct rq_iterator *iterator);
1436 #endif
1437
1438 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1439 enum cpuacct_stat_index {
1440         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1441         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1442
1443         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1444 };
1445
1446 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1447 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1448 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1449                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1450 #else
1451 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1452 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1453                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1454 #endif
1455
1456 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1457 {
1458         update_load_add(&rq->load, load);
1459 }
1460
1461 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1462 {
1463         update_load_sub(&rq->load, load);
1464 }
1465
1466 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1467 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1468
1469 /*
1470  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1471  * leaving it for the final time.
1472  */
1473 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1474 {
1475         struct task_group *parent, *child;
1476         int ret;
1477
1478         rcu_read_lock();
1479         parent = &root_task_group;
1480 down:
1481         ret = (*down)(parent, data);
1482         if (ret)
1483                 goto out_unlock;
1484         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1485                 parent = child;
1486                 goto down;
1487
1488 up:
1489                 continue;
1490         }
1491         ret = (*up)(parent, data);
1492         if (ret)
1493                 goto out_unlock;
1494
1495         child = parent;
1496         parent = parent->parent;
1497         if (parent)
1498                 goto up;
1499 out_unlock:
1500         rcu_read_unlock();
1501
1502         return ret;
1503 }
1504
1505 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1506 {
1507         return 0;
1508 }
1509 #endif
1510
1511 #ifdef CONFIG_SMP
1512 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1513 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1514 {
1515         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1516 }
1517
1518 /*
1519  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1520  * according to the scheduling class and "nice" value.
1521  *
1522  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1523  * balance conservatively.
1524  */
1525 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1526 {
1527         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1528         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1529
1530         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1531                 return total;
1532
1533         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1534 }
1535
1536 /*
1537  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1538  * according to the scheduling class and "nice" value.
1539  */
1540 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1541 {
1542         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1543         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1544
1545         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1546                 return total;
1547
1548         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1549 }
1550
1551 static struct sched_group *group_of(int cpu)
1552 {
1553         struct sched_domain *sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
1554
1555         if (!sd)
1556                 return NULL;
1557
1558         return sd->groups;
1559 }
1560
1561 static unsigned long power_of(int cpu)
1562 {
1563         struct sched_group *group = group_of(cpu);
1564
1565         if (!group)
1566                 return SCHED_LOAD_SCALE;
1567
1568         return group->cpu_power;
1569 }
1570
1571 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1572
1573 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1574 {
1575         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1576         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1577
1578         if (nr_running)
1579                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1580         else
1581                 rq->avg_load_per_task = 0;
1582
1583         return rq->avg_load_per_task;
1584 }
1585
1586 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1587
1588 static __read_mostly unsigned long *update_shares_data;
1589
1590 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1591
1592 /*
1593  * Calculate and set the cpu's group shares.
1594  */
1595 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1596                                     unsigned long sd_shares,
1597                                     unsigned long sd_rq_weight,
1598                                     unsigned long *usd_rq_weight)
1599 {
1600         unsigned long shares, rq_weight;
1601         int boost = 0;
1602
1603         rq_weight = usd_rq_weight[cpu];
1604         if (!rq_weight) {
1605                 boost = 1;
1606                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1607         }
1608
1609         /*
1610          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1611          * shares_i =  -----------------------------
1612          *                  \Sum_j rq_weight_j
1613          */
1614         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1615         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1616
1617         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1618                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1619                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1620                 unsigned long flags;
1621
1622                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1623                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1624                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1625                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1626                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1627         }
1628 }
1629
1630 /*
1631  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1632  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1633  * parent group depends on the shares of its child groups.
1634  */
1635 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1636 {
1637         unsigned long weight, rq_weight = 0, sum_weight = 0, shares = 0;
1638         unsigned long *usd_rq_weight;
1639         struct sched_domain *sd = data;
1640         unsigned long flags;
1641         int i;
1642
1643         if (!tg->se[0])
1644                 return 0;
1645
1646         local_irq_save(flags);
1647         usd_rq_weight = per_cpu_ptr(update_shares_data, smp_processor_id());
1648
1649         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1650                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1651                 usd_rq_weight[i] = weight;
1652
1653                 rq_weight += weight;
1654                 /*
1655                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1656                  * is one of average load so that when a new task gets to
1657                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1658                  */
1659                 if (!weight)
1660                         weight = NICE_0_LOAD;
1661
1662                 sum_weight += weight;
1663                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1664         }
1665
1666         if (!rq_weight)
1667                 rq_weight = sum_weight;
1668
1669         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1670                 shares = tg->shares;
1671
1672         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1673                 shares = tg->shares;
1674
1675         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1676                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd_rq_weight);
1677
1678         local_irq_restore(flags);
1679
1680         return 0;
1681 }
1682
1683 /*
1684  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1685  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1686  * group is a fraction of its parents load.
1687  */
1688 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1689 {
1690         unsigned long load;
1691         long cpu = (long)data;
1692
1693         if (!tg->parent) {
1694                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1695         } else {
1696                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1697                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1698                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1699         }
1700
1701         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1702
1703         return 0;
1704 }
1705
1706 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1707 {
1708         s64 elapsed;
1709         u64 now;
1710
1711         if (root_task_group_empty())
1712                 return;
1713
1714         now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1715         elapsed = now - sd->last_update;
1716
1717         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1718                 sd->last_update = now;
1719                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1720         }
1721 }
1722
1723 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1724 {
1725         if (root_task_group_empty())
1726                 return;
1727
1728         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1729         update_shares(sd);
1730         raw_spin_lock(&rq->lock);
1731 }
1732
1733 static void update_h_load(long cpu)
1734 {
1735         if (root_task_group_empty())
1736                 return;
1737
1738         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1739 }
1740
1741 #else
1742
1743 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1744 {
1745 }
1746
1747 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1748 {
1749 }
1750
1751 #endif
1752
1753 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1754
1755 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1756
1757 /*
1758  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1759  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1760  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1761  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1762  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1763  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1764  */
1765 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1766         __releases(this_rq->lock)
1767         __acquires(busiest->lock)
1768         __acquires(this_rq->lock)
1769 {
1770         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1771         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1772
1773         return 1;
1774 }
1775
1776 #else
1777 /*
1778  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1779  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1780  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1781  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1782  * regardless of entry order into the function.
1783  */
1784 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1785         __releases(this_rq->lock)
1786         __acquires(busiest->lock)
1787         __acquires(this_rq->lock)
1788 {
1789         int ret = 0;
1790
1791         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1792                 if (busiest < this_rq) {
1793                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1794                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1795                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1796                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1797                         ret = 1;
1798                 } else
1799                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1800                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1801         }
1802         return ret;
1803 }
1804
1805 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1806
1807 /*
1808  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1809  */
1810 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1811 {
1812         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1813                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1814                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1815                 BUG_ON(1);
1816         }
1817
1818         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1819 }
1820
1821 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1822         __releases(busiest->lock)
1823 {
1824         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1825         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1826 }
1827 #endif
1828
1829 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1830 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1831 {
1832 #ifdef CONFIG_SMP
1833         cfs_rq->shares = shares;
1834 #endif
1835 }
1836 #endif
1837
1838 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1839 static void update_sysctl(void);
1840 static int get_update_sysctl_factor(void);
1841
1842 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1843 {
1844         set_task_rq(p, cpu);
1845 #ifdef CONFIG_SMP
1846         /*
1847          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1848          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1849          * per-task data have been completed by this moment.
1850          */
1851         smp_wmb();
1852         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1853 #endif
1854 }
1855
1856 #include "sched_stats.h"
1857 #include "sched_idletask.c"
1858 #include "sched_fair.c"
1859 #include "sched_rt.c"
1860 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1861 # include "sched_debug.c"
1862 #endif
1863
1864 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1865 #define for_each_class(class) \
1866    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1867
1868 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1869 {
1870         rq->nr_running++;
1871 }
1872
1873 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1874 {
1875         rq->nr_running--;
1876 }
1877
1878 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1879 {
1880         if (task_has_rt_policy(p)) {
1881                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1882                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1883                 return;
1884         }
1885
1886         /*
1887          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1888          */
1889         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1890                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1891                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1892                 return;
1893         }
1894
1895         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1896         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1897 }
1898
1899 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1900 {
1901         s64 diff = sample - *avg;
1902         *avg += diff >> 3;
1903 }
1904
1905 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1906 {
1907         if (wakeup)
1908                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1909
1910         sched_info_queued(p);
1911         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1912         p->se.on_rq = 1;
1913 }
1914
1915 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1916 {
1917         if (sleep) {
1918                 if (p->se.last_wakeup) {
1919                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1920                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1921                         p->se.last_wakeup = 0;
1922                 } else {
1923                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1924                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1925                 }
1926         }
1927
1928         sched_info_dequeued(p);
1929         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1930         p->se.on_rq = 0;
1931 }
1932
1933 /*
1934  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1935  */
1936 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1937 {
1938         return p->static_prio;
1939 }
1940
1941 /*
1942  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1943  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1944  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1945  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1946  * estimator recalculates.
1947  */
1948 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1949 {
1950         int prio;
1951
1952         if (task_has_rt_policy(p))
1953                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1954         else
1955                 prio = __normal_prio(p);
1956         return prio;
1957 }
1958
1959 /*
1960  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1961  * taken into account by the scheduler. This value might
1962  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1963  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1964  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1965  */
1966 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1967 {
1968         p->normal_prio = normal_prio(p);
1969         /*
1970          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1971          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1972          * to the normal priority:
1973          */
1974         if (!rt_prio(p->prio))
1975                 return p->normal_prio;
1976         return p->prio;
1977 }
1978
1979 /*
1980  * activate_task - move a task to the runqueue.
1981  */
1982 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1983 {
1984         if (task_contributes_to_load(p))
1985                 rq->nr_uninterruptible--;
1986
1987         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1988         inc_nr_running(rq);
1989 }
1990
1991 /*
1992  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1993  */
1994 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1995 {
1996         if (task_contributes_to_load(p))
1997                 rq->nr_uninterruptible++;
1998
1999         dequeue_task(rq, p, sleep);
2000         dec_nr_running(rq);
2001 }
2002
2003 /**
2004  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2005  * @p: the task in question.
2006  */
2007 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2008 {
2009         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2010 }
2011
2012 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2013                                        const struct sched_class *prev_class,
2014                                        int oldprio, int running)
2015 {
2016         if (prev_class != p->sched_class) {
2017                 if (prev_class->switched_from)
2018                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
2019                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
2020         } else
2021                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
2022 }
2023
2024 #ifdef CONFIG_SMP
2025 /*
2026  * Is this task likely cache-hot:
2027  */
2028 static int
2029 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2030 {
2031         s64 delta;
2032
2033         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2034                 return 0;
2035
2036         /*
2037          * Buddy candidates are cache hot:
2038          */
2039         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2040                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2041                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2042                 return 1;
2043
2044         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2045                 return 1;
2046         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2047                 return 0;
2048
2049         delta = now - p->se.exec_start;
2050
2051         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2052 }
2053
2054 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2055 {
2056 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2057         /*
2058          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2059          * ttwu() will sort out the placement.
2060          */
2061         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2062                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2063 #endif
2064
2065         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2066
2067         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2068                 p->se.nr_migrations++;
2069                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, 1, NULL, 0);
2070         }
2071
2072         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2073 }
2074
2075 struct migration_req {
2076         struct list_head list;
2077
2078         struct task_struct *task;
2079         int dest_cpu;
2080
2081         struct completion done;
2082 };
2083
2084 /*
2085  * The task's runqueue lock must be held.
2086  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2087  */
2088 static int
2089 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2090 {
2091         struct rq *rq = task_rq(p);
2092
2093         /*
2094          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2095          * the next wake-up will properly place the task.
2096          */
2097         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p))
2098                 return 0;
2099
2100         init_completion(&req->done);
2101         req->task = p;
2102         req->dest_cpu = dest_cpu;
2103         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2104
2105         return 1;
2106 }
2107
2108 /*
2109  * wait_task_context_switch -   wait for a thread to complete at least one
2110  *                              context switch.
2111  *
2112  * @p must not be current.
2113  */
2114 void wait_task_context_switch(struct task_struct *p)
2115 {
2116         unsigned long nvcsw, nivcsw, flags;
2117         int running;
2118         struct rq *rq;
2119
2120         nvcsw   = p->nvcsw;
2121         nivcsw  = p->nivcsw;
2122         for (;;) {
2123                 /*
2124                  * The runqueue is assigned before the actual context
2125                  * switch. We need to take the runqueue lock.
2126                  *
2127                  * We could check initially without the lock but it is
2128                  * very likely that we need to take the lock in every
2129                  * iteration.
2130                  */
2131                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2132                 running = task_running(rq, p);
2133                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2134
2135                 if (likely(!running))
2136                         break;
2137                 /*
2138                  * The switch count is incremented before the actual
2139                  * context switch. We thus wait for two switches to be
2140                  * sure at least one completed.
2141                  */
2142                 if ((p->nvcsw - nvcsw) > 1)
2143                         break;
2144                 if ((p->nivcsw - nivcsw) > 1)
2145                         break;
2146
2147                 cpu_relax();
2148         }
2149 }
2150
2151 /*
2152  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2153  *
2154  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2155  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2156  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2157  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2158  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2159  * @p has remained unscheduled the whole time.
2160  *
2161  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2162  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2163  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2164  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2165  * waiting to become inactive.
2166  */
2167 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2168 {
2169         unsigned long flags;
2170         int running, on_rq;
2171         unsigned long ncsw;
2172         struct rq *rq;
2173
2174         for (;;) {
2175                 /*
2176                  * We do the initial early heuristics without holding
2177                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2178                  * the runqueue lock when things look like they will
2179                  * work out!
2180                  */
2181                 rq = task_rq(p);
2182
2183                 /*
2184                  * If the task is actively running on another CPU
2185                  * still, just relax and busy-wait without holding
2186                  * any locks.
2187                  *
2188                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2189                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2190                  * But we don't care, since "task_running()" will
2191                  * return false if the runqueue has changed and p
2192                  * is actually now running somewhere else!
2193                  */
2194                 while (task_running(rq, p)) {
2195                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2196                                 return 0;
2197                         cpu_relax();
2198                 }
2199
2200                 /*
2201                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2202                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2203                  * just go back and repeat.
2204                  */
2205                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2206                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2207                 running = task_running(rq, p);
2208                 on_rq = p->se.on_rq;
2209                 ncsw = 0;
2210                 if (!match_state || p->state == match_state)
2211                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2212                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2213
2214                 /*
2215                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2216                  */
2217                 if (unlikely(!ncsw))
2218                         break;
2219
2220                 /*
2221                  * Was it really running after all now that we
2222                  * checked with the proper locks actually held?
2223                  *
2224                  * Oops. Go back and try again..
2225                  */
2226                 if (unlikely(running)) {
2227                         cpu_relax();
2228                         continue;
2229                 }
2230
2231                 /*
2232                  * It's not enough that it's not actively running,
2233                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2234                  * preempted!
2235                  *
2236                  * So if it was still runnable (but just not actively
2237                  * running right now), it's preempted, and we should
2238                  * yield - it could be a while.
2239                  */
2240                 if (unlikely(on_rq)) {
2241                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2242                         continue;
2243                 }
2244
2245                 /*
2246                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2247                  * runnable, which means that it will never become
2248                  * running in the future either. We're all done!
2249                  */
2250                 break;
2251         }
2252
2253         return ncsw;
2254 }
2255
2256 /***
2257  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2258  * @p: the to-be-kicked thread
2259  *
2260  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2261  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2262  *
2263  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2264  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2265  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2266  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2267  * achieved as well.
2268  */
2269 void kick_process(struct task_struct *p)
2270 {
2271         int cpu;
2272
2273         preempt_disable();
2274         cpu = task_cpu(p);
2275         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2276                 smp_send_reschedule(cpu);
2277         preempt_enable();
2278 }
2279 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2280 #endif /* CONFIG_SMP */
2281
2282 /**
2283  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2284  * @p:          the task to evaluate
2285  * @func:       the function to be called
2286  * @info:       the function call argument
2287  *
2288  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2289  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2290  */
2291 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2292                               void (*func) (void *info), void *info)
2293 {
2294         int cpu;
2295
2296         preempt_disable();
2297         cpu = task_cpu(p);
2298         if (task_curr(p))
2299                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2300         preempt_enable();
2301 }
2302
2303 #ifdef CONFIG_SMP
2304 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2305 {
2306         int dest_cpu;
2307         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2308
2309         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2310         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2311                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2312                         return dest_cpu;
2313
2314         /* Any allowed, online CPU? */
2315         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2316         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2317                 return dest_cpu;
2318
2319         /* No more Mr. Nice Guy. */
2320         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
2321                 rcu_read_lock();
2322                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
2323                 rcu_read_unlock();
2324                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, &p->cpus_allowed);
2325
2326                 /*
2327                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
2328                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
2329                  * leave kernel.
2330                  */
2331                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2332                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
2333                                "longer affine to cpu%d\n",
2334                                task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2335                 }
2336         }
2337
2338         return dest_cpu;
2339 }
2340
2341 /*
2342  * Gets called from 3 sites (exec, fork, wakeup), since it is called without
2343  * holding rq->lock we need to ensure ->cpus_allowed is stable, this is done
2344  * by:
2345  *
2346  *  exec:           is unstable, retry loop
2347  *  fork & wake-up: serialize ->cpus_allowed against TASK_WAKING
2348  */
2349 static inline
2350 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2351 {
2352         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
2353
2354         /*
2355          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2356          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2357          * cpu.
2358          *
2359          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2360          *
2361          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2362          *   not worry about this generic constraint ]
2363          */
2364         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2365                      !cpu_online(cpu)))
2366                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2367
2368         return cpu;
2369 }
2370 #endif
2371
2372 /***
2373  * try_to_wake_up - wake up a thread
2374  * @p: the to-be-woken-up thread
2375  * @state: the mask of task states that can be woken
2376  * @sync: do a synchronous wakeup?
2377  *
2378  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2379  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2380  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2381  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2382  * runnable without the overhead of this.
2383  *
2384  * returns failure only if the task is already active.
2385  */
2386 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2387                           int wake_flags)
2388 {
2389         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2390         unsigned long flags;
2391         struct rq *rq, *orig_rq;
2392
2393         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2394                 wake_flags &= ~WF_SYNC;
2395
2396         this_cpu = get_cpu();
2397
2398         smp_wmb();
2399         rq = orig_rq = task_rq_lock(p, &flags);
2400         update_rq_clock(rq);
2401         if (!(p->state & state))
2402                 goto out;
2403
2404         if (p->se.on_rq)
2405                 goto out_running;
2406
2407         cpu = task_cpu(p);
2408         orig_cpu = cpu;
2409
2410 #ifdef CONFIG_SMP
2411         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2412                 goto out_activate;
2413
2414         /*
2415          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2416          * we put the task in TASK_WAKING state.
2417          *
2418          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2419          */
2420         if (task_contributes_to_load(p))
2421                 rq->nr_uninterruptible--;
2422         p->state = TASK_WAKING;
2423
2424         if (p->sched_class->task_waking)
2425                 p->sched_class->task_waking(rq, p);
2426
2427         __task_rq_unlock(rq);
2428
2429         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2430         if (cpu != orig_cpu) {
2431                 /*
2432                  * Since we migrate the task without holding any rq->lock,
2433                  * we need to be careful with task_rq_lock(), since that
2434                  * might end up locking an invalid rq.
2435                  */
2436                 set_task_cpu(p, cpu);
2437         }
2438
2439         rq = cpu_rq(cpu);
2440         raw_spin_lock(&rq->lock);
2441         update_rq_clock(rq);
2442
2443         /*
2444          * We migrated the task without holding either rq->lock, however
2445          * since the task is not on the task list itself, nobody else
2446          * will try and migrate the task, hence the rq should match the
2447          * cpu we just moved it to.
2448          */
2449         WARN_ON(task_cpu(p) != cpu);
2450         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2451
2452 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2453         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2454         if (cpu == this_cpu)
2455                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2456         else {
2457                 struct sched_domain *sd;
2458                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2459                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2460                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2461                                 break;
2462                         }
2463                 }
2464         }
2465 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2466
2467 out_activate:
2468 #endif /* CONFIG_SMP */
2469         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2470         if (wake_flags & WF_SYNC)
2471                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2472         if (orig_cpu != cpu)
2473                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2474         if (cpu == this_cpu)
2475                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2476         else
2477                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2478         activate_task(rq, p, 1);
2479         success = 1;
2480
2481         /*
2482          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2483          */
2484         if (!in_interrupt()) {
2485                 struct sched_entity *se = &current->se;
2486                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2487
2488                 if (se->last_wakeup)
2489                         sample -= se->last_wakeup;
2490                 else
2491                         sample -= se->start_runtime;
2492                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2493
2494                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2495         }
2496
2497 out_running:
2498         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2499         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2500
2501         p->state = TASK_RUNNING;
2502 #ifdef CONFIG_SMP
2503         if (p->sched_class->task_woken)
2504                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2505
2506         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2507                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2508                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2509
2510                 if (delta > max)
2511                         rq->avg_idle = max;
2512                 else
2513                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2514                 rq->idle_stamp = 0;
2515         }
2516 #endif
2517 out:
2518         task_rq_unlock(rq, &flags);
2519         put_cpu();
2520
2521         return success;
2522 }
2523
2524 /**
2525  * wake_up_process - Wake up a specific process
2526  * @p: The process to be woken up.
2527  *
2528  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2529  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2530  * running.
2531  *
2532  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2533  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2534  */
2535 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2536 {
2537         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2538 }
2539 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2540
2541 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2542 {
2543         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2544 }
2545
2546 /*
2547  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2548  * p is forked by current.
2549  *
2550  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2551  */
2552 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2553 {
2554         p->se.exec_start                = 0;
2555         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2556         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2557         p->se.nr_migrations             = 0;
2558         p->se.last_wakeup               = 0;
2559         p->se.avg_overlap               = 0;
2560         p->se.start_runtime             = 0;
2561         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2562
2563 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2564         p->se.wait_start                        = 0;
2565         p->se.wait_max                          = 0;
2566         p->se.wait_count                        = 0;
2567         p->se.wait_sum                          = 0;
2568
2569         p->se.sleep_start                       = 0;
2570         p->se.sleep_max                         = 0;
2571         p->se.sum_sleep_runtime                 = 0;
2572
2573         p->se.block_start                       = 0;
2574         p->se.block_max                         = 0;
2575         p->se.exec_max                          = 0;
2576         p->se.slice_max                         = 0;
2577
2578         p->se.nr_migrations_cold                = 0;
2579         p->se.nr_failed_migrations_affine       = 0;
2580         p->se.nr_failed_migrations_running      = 0;
2581         p->se.nr_failed_migrations_hot          = 0;
2582         p->se.nr_forced_migrations              = 0;
2583
2584         p->se.nr_wakeups                        = 0;
2585         p->se.nr_wakeups_sync                   = 0;
2586         p->se.nr_wakeups_migrate                = 0;
2587         p->se.nr_wakeups_local                  = 0;
2588         p->se.nr_wakeups_remote                 = 0;
2589         p->se.nr_wakeups_affine                 = 0;
2590         p->se.nr_wakeups_affine_attempts        = 0;
2591         p->se.nr_wakeups_passive                = 0;
2592         p->se.nr_wakeups_idle                   = 0;
2593
2594 #endif
2595
2596         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2597         p->se.on_rq = 0;
2598         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2599
2600 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2601         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2602 #endif
2603 }
2604
2605 /*
2606  * fork()/clone()-time setup:
2607  */
2608 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2609 {
2610         int cpu = get_cpu();
2611
2612         __sched_fork(p);
2613         /*
2614          * We mark the process as waking here. This guarantees that
2615          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2616          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2617          */
2618         p->state = TASK_WAKING;
2619
2620         /*
2621          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2622          */
2623         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2624                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2625                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2626                         p->normal_prio = p->static_prio;
2627                 }
2628
2629                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2630                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2631                         p->normal_prio = p->static_prio;
2632                         set_load_weight(p);
2633                 }
2634
2635                 /*
2636                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2637                  * fulfilled its duty:
2638                  */
2639                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2640         }
2641
2642         /*
2643          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2644          */
2645         p->prio = current->normal_prio;
2646
2647         if (!rt_prio(p->prio))
2648                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2649
2650         if (p->sched_class->task_fork)
2651                 p->sched_class->task_fork(p);
2652
2653         set_task_cpu(p, cpu);
2654
2655 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2656         if (likely(sched_info_on()))
2657                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2658 #endif
2659 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2660         p->oncpu = 0;
2661 #endif
2662 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2663         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2664         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2665 #endif
2666         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2667
2668         put_cpu();
2669 }
2670
2671 /*
2672  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2673  *
2674  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2675  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2676  * on the runqueue and wakes it.
2677  */
2678 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2679 {
2680         unsigned long flags;
2681         struct rq *rq;
2682         int cpu = get_cpu();
2683
2684 #ifdef CONFIG_SMP
2685         /*
2686          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2687          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2688          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2689          *
2690          * We still have TASK_WAKING but PF_STARTING is gone now, meaning
2691          * ->cpus_allowed is stable, we have preemption disabled, meaning
2692          * cpu_online_mask is stable.
2693          */
2694         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2695         set_task_cpu(p, cpu);
2696 #endif
2697
2698         /*
2699          * Since the task is not on the rq and we still have TASK_WAKING set
2700          * nobody else will migrate this task.
2701          */
2702         rq = cpu_rq(cpu);
2703         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2704
2705         BUG_ON(p->state != TASK_WAKING);
2706         p->state = TASK_RUNNING;
2707         update_rq_clock(rq);
2708         activate_task(rq, p, 0);
2709         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2710         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2711 #ifdef CONFIG_SMP
2712         if (p->sched_class->task_woken)
2713                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2714 #endif
2715         task_rq_unlock(rq, &flags);
2716         put_cpu();
2717 }
2718
2719 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2720
2721 /**
2722  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2723  * @notifier: notifier struct to register
2724  */
2725 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2726 {
2727         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2728 }
2729 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2730
2731 /**
2732  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2733  * @notifier: notifier struct to unregister
2734  *
2735  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2736  */
2737 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2738 {
2739         hlist_del(&notifier->link);
2740 }
2741 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2742
2743 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2744 {
2745         struct preempt_notifier *notifier;
2746         struct hlist_node *node;
2747
2748         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2749                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2750 }
2751
2752 static void
2753 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2754                                  struct task_struct *next)
2755 {
2756         struct preempt_notifier *notifier;
2757         struct hlist_node *node;
2758
2759         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2760                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2761 }
2762
2763 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2764
2765 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2766 {
2767 }
2768
2769 static void
2770 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2771                                  struct task_struct *next)
2772 {
2773 }
2774
2775 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2776
2777 /**
2778  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2779  * @rq: the runqueue preparing to switch
2780  * @prev: the current task that is being switched out
2781  * @next: the task we are going to switch to.
2782  *
2783  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2784  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2785  * switch.
2786  *
2787  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2788  * hooks.
2789  */
2790 static inline void
2791 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2792                     struct task_struct *next)
2793 {
2794         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2795         prepare_lock_switch(rq, next);
2796         prepare_arch_switch(next);
2797 }
2798
2799 /**
2800  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2801  * @rq: runqueue associated with task-switch
2802  * @prev: the thread we just switched away from.
2803  *
2804  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2805  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2806  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2807  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2808  *
2809  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2810  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2811  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2812  * details.)
2813  */
2814 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2815         __releases(rq->lock)
2816 {
2817         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2818         long prev_state;
2819
2820         rq->prev_mm = NULL;
2821
2822         /*
2823          * A task struct has one reference for the use as "current".
2824          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2825          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2826          * the scheduled task must drop that reference.
2827          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2828          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2829          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2830          * be dropped twice.
2831          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2832          */
2833         prev_state = prev->state;
2834         finish_arch_switch(prev);
2835         perf_event_task_sched_in(current, cpu_of(rq));
2836         finish_lock_switch(rq, prev);
2837
2838         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2839         if (mm)
2840                 mmdrop(mm);
2841         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2842                 /*
2843                  * Remove function-return probe instances associated with this
2844                  * task and put them back on the free list.
2845                  */
2846                 kprobe_flush_task(prev);
2847                 put_task_struct(prev);
2848         }
2849 }
2850
2851 #ifdef CONFIG_SMP
2852
2853 /* assumes rq->lock is held */
2854 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2855 {
2856         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2857                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2858 }
2859
2860 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2861 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2862 {
2863         if (rq->post_schedule) {
2864                 unsigned long flags;
2865
2866                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2867                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2868                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2869                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2870
2871                 rq->post_schedule = 0;
2872         }
2873 }
2874
2875 #else
2876
2877 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2878 {
2879 }
2880
2881 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2882 {
2883 }
2884
2885 #endif
2886
2887 /**
2888  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2889  * @prev: the thread we just switched away from.
2890  */
2891 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2892         __releases(rq->lock)
2893 {
2894         struct rq *rq = this_rq();
2895
2896         finish_task_switch(rq, prev);
2897
2898         /*
2899          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2900          * task_switch?
2901          */
2902         post_schedule(rq);
2903
2904 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2905         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2906         preempt_enable();
2907 #endif
2908         if (current->set_child_tid)
2909                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2910 }
2911
2912 /*
2913  * context_switch - switch to the new MM and the new
2914  * thread's register state.
2915  */
2916 static inline void
2917 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2918                struct task_struct *next)
2919 {
2920         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2921
2922         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2923         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2924         mm = next->mm;
2925         oldmm = prev->active_mm;
2926         /*
2927          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2928          * combine the page table reload and the switch backend into
2929          * one hypercall.
2930          */
2931         arch_start_context_switch(prev);
2932
2933         if (likely(!mm)) {
2934                 next->active_mm = oldmm;
2935                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2936                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2937         } else
2938                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2939
2940         if (likely(!prev->mm)) {
2941                 prev->active_mm = NULL;
2942                 rq->prev_mm = oldmm;
2943         }
2944         /*
2945          * Since the runqueue lock will be released by the next
2946          * task (which is an invalid locking op but in the case
2947          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2948          * do an early lockdep release here:
2949          */
2950 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2951         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2952 #endif
2953
2954         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2955         switch_to(prev, next, prev);
2956
2957         barrier();
2958         /*
2959          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2960          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2961          * frame will be invalid.
2962          */
2963         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2964 }
2965
2966 /*
2967  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2968  *
2969  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2970  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2971  * number of context switches performed since bootup.
2972  */
2973 unsigned long nr_running(void)
2974 {
2975         unsigned long i, sum = 0;
2976
2977         for_each_online_cpu(i)
2978                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2979
2980         return sum;
2981 }
2982
2983 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2984 {
2985         unsigned long i, sum = 0;
2986
2987         for_each_possible_cpu(i)
2988                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2989
2990         /*
2991          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2992          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2993          */
2994         if (unlikely((long)sum < 0))
2995                 sum = 0;
2996
2997         return sum;
2998 }
2999
3000 unsigned long long nr_context_switches(void)
3001 {
3002         int i;
3003         unsigned long long sum = 0;
3004
3005         for_each_possible_cpu(i)
3006                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
3007
3008         return sum;
3009 }
3010
3011 unsigned long nr_iowait(void)
3012 {
3013         unsigned long i, sum = 0;
3014
3015         for_each_possible_cpu(i)
3016                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3017
3018         return sum;
3019 }
3020
3021 unsigned long nr_iowait_cpu(void)
3022 {
3023         struct rq *this = this_rq();
3024         return atomic_read(&this->nr_iowait);
3025 }
3026
3027 unsigned long this_cpu_load(void)
3028 {
3029         struct rq *this = this_rq();
3030         return this->cpu_load[0];
3031 }
3032
3033
3034 /* Variables and functions for calc_load */
3035 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3036 static unsigned long calc_load_update;
3037 unsigned long avenrun[3];
3038 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
3039
3040 /**
3041  * get_avenrun - get the load average array
3042  * @loads:      pointer to dest load array
3043  * @offset:     offset to add
3044  * @shift:      shift count to shift the result left
3045  *
3046  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3047  */
3048 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3049 {
3050         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3051         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3052         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3053 }
3054
3055 static unsigned long
3056 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3057 {
3058         load *= exp;
3059         load += active * (FIXED_1 - exp);
3060         return load >> FSHIFT;
3061 }
3062
3063 /*
3064  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3065  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3066  */
3067 void calc_global_load(void)
3068 {
3069         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
3070         long active;
3071
3072         if (time_before(jiffies, upd))
3073                 return;
3074
3075         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3076         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3077
3078         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3079         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3080         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3081
3082         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3083 }
3084
3085 /*
3086  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
3087  */
3088 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3089 {
3090         long nr_active, delta;
3091
3092         nr_active = this_rq->nr_running;
3093         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3094
3095         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3096                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3097                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3098                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3099         }
3100 }
3101
3102 /*
3103  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3104  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3105  */
3106 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3107 {
3108         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3109         int i, scale;
3110
3111         this_rq->nr_load_updates++;
3112
3113         /* Update our load: */
3114         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3115                 unsigned long old_load, new_load;
3116
3117                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3118
3119                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3120                 new_load = this_load;
3121                 /*
3122                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3123                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3124                  * example.
3125                  */
3126                 if (new_load > old_load)
3127                         new_load += scale-1;
3128                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3129         }
3130
3131         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3132                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3133                 calc_load_account_active(this_rq);
3134         }
3135 }
3136
3137 #ifdef CONFIG_SMP
3138
3139 /*
3140  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
3141  *
3142  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
3143  * you need to do so manually before calling.
3144  */
3145 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3146         __acquires(rq1->lock)
3147         __acquires(rq2->lock)
3148 {
3149         BUG_ON(!irqs_disabled());
3150         if (rq1 == rq2) {
3151                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
3152                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
3153         } else {
3154                 if (rq1 < rq2) {
3155                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
3156                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3157                 } else {
3158                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
3159                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3160                 }
3161         }
3162         update_rq_clock(rq1);
3163         update_rq_clock(rq2);
3164 }
3165
3166 /*
3167  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3168  *
3169  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3170  * you need to do so manually after calling.
3171  */
3172 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3173         __releases(rq1->lock)
3174         __releases(rq2->lock)
3175 {
3176         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
3177         if (rq1 != rq2)
3178                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
3179         else
3180                 __release(rq2->lock);
3181 }
3182
3183 /*
3184  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3185  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3186  */
3187 void sched_exec(void)
3188 {
3189         struct task_struct *p = current;
3190         struct migration_req req;
3191         int dest_cpu, this_cpu;
3192         unsigned long flags;
3193         struct rq *rq;
3194
3195 again:
3196         this_cpu = get_cpu();
3197         dest_cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3198         if (dest_cpu == this_cpu) {
3199                 put_cpu();
3200                 return;
3201         }
3202
3203         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3204         put_cpu();
3205
3206         /*
3207          * select_task_rq() can race against ->cpus_allowed
3208          */
3209         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
3210             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu))) {
3211                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3212                 goto again;
3213         }
3214
3215         /* force the process onto the specified CPU */
3216         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3217                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3218                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3219
3220                 get_task_struct(mt);
3221                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3222                 wake_up_process(mt);
3223                 put_task_struct(mt);
3224                 wait_for_completion(&req.done);
3225
3226                 return;
3227         }
3228         task_rq_unlock(rq, &flags);
3229 }
3230
3231 /*
3232  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3233  * Both runqueues must be locked.
3234  */
3235 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3236                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3237 {
3238         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3239         set_task_cpu(p, this_cpu);
3240         activate_task(this_rq, p, 0);
3241         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3242 }
3243
3244 /*
3245  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3246  */
3247 static
3248 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3249                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3250                      int *all_pinned)
3251 {
3252         int tsk_cache_hot = 0;
3253         /*
3254          * We do not migrate tasks that are:
3255          * 1) running (obviously), or
3256          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3257          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3258          */
3259         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3260                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3261                 return 0;
3262         }
3263         *all_pinned = 0;
3264
3265         if (task_running(rq, p)) {
3266                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3267                 return 0;
3268         }
3269
3270         /*
3271          * Aggressive migration if:
3272          * 1) task is cache cold, or
3273          * 2) too many balance attempts have failed.
3274          */
3275
3276         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3277         if (!tsk_cache_hot ||
3278                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3279 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3280                 if (tsk_cache_hot) {
3281                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3282                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3283                 }
3284 #endif
3285                 return 1;
3286         }
3287
3288         if (tsk_cache_hot) {
3289                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3290                 return 0;
3291         }
3292         return 1;
3293 }
3294
3295 static unsigned long
3296 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3297               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3298               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3299               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3300 {
3301         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3302         struct task_struct *p;
3303         long rem_load_move = max_load_move;
3304
3305         if (max_load_move == 0)
3306                 goto out;
3307
3308         pinned = 1;
3309
3310         /*
3311          * Start the load-balancing iterator:
3312          */
3313         p = iterator->start(iterator->arg);
3314 next:
3315         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3316                 goto out;
3317
3318         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3319             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3320                 p = iterator->next(iterator->arg);
3321                 goto next;
3322         }
3323
3324         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3325         pulled++;
3326         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3327
3328 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3329         /*
3330          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3331          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3332          * section.
3333          */
3334         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3335                 goto out;
3336 #endif
3337
3338         /*
3339          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3340          */
3341         if (rem_load_move > 0) {
3342                 if (p->prio < *this_best_prio)
3343                         *this_best_prio = p->prio;
3344                 p = iterator->next(iterator->arg);
3345                 goto next;
3346         }
3347 out:
3348         /*
3349          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3350          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3351          * inside pull_task().
3352          */
3353         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3354
3355         if (all_pinned)
3356                 *all_pinned = pinned;
3357
3358         return max_load_move - rem_load_move;
3359 }
3360
3361 /*
3362  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3363  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3364  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3365  *
3366  * Called with both runqueues locked.
3367  */
3368 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3369                       unsigned long max_load_move,
3370                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3371                       int *all_pinned)
3372 {
3373         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3374         unsigned long total_load_moved = 0;
3375         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3376
3377         do {
3378                 total_load_moved +=
3379                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3380                                 max_load_move - total_load_moved,
3381                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3382                 class = class->next;
3383
3384 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3385                 /*
3386                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3387                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3388                  * the critical section.
3389                  */
3390                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3391                         break;
3392 #endif
3393         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3394
3395         return total_load_moved > 0;
3396 }
3397
3398 static int
3399 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3400                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3401                    struct rq_iterator *iterator)
3402 {
3403         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3404         int pinned = 0;
3405
3406         while (p) {
3407                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3408                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3409                         /*
3410                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3411                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3412                          * stats here rather than inside pull_task().
3413                          */
3414                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3415
3416                         return 1;
3417                 }
3418                 p = iterator->next(iterator->arg);
3419         }
3420
3421         return 0;
3422 }
3423
3424 /*
3425  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3426  * part of active balancing operations within "domain".
3427  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3428  *
3429  * Called with both runqueues locked.
3430  */
3431 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3432                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3433 {
3434         const struct sched_class *class;
3435
3436         for_each_class(class) {
3437                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3438                         return 1;
3439         }
3440
3441         return 0;
3442 }
3443 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3444 /*
3445  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3446  *              during load balancing.
3447  */
3448 struct sd_lb_stats {
3449         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3450         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3451         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3452         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3453         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3454
3455         /** Statistics of this group */
3456         unsigned long this_load;
3457         unsigned long this_load_per_task;
3458         unsigned long this_nr_running;
3459
3460         /* Statistics of the busiest group */
3461         unsigned long max_load;
3462         unsigned long busiest_load_per_task;
3463         unsigned long busiest_nr_running;
3464
3465         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3466 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3467         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3468         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3469         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3470         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3471         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3472         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3473 #endif
3474 };
3475
3476 /*
3477  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3478  */
3479 struct sg_lb_stats {
3480         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3481         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3482         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3483         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3484         unsigned long group_capacity;
3485         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3486 };
3487
3488 /**
3489  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3490  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3491  */
3492 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3493 {
3494         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3495 }
3496
3497 /**
3498  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3499  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3500  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3501  */
3502 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3503                                         enum cpu_idle_type idle)
3504 {
3505         int load_idx;
3506
3507         switch (idle) {
3508         case CPU_NOT_IDLE:
3509                 load_idx = sd->busy_idx;
3510                 break;
3511
3512         case CPU_NEWLY_IDLE:
3513                 load_idx = sd->newidle_idx;
3514                 break;
3515         default:
3516                 load_idx = sd->idle_idx;
3517                 break;
3518         }
3519
3520         return load_idx;
3521 }
3522
3523
3524 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3525 /**
3526  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3527  * the given sched_domain, during load balancing.
3528  *
3529  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3530  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3531  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3532  */
3533 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3534         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3535 {
3536         /*
3537          * Busy processors will not participate in power savings
3538          * balance.
3539          */
3540         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3541                 sds->power_savings_balance = 0;
3542         else {
3543                 sds->power_savings_balance = 1;
3544                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3545                 sds->leader_nr_running = 0;
3546         }
3547 }
3548
3549 /**
3550  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3551  * sched_domain while performing load balancing.
3552  *
3553  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3554  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3555  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3556  *              load balancing ?
3557  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3558  */
3559 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3560         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3561 {
3562
3563         if (!sds->power_savings_balance)
3564                 return;
3565
3566         /*
3567          * If the local group is idle or completely loaded
3568          * no need to do power savings balance at this domain
3569          */
3570         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3571                                 !sds->this_nr_running))
3572                 sds->power_savings_balance = 0;
3573
3574         /*
3575          * If a group is already running at full capacity or idle,
3576          * don't include that group in power savings calculations
3577          */
3578         if (!sds->power_savings_balance ||
3579                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3580                 !sgs->sum_nr_running)
3581                 return;
3582
3583         /*
3584          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3585          * This is the group from where we need to pick up the load
3586          * for saving power
3587          */
3588         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3589             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3590              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3591                 sds->group_min = group;
3592                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3593                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3594                                                 sgs->sum_nr_running;
3595         }
3596
3597         /*
3598          * Calculate the group which is almost near its
3599          * capacity but still has some space to pick up some load
3600          * from other group and save more power
3601          */
3602         if (sgs->sum_nr_running + 1 > sgs->group_capacity)
3603                 return;
3604
3605         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3606             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3607              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3608                 sds->group_leader = group;
3609                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3610         }
3611 }
3612
3613 /**
3614  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3615  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3616  *      under consideration.
3617  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3618  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3619  *
3620  * Description:
3621  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3622  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3623  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3624  *
3625  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3626  * Else returns 0.
3627  */
3628 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3629                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3630 {
3631         if (!sds->power_savings_balance)
3632                 return 0;
3633
3634         if (sds->this != sds->group_leader ||
3635                         sds->group_leader == sds->group_min)
3636                 return 0;
3637
3638         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3639         sds->busiest = sds->group_min;
3640
3641         return 1;
3642
3643 }
3644 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3645 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3646         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3647 {
3648         return;
3649 }
3650
3651 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3652         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3653 {
3654         return;
3655 }
3656
3657 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3658                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3659 {
3660         return 0;
3661 }
3662 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3663
3664
3665 unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3666 {
3667         return SCHED_LOAD_SCALE;
3668 }
3669
3670 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3671 {
3672         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
3673 }
3674
3675 unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3676 {
3677         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3678         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
3679
3680         smt_gain /= weight;
3681
3682         return smt_gain;
3683 }
3684
3685 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3686 {
3687         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
3688 }
3689
3690 unsigned long scale_rt_power(int cpu)
3691 {
3692         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3693         u64 total, available;
3694
3695         sched_avg_update(rq);
3696
3697         total = sched_avg_period() + (rq->clock - rq->age_stamp);
3698         available = total - rq->rt_avg;
3699
3700         if (unlikely((s64)total < SCHED_LOAD_SCALE))
3701                 total = SCHED_LOAD_SCALE;
3702
3703         total >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3704
3705         return div_u64(available, total);
3706 }
3707
3708 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3709 {
3710         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3711         unsigned long power = SCHED_LOAD_SCALE;
3712         struct sched_group *sdg = sd->groups;
3713
3714         if (sched_feat(ARCH_POWER))
3715                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
3716         else
3717                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
3718
3719         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3720
3721         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
3722                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
3723                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
3724                 else
3725                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
3726
3727                 power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3728         }
3729
3730         power *= scale_rt_power(cpu);
3731         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3732
3733         if (!power)
3734                 power = 1;
3735
3736         sdg->cpu_power = power;
3737 }
3738
3739 static void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3740 {
3741         struct sched_domain *child = sd->child;
3742         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
3743         unsigned long power;
3744
3745         if (!child) {
3746                 update_cpu_power(sd, cpu);
3747                 return;
3748         }
3749
3750         power = 0;
3751
3752         group = child->groups;
3753         do {
3754                 power += group->cpu_power;
3755                 group = group->next;
3756         } while (group != child->groups);
3757
3758         sdg->cpu_power = power;
3759 }
3760
3761 /**
3762  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3763  * @sd: The sched_domain whose statistics are to be updated.
3764  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3765  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3766  * @idle: Idle status of this_cpu
3767  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3768  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3769  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3770  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3771  * @balance: Should we balance.
3772  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3773  */
3774 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_domain *sd,
3775                         struct sched_group *group, int this_cpu,
3776                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3777                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3778                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3779 {
3780         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3781         int i;
3782         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3783         unsigned long sum_avg_load_per_task;
3784         unsigned long avg_load_per_task;
3785
3786         if (local_group) {
3787                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3788                 if (balance_cpu == this_cpu)
3789                         update_group_power(sd, this_cpu);
3790         }
3791
3792         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3793         sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3794         max_cpu_load = 0;
3795         min_cpu_load = ~0UL;
3796
3797         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3798                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3799
3800                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3801                         *sd_idle = 0;
3802
3803                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3804                 if (local_group) {
3805                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3806                                 first_idle_cpu = 1;
3807                                 balance_cpu = i;
3808                         }
3809
3810                         load = target_load(i, load_idx);
3811                 } else {
3812                         load = source_load(i, load_idx);
3813                         if (load > max_cpu_load)
3814                                 max_cpu_load = load;
3815                         if (min_cpu_load > load)
3816                                 min_cpu_load = load;
3817                 }
3818
3819                 sgs->group_load += load;
3820                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3821                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3822
3823                 sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3824         }
3825
3826         /*
3827          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3828          * is eligible for doing load balancing at this and above
3829          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3830          * to do the newly idle load balance.
3831          */
3832         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3833             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3834                 *balance = 0;
3835                 return;
3836         }
3837
3838         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3839         sgs->avg_load = (sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
3840
3841
3842         /*
3843          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3844          * than the average weight of two tasks.
3845          *
3846          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3847          *      might not be a suitable number - should we keep a
3848          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3849          *      the hierarchy?
3850          */
3851         avg_load_per_task = (sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3852                 group->cpu_power;
3853
3854         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3855                 sgs->group_imb = 1;
3856
3857         sgs->group_capacity =
3858                 DIV_ROUND_CLOSEST(group->cpu_power, SCHED_LOAD_SCALE);
3859 }
3860
3861 /**
3862  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3863  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3864  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3865  * @idle: Idle status of this_cpu
3866  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3867  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3868  * @balance: Should we balance.
3869  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3870  */
3871 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3872                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3873                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3874                         struct sd_lb_stats *sds)
3875 {
3876         struct sched_domain *child = sd->child;
3877         struct sched_group *group = sd->groups;
3878         struct sg_lb_stats sgs;
3879         int load_idx, prefer_sibling = 0;
3880
3881         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
3882                 prefer_sibling = 1;
3883
3884         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3885         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3886
3887         do {
3888                 int local_group;
3889
3890                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3891                                                sched_group_cpus(group));
3892                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3893                 update_sg_lb_stats(sd, group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3894                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3895
3896                 if (local_group && balance && !(*balance))
3897                         return;
3898
3899                 sds->total_load += sgs.group_load;
3900                 sds->total_pwr += group->cpu_power;
3901
3902                 /*
3903                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
3904                  * first, lower the group capacity to one so that we'll try
3905                  * and move all the excess tasks away.
3906                  */
3907                 if (prefer_sibling)
3908                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
3909
3910                 if (local_group) {
3911                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3912                         sds->this = group;
3913                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3914                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3915                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3916                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3917                                 sgs.group_imb)) {
3918                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3919                         sds->busiest = group;
3920                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3921                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3922                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3923                 }
3924
3925                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
3926                 group = group->next;
3927         } while (group != sd->groups);
3928 }
3929
3930 /**
3931  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3932  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3933  *                      load balancing.
3934  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3935  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3936  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3937  */
3938 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3939                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3940 {
3941         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3942         unsigned int imbn = 2;
3943
3944         if (sds->this_nr_running) {
3945                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3946                 if (sds->busiest_load_per_task >
3947                                 sds->this_load_per_task)
3948                         imbn = 1;
3949         } else
3950                 sds->this_load_per_task =
3951                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3952
3953         if (sds->max_load - sds->this_load + sds->busiest_load_per_task >=
3954                         sds->busiest_load_per_task * imbn) {
3955                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3956                 return;
3957         }
3958
3959         /*
3960          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3961          * however we may be able to increase total CPU power used by
3962          * moving them.
3963          */
3964
3965         pwr_now += sds->busiest->cpu_power *
3966                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3967         pwr_now += sds->this->cpu_power *
3968                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3969         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3970
3971         /* Amount of load we'd subtract */
3972         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3973                 sds->busiest->cpu_power;
3974         if (sds->max_load > tmp)
3975                 pwr_move += sds->busiest->cpu_power *
3976                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
3977
3978         /* Amount of load we'd add */
3979         if (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power <
3980                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3981                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power) /
3982                         sds->this->cpu_power;
3983         else
3984                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3985                         sds->this->cpu_power;
3986         pwr_move += sds->this->cpu_power *
3987                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
3988         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3989
3990         /* Move if we gain throughput */
3991         if (pwr_move > pwr_now)
3992                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3993 }
3994
3995 /**
3996  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
3997  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
3998  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3999  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
4000  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
4001  */
4002 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
4003                 unsigned long *imbalance)
4004 {
4005         unsigned long max_pull;
4006         /*
4007          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
4008          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
4009          * its cpu_power, while calculating max_load..)
4010          */
4011         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
4012                 *imbalance = 0;
4013                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
4014         }
4015
4016         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
4017         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load,
4018                         sds->max_load - sds->busiest_load_per_task);
4019
4020         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
4021         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->cpu_power,
4022                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->cpu_power)
4023                         / SCHED_LOAD_SCALE;
4024
4025         /*
4026          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
4027          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
4028          * a think about bumping its value to force at least one task to be
4029          * moved
4030          */
4031         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
4032                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
4033
4034 }
4035 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
4036
4037 /**
4038  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
4039  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
4040  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
4041  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
4042  * such a group exists.
4043  *
4044  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
4045  * to restore balance.
4046  *
4047  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
4048  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
4049  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
4050  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
4051  * @idle: The idle status of this_cpu.
4052  * @sd_idle: The idleness of sd
4053  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
4054  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
4055  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
4056  *
4057  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
4058  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
4059  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
4060  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
4061  */
4062 static struct sched_group *
4063 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
4064                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
4065                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
4066 {
4067         struct sd_lb_stats sds;
4068
4069         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
4070
4071         /*
4072          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
4073          * this level.
4074          */
4075         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
4076                                         balance, &sds);
4077
4078         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
4079         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
4080          *    at this level.
4081          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
4082          * 3) This group is the busiest group.
4083          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
4084          *    sched_domain.
4085          * 5) The imbalance is within the specified limit.
4086          * 6) Any rebalance would lead to ping-pong
4087          */
4088         if (balance && !(*balance))
4089                 goto ret;
4090
4091         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
4092                 goto out_balanced;
4093
4094         if (sds.this_load >= sds.max_load)
4095                 goto out_balanced;
4096
4097         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
4098
4099         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
4100                 goto out_balanced;
4101
4102         if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
4103                 goto out_balanced;
4104
4105         sds.busiest_load_per_task /= sds.busiest_nr_running;
4106         if (sds.group_imb)
4107                 sds.busiest_load_per_task =
4108                         min(sds.busiest_load_per_task, sds.avg_load);
4109
4110         /*
4111          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
4112          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
4113          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
4114          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
4115          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
4116          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
4117          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
4118          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
4119          * appear as very large values with unsigned longs.
4120          */
4121         if (sds.max_load <= sds.busiest_load_per_task)
4122                 goto out_balanced;
4123
4124         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
4125         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
4126         return sds.busiest;
4127
4128 out_balanced:
4129         /*
4130          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
4131          * to save power.
4132          */
4133         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
4134                 return sds.busiest;
4135 ret:
4136         *imbalance = 0;
4137         return NULL;
4138 }
4139
4140 /*
4141  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
4142  */
4143 static struct rq *
4144 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
4145                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
4146 {
4147         struct rq *busiest = NULL, *rq;
4148         unsigned long max_load = 0;
4149         int i;
4150
4151         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
4152                 unsigned long power = power_of(i);
4153                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_LOAD_SCALE);
4154                 unsigned long wl;
4155
4156                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
4157                         continue;
4158
4159                 rq = cpu_rq(i);
4160                 wl = weighted_cpuload(i);
4161
4162                 /*
4163                  * When comparing with imbalance, use weighted_cpuload()
4164                  * which is not scaled with the cpu power.
4165                  */
4166                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
4167                         continue;
4168
4169                 /*
4170                  * For the load comparisons with the other cpu's, consider
4171                  * the weighted_cpuload() scaled with the cpu power, so that
4172                  * the load can be moved away from the cpu that is potentially
4173                  * running at a lower capacity.
4174                  */
4175                 wl = (wl * SCHED_LOAD_SCALE) / power;
4176
4177                 if (wl > max_load) {
4178                         max_load = wl;
4179                         busiest = rq;
4180                 }
4181         }
4182
4183         return busiest;
4184 }
4185
4186 /*
4187  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
4188  * so long as it is large enough.
4189  */
4190 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
4191
4192 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
4193 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
4194
4195 /*
4196  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4197  * tasks if there is an imbalance.
4198  */
4199 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
4200                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
4201                         int *balance)
4202 {
4203         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
4204         struct sched_group *group;
4205         unsigned long imbalance;
4206         struct rq *busiest;
4207         unsigned long flags;
4208         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4209
4210         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
4211
4212         /*
4213          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4214          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4215          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
4216          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4217          */
4218         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4219             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4220                 sd_idle = 1;
4221
4222         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
4223
4224 redo:
4225         update_shares(sd);
4226         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
4227                                    cpus, balance);
4228
4229         if (*balance == 0)
4230                 goto out_balanced;
4231
4232         if (!group) {
4233                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
4234                 goto out_balanced;
4235         }
4236
4237         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
4238         if (!busiest) {
4239                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
4240                 goto out_balanced;
4241         }
4242
4243         BUG_ON(busiest == this_rq);
4244
4245         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
4246
4247         ld_moved = 0;
4248         if (busiest->nr_running > 1) {
4249                 /*
4250                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
4251                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
4252                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
4253                  * correctly treated as an imbalance.
4254                  */
4255                 local_irq_save(flags);
4256                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
4257                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4258                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
4259                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
4260                 local_irq_restore(flags);
4261
4262                 /*
4263                  * some other cpu did the load balance for us.
4264                  */
4265                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
4266                         resched_cpu(this_cpu);
4267
4268                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
4269                 if (unlikely(all_pinned)) {
4270                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4271                         if (!cpumask_empty(cpus))
4272                                 goto redo;
4273                         goto out_balanced;
4274                 }
4275         }
4276
4277         if (!ld_moved) {
4278                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
4279                 sd->nr_balance_failed++;
4280
4281                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
4282
4283                         raw_spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
4284
4285                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
4286                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4287                          */
4288                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
4289                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4290                                 raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock,
4291                                                             flags);
4292                                 all_pinned = 1;
4293                                 goto out_one_pinned;
4294                         }
4295
4296                         if (!busiest->active_balance) {
4297                                 busiest->active_balance = 1;
4298                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
4299                                 active_balance = 1;
4300                         }
4301                         raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4302                         if (active_balance)
4303                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
4304
4305                         /*
4306                          * We've kicked active balancing, reset the failure
4307                          * counter.
4308                          */
4309                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
4310                 }
4311         } else
4312                 sd->nr_balance_failed = 0;
4313
4314         if (likely(!active_balance)) {
4315                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
4316                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
4317         } else {
4318                 /*
4319                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
4320                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
4321                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
4322                  * move_tasks).
4323                  */
4324                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
4325                         sd->balance_interval *= 2;
4326         }
4327
4328         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4329             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4330                 ld_moved = -1;
4331
4332         goto out;
4333
4334 out_balanced:
4335         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4336
4337         sd->nr_balance_failed = 0;
4338
4339 out_one_pinned:
4340         /* tune up the balancing interval */
4341         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4342                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4343                 sd->balance_interval *= 2;
4344
4345         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4346             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4347                 ld_moved = -1;
4348         else
4349                 ld_moved = 0;
4350 out:
4351         if (ld_moved)
4352                 update_shares(sd);
4353         return ld_moved;
4354 }
4355
4356 /*
4357  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4358  * tasks if there is an imbalance.
4359  *
4360  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
4361  * this_rq is locked.
4362  */
4363 static int
4364 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
4365 {
4366         struct sched_group *group;
4367         struct rq *busiest = NULL;
4368         unsigned long imbalance;
4369         int ld_moved = 0;
4370         int sd_idle = 0;
4371         int all_pinned = 0;
4372         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4373
4374         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
4375
4376         /*
4377          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4378          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4379          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
4380          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4381          */
4382         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4383             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4384                 sd_idle = 1;
4385
4386         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
4387 redo:
4388         update_shares_locked(this_rq, sd);
4389         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
4390                                    &sd_idle, cpus, NULL);
4391         if (!group) {
4392                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
4393                 goto out_balanced;
4394         }
4395
4396         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
4397         if (!busiest) {
4398                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
4399                 goto out_balanced;
4400         }
4401
4402         BUG_ON(busiest == this_rq);
4403
4404         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
4405
4406         ld_moved = 0;
4407         if (busiest->nr_running > 1) {
4408                 /* Attempt to move tasks */
4409                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4410                 /* this_rq->clock is already updated */
4411                 update_rq_clock(busiest);
4412                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4413                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
4414                                         &all_pinned);
4415                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4416
4417                 if (unlikely(all_pinned)) {
4418                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4419                         if (!cpumask_empty(cpus))
4420                                 goto redo;
4421                 }
4422         }
4423
4424         if (!ld_moved) {
4425                 int active_balance = 0;
4426
4427                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
4428                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4429                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4430                         return -1;
4431
4432                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4433                         return -1;
4434
4435                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
4436                         return -1;
4437
4438                 /*
4439                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4440                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4441                  * package. The same method used to move task in load_balance()
4442                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
4443                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
4444                  *
4445                  * The package power saving logic comes from
4446                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
4447                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
4448                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4449                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4450                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4451                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4452                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4453                  *
4454                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4455                  * will be more than one task in the source run queue and
4456                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4457                  * active balance code will not be triggered.
4458                  */
4459
4460                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
4461                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4462
4463                 /*
4464                  * don't kick the migration_thread, if the curr
4465                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4466                  */
4467                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4468                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4469                         all_pinned = 1;
4470                         return ld_moved;
4471                 }
4472
4473                 if (!busiest->active_balance) {
4474                         busiest->active_balance = 1;
4475                         busiest->push_cpu = this_cpu;
4476                         active_balance = 1;
4477                 }
4478
4479                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4480                 /*
4481                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
4482                  */
4483                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
4484                 if (active_balance)
4485                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
4486                 raw_spin_lock(&this_rq->lock);
4487
4488         } else
4489                 sd->nr_balance_failed = 0;
4490
4491         update_shares_locked(this_rq, sd);
4492         return ld_moved;
4493
4494 out_balanced:
4495         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
4496         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4497             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4498                 return -1;
4499         sd->nr_balance_failed = 0;
4500
4501         return 0;
4502 }
4503
4504 /*
4505  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4506  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4507  */
4508 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4509 {
4510         struct sched_domain *sd;
4511         int pulled_task = 0;
4512         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4513
4514         this_rq->idle_stamp = this_rq->clock;
4515
4516         if (this_rq->avg_idle < sysctl_sched_migration_cost)
4517                 return;
4518
4519         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4520                 unsigned long interval;
4521
4522                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4523                         continue;
4524
4525                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4526                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4527                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4528                                                            sd);
4529
4530                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4531                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4532                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4533                 if (pulled_task) {
4534                         this_rq->idle_stamp = 0;
4535                         break;
4536                 }
4537         }
4538         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4539                 /*
4540                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4541                  * a busy processor. So reset next_balance.
4542                  */
4543                 this_rq->next_balance = next_balance;
4544         }
4545 }
4546
4547 /*
4548  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4549  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4550  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4551  * logical imbalances.
4552  *
4553  * Called with busiest_rq locked.
4554  */
4555 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4556 {
4557         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4558         struct sched_domain *sd;
4559         struct rq *target_rq;
4560
4561         /* Is there any task to move? */
4562         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4563                 return;
4564
4565         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4566
4567         /*
4568          * This condition is "impossible", if it occurs
4569          * we need to fix it. Originally reported by
4570          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4571          */
4572         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4573
4574         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4575         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4576         update_rq_clock(busiest_rq);
4577         update_rq_clock(target_rq);
4578
4579         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4580         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4581                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4582                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4583                                 break;
4584         }
4585
4586         if (likely(sd)) {
4587                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4588
4589                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4590                                   sd, CPU_IDLE))
4591                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4592                 else
4593                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4594         }
4595         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4596 }
4597
4598 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4599 static struct {
4600         atomic_t load_balancer;
4601         cpumask_var_t cpu_mask;
4602         cpumask_var_t ilb_grp_nohz_mask;
4603 } nohz ____cacheline_aligned = {
4604         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4605 };
4606
4607 int get_nohz_load_balancer(void)
4608 {
4609         return atomic_read(&nohz.load_balancer);
4610 }
4611
4612 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
4613 /**
4614  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
4615  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
4616  *              be returned.
4617  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
4618  *              for the given cpu.
4619  *
4620  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
4621  */
4622 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
4623 {
4624         struct sched_domain *sd;
4625
4626         for_each_domain(cpu, sd)
4627                 if (sd && (sd->flags & flag))
4628                         break;
4629
4630         return sd;
4631 }
4632
4633 /**
4634  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
4635  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
4636  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
4637  *              for cpu.
4638  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
4639  *
4640  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
4641  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
4642  */
4643 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
4644         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
4645                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
4646
4647 /**
4648  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
4649  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
4650  *
4651  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
4652  *
4653  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
4654  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
4655  * sched_group is semi-idle or not.
4656  */
4657 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
4658 {
4659         cpumask_and(nohz.ilb_grp_nohz_mask, nohz.cpu_mask,
4660                                         sched_group_cpus(ilb_group));
4661
4662         /*
4663          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
4664          * and atleast one idle cpu.
4665          */
4666         if (cpumask_empty(nohz.ilb_grp_nohz_mask))
4667                 return 0;
4668
4669         if (cpumask_equal(nohz.ilb_grp_nohz_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
4670                 return 0;
4671
4672         return 1;
4673 }
4674 /**
4675  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
4676  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
4677  *
4678  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
4679  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
4680  *
4681  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
4682  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
4683  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
4684  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
4685  */
4686 static int find_new_ilb(int cpu)
4687 {
4688         struct sched_domain *sd;
4689         struct sched_group *ilb_group;
4690
4691         /*
4692          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
4693          * when power-aware load balancing is enabled
4694          */
4695         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
4696                 goto out_done;
4697
4698         /*
4699          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
4700          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
4701          */
4702         if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) < 2)
4703                 goto out_done;
4704
4705         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
4706                 ilb_group = sd->groups;
4707
4708                 do {
4709                         if (is_semi_idle_group(ilb_group))
4710                                 return cpumask_first(nohz.ilb_grp_nohz_mask);
4711
4712                         ilb_group = ilb_group->next;
4713
4714                 } while (ilb_group != sd->groups);
4715         }
4716
4717 out_done:
4718         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4719 }
4720 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
4721 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
4722 {
4723         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4724 }
4725 #endif
4726
4727 /*
4728  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4729  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4730  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4731  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4732  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4733  * arrives...
4734  *
4735  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4736  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4737  * nohz.cpu_mask..
4738  *
4739  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4740  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4741  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4742  * there is no need for ilb owner.
4743  *
4744  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4745  * next busy scheduler_tick()
4746  */
4747 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4748 {
4749         int cpu = smp_processor_id();
4750
4751         if (stop_tick) {
4752                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4753
4754                 if (!cpu_active(cpu)) {
4755                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4756                                 return 0;
4757
4758                         /*
4759                          * If we are going offline and still the leader,
4760                          * give up!
4761                          */
4762                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4763                                 BUG();
4764
4765                         return 0;
4766                 }
4767
4768                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4769
4770                 /* time for ilb owner also to sleep */
4771                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_active_cpus()) {
4772                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4773                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4774                         return 0;
4775                 }
4776
4777                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4778                         /* make me the ilb owner */
4779                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4780                                 return 1;
4781                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4782                         int new_ilb;
4783
4784                         if (!(sched_smt_power_savings ||
4785                                                 sched_mc_power_savings))
4786                                 return 1;
4787                         /*
4788                          * Check to see if there is a more power-efficient
4789                          * ilb.
4790                          */
4791                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
4792                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
4793                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4794                                 resched_cpu(new_ilb);
4795                                 return 0;
4796                         }
4797                         return 1;
4798                 }
4799         } else {
4800                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4801                         return 0;
4802
4803                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4804
4805                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4806                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4807                                 BUG();
4808         }
4809         return 0;
4810 }
4811 #endif
4812
4813 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4814
4815 /*
4816  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4817  * and initiates a balancing operation if so.
4818  *
4819  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4820  */
4821 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4822 {
4823         int balance = 1;
4824         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4825         unsigned long interval;
4826         struct sched_domain *sd;
4827         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4828         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4829         int update_next_balance = 0;
4830         int need_serialize;
4831
4832         for_each_domain(cpu, sd) {
4833                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4834                         continue;
4835
4836                 interval = sd->balance_interval;
4837                 if (idle != CPU_IDLE)
4838                         interval *= sd->busy_factor;
4839
4840                 /* scale ms to jiffies */
4841                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4842                 if (unlikely(!interval))
4843                         interval = 1;
4844                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4845                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4846
4847                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4848
4849                 if (need_serialize) {
4850                         if (!spin_trylock(&balancing))
4851                                 goto out;
4852                 }
4853
4854                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4855                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
4856                                 /*
4857                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4858                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4859                                  * not idle.
4860                                  */
4861                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4862                         }
4863                         sd->last_balance = jiffies;
4864                 }
4865                 if (need_serialize)
4866                         spin_unlock(&balancing);
4867 out:
4868                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4869                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4870                         update_next_balance = 1;
4871                 }
4872
4873                 /*
4874                  * Stop the load balance at this level. There is another
4875                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4876                  * actively.
4877                  */
4878                 if (!balance)
4879                         break;
4880         }
4881
4882         /*
4883          * next_balance will be updated only when there is a need.
4884          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4885          * updated.
4886          */
4887         if (likely(update_next_balance))
4888                 rq->next_balance = next_balance;
4889 }
4890
4891 /*
4892  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4893  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4894  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4895  */
4896 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4897 {
4898         int this_cpu = smp_processor_id();
4899         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4900         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4901                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4902
4903         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4904
4905 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4906         /*
4907          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4908          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4909          * stopped.
4910          */
4911         if (this_rq->idle_at_tick &&
4912             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4913                 struct rq *rq;
4914                 int balance_cpu;
4915
4916                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4917                         if (balance_cpu == this_cpu)
4918                                 continue;
4919
4920                         /*
4921                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4922                          * work being done for other cpus. Next load
4923                          * balancing owner will pick it up.
4924                          */
4925                         if (need_resched())
4926                                 break;
4927
4928                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4929
4930                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4931                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4932                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4933                 }
4934         }
4935 #endif
4936 }
4937
4938 static inline int on_null_domain(int cpu)
4939 {
4940         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4941 }
4942
4943 /*
4944  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4945  *
4946  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4947  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4948  * if the whole system is idle.
4949  */
4950 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4951 {
4952 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4953         /*
4954          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4955          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4956          * load balancer.
4957          */
4958         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4959                 rq->in_nohz_recently = 0;
4960
4961                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4962                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4963                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4964                 }
4965
4966                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4967                         int ilb = find_new_ilb(cpu);
4968
4969                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4970                                 resched_cpu(ilb);
4971                 }
4972         }
4973
4974         /*
4975          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4976          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4977          */
4978         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4979             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4980                 resched_cpu(cpu);
4981                 return;
4982         }
4983
4984         /*
4985          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4986          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4987          */
4988         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4989             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4990                 return;
4991 #endif
4992         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4993         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4994             likely(!on_null_domain(cpu)))
4995                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4996 }
4997
4998 #else   /* CONFIG_SMP */
4999
5000 /*
5001  * on UP we do not need to balance between CPUs:
5002  */
5003 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
5004 {
5005 }
5006
5007 #endif
5008
5009 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
5010
5011 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
5012
5013 /*
5014  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
5015  * @p in case that task is currently running.
5016  *
5017  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
5018  */
5019 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
5020 {
5021         u64 ns = 0;
5022
5023         if (task_current(rq, p)) {
5024                 update_rq_clock(rq);
5025                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
5026                 if ((s64)ns < 0)
5027                         ns = 0;
5028         }
5029
5030         return ns;
5031 }
5032
5033 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
5034 {
5035         unsigned long flags;
5036         struct rq *rq;
5037         u64 ns = 0;
5038
5039         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5040         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
5041         task_rq_unlock(rq, &flags);
5042
5043         return ns;
5044 }
5045
5046 /*
5047  * Return accounted runtime for the task.
5048  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
5049  * pending runtime that have not been accounted yet.
5050  */
5051 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
5052 {
5053         unsigned long flags;
5054         struct rq *rq;
5055         u64 ns = 0;
5056
5057         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5058         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
5059         task_rq_unlock(rq, &flags);
5060
5061         return ns;
5062 }
5063
5064 /*
5065  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
5066  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
5067  * pending runtime that have not been accounted yet.
5068  *
5069  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
5070  * so the return value not includes other pending runtime that other
5071  * running tasks might have.
5072  */
5073 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
5074 {
5075         struct task_cputime totals;
5076         unsigned long flags;
5077         struct rq *rq;
5078         u64 ns;
5079
5080         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5081         thread_group_cputime(p, &totals);
5082         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
5083         task_rq_unlock(rq, &flags);
5084
5085         return ns;
5086 }
5087
5088 /*
5089  * Account user cpu time to a process.
5090  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5091  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
5092  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5093  */
5094 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5095                        cputime_t cputime_scaled)
5096 {
5097         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5098         cputime64_t tmp;
5099
5100         /* Add user time to process. */
5101         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5102         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5103         account_group_user_time(p, cputime);
5104
5105         /* Add user time to cpustat. */
5106         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5107         if (TASK_NICE(p) > 0)
5108                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
5109         else
5110                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5111
5112         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
5113         /* Account for user time used */
5114         acct_update_integrals(p);
5115 }
5116
5117 /*
5118  * Account guest cpu time to a process.
5119  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5120  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
5121  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5122  */
5123 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5124                                cputime_t cputime_scaled)
5125 {
5126         cputime64_t tmp;
5127         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5128
5129         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5130
5131         /* Add guest time to process. */
5132         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5133         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5134         account_group_user_time(p, cputime);
5135         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
5136
5137         /* Add guest time to cpustat. */
5138         if (TASK_NICE(p) > 0) {
5139                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
5140                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
5141         } else {
5142                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5143                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
5144         }
5145 }
5146
5147 /*
5148  * Account system cpu time to a process.
5149  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5150  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
5151  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
5152  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5153  */
5154 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
5155                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
5156 {
5157         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5158         cputime64_t tmp;
5159
5160         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
5161                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
5162                 return;
5163         }
5164
5165         /* Add system time to process. */
5166         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
5167         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
5168         account_group_system_time(p, cputime);
5169
5170         /* Add system time to cpustat. */
5171         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5172         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
5173                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
5174         else if (softirq_count())
5175                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
5176         else
5177                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
5178
5179         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
5180
5181         /* Account for system time used */
5182         acct_update_integrals(p);
5183 }
5184
5185 /*
5186  * Account for involuntary wait time.
5187  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
5188  */
5189 void account_steal_time(cputime_t cputime)
5190 {
5191         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5192         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5193
5194         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
5195 }
5196
5197 /*
5198  * Account for idle time.
5199  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
5200  */
5201 void account_idle_time(cputime_t cputime)
5202 {
5203         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5204         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5205         struct rq *rq = this_rq();
5206
5207         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
5208                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
5209         else
5210                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
5211 }
5212
5213 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5214
5215 /*
5216  * Account a single tick of cpu time.
5217  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5218  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
5219  */
5220 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
5221 {
5222         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
5223         struct rq *rq = this_rq();
5224
5225         if (user_tick)
5226                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
5227         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
5228                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
5229                                     one_jiffy_scaled);
5230         else
5231                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
5232 }
5233
5234 /*
5235  * Account multiple ticks of steal time.
5236  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
5237  * @ticks: number of stolen ticks
5238  */
5239 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
5240 {
5241         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5242 }
5243
5244 /*
5245  * Account multiple ticks of idle time.
5246  * @ticks: number of stolen ticks
5247  */
5248 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
5249 {
5250         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5251 }
5252
5253 #endif
5254
5255 /*
5256  * Use precise platform statistics if available:
5257  */
5258 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5259 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5260 {
5261         *ut = p->utime;
5262         *st = p->stime;
5263 }
5264
5265 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5266 {
5267         struct task_cputime cputime;
5268
5269         thread_group_cputime(p, &cputime);
5270
5271         *ut = cputime.utime;
5272         *st = cputime.stime;
5273 }
5274 #else
5275
5276 #ifndef nsecs_to_cputime
5277 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
5278 #endif
5279
5280 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5281 {
5282         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
5283
5284         /*
5285          * Use CFS's precise accounting:
5286          */
5287         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
5288
5289         if (total) {
5290                 u64 temp;
5291
5292                 temp = (u64)(rtime * utime);
5293                 do_div(temp, total);
5294                 utime = (cputime_t)temp;
5295         } else
5296                 utime = rtime;
5297
5298         /*
5299          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
5300          */
5301         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
5302         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
5303
5304         *ut = p->prev_utime;
5305         *st = p->prev_stime;
5306 }
5307
5308 /*
5309  * Must be called with siglock held.
5310  */
5311 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5312 {
5313         struct signal_struct *sig = p->signal;
5314         struct task_cputime cputime;
5315         cputime_t rtime, utime, total;
5316
5317         thread_group_cputime(p, &cputime);
5318
5319         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
5320         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
5321
5322         if (total) {
5323                 u64 temp;
5324
5325                 temp = (u64)(rtime * cputime.utime);
5326                 do_div(temp, total);
5327                 utime = (cputime_t)temp;
5328         } else
5329                 utime = rtime;
5330
5331         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
5332         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
5333                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
5334
5335         *ut = sig->prev_utime;
5336         *st = sig->prev_stime;
5337 }
5338 #endif
5339
5340 /*
5341  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5342  * We call it with interrupts disabled.
5343  *
5344  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
5345  * timeslices.
5346  */
5347 void scheduler_tick(void)
5348 {
5349         int cpu = smp_processor_id();
5350         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5351         struct task_struct *curr = rq->curr;
5352
5353         sched_clock_tick();
5354
5355         raw_spin_lock(&rq->lock);
5356         update_rq_clock(rq);
5357         update_cpu_load(rq);
5358         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5359         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5360
5361         perf_event_task_tick(curr, cpu);
5362
5363 #ifdef CONFIG_SMP
5364         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
5365         trigger_load_balance(rq, cpu);
5366 #endif
5367 }
5368
5369 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
5370 {
5371         if (in_lock_functions(addr)) {
5372                 addr = CALLER_ADDR2;
5373                 if (in_lock_functions(addr))
5374                         addr = CALLER_ADDR3;
5375         }
5376         return addr;
5377 }
5378
5379 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5380                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
5381
5382 void __kprobes add_preempt_count(int val)
5383 {
5384 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5385         /*
5386          * Underflow?
5387          */
5388         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5389                 return;
5390 #endif
5391         preempt_count() += val;
5392 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5393         /*
5394          * Spinlock count overflowing soon?
5395          */
5396         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5397                                 PREEMPT_MASK - 10);
5398 #endif
5399         if (preempt_count() == val)
5400                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5401 }
5402 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
5403
5404 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
5405 {
5406 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5407         /*
5408          * Underflow?
5409          */
5410         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5411                 return;
5412         /*
5413          * Is the spinlock portion underflowing?
5414          */
5415         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5416                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5417                 return;
5418 #endif
5419
5420         if (preempt_count() == val)
5421                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5422         preempt_count() -= val;
5423 }
5424 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
5425
5426 #endif
5427
5428 /*
5429  * Print scheduling while atomic bug:
5430  */
5431 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5432 {
5433         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5434
5435         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5436                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5437
5438         debug_show_held_locks(prev);
5439         print_modules();
5440         if (irqs_disabled())
5441                 print_irqtrace_events(prev);
5442
5443         if (regs)
5444                 show_regs(regs);
5445         else
5446                 dump_stack();
5447 }
5448
5449 /*
5450  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5451  */
5452 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
5453 {
5454         /*
5455          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
5456          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
5457          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
5458          */
5459         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
5460                 __schedule_bug(prev);
5461
5462         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5463
5464         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
5465 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
5466         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
5467                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
5468                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
5469         }
5470 #endif
5471 }
5472
5473 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5474 {
5475         if (prev->state == TASK_RUNNING) {
5476                 u64 runtime = prev->se.sum_exec_runtime;
5477
5478                 runtime -= prev->se.prev_sum_exec_runtime;
5479                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
5480
5481                 /*
5482                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
5483                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
5484                  * the avg_overlap on preemption.
5485                  *
5486                  * We use the average preemption runtime because that
5487                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
5488                  * build up.
5489                  */
5490                 update_avg(&prev->se.avg_overlap, runtime);
5491         }
5492         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
5493 }
5494
5495 /*
5496  * Pick up the highest-prio task:
5497  */
5498 static inline struct task_struct *
5499 pick_next_task(struct rq *rq)
5500 {
5501         const struct sched_class *class;
5502         struct task_struct *p;
5503
5504         /*
5505          * Optimization: we know that if all tasks are in
5506          * the fair class we can call that function directly:
5507          */
5508         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
5509                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
5510                 if (likely(p))
5511                         return p;
5512         }
5513
5514         class = sched_class_highest;
5515         for ( ; ; ) {
5516                 p = class->pick_next_task(rq);
5517                 if (p)
5518                         return p;
5519                 /*
5520                  * Will never be NULL as the idle class always
5521                  * returns a non-NULL p:
5522                  */
5523                 class = class->next;
5524         }
5525 }
5526
5527 /*
5528  * schedule() is the main scheduler function.
5529  */
5530 asmlinkage void __sched schedule(void)
5531 {
5532         struct task_struct *prev, *next;
5533         unsigned long *switch_count;
5534         struct rq *rq;
5535         int cpu;
5536
5537 need_resched:
5538         preempt_disable();
5539         cpu = smp_processor_id();
5540         rq = cpu_rq(cpu);
5541         rcu_sched_qs(cpu);
5542         prev = rq->curr;
5543         switch_count = &prev->nivcsw;
5544
5545         release_kernel_lock(prev);
5546 need_resched_nonpreemptible:
5547
5548         schedule_debug(prev);
5549
5550         if (sched_feat(HRTICK))
5551                 hrtick_clear(rq);
5552
5553         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5554         update_rq_clock(rq);
5555         clear_tsk_need_resched(prev);
5556
5557         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
5558                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
5559                         prev->state = TASK_RUNNING;
5560                 else
5561                         deactivate_task(rq, prev, 1);
5562                 switch_count = &prev->nvcsw;
5563         }
5564
5565         pre_schedule(rq, prev);
5566
5567         if (unlikely(!rq->nr_running))
5568                 idle_balance(cpu, rq);
5569
5570         put_prev_task(rq, prev);
5571         next = pick_next_task(rq);
5572
5573         if (likely(prev != next)) {
5574                 sched_info_switch(prev, next);
5575                 perf_event_task_sched_out(prev, next, cpu);
5576
5577                 rq->nr_switches++;
5578                 rq->curr = next;
5579                 ++*switch_count;
5580
5581                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
5582                 /*
5583                  * the context switch might have flipped the stack from under
5584                  * us, hence refresh the local variables.
5585                  */
5586                 cpu = smp_processor_id();
5587                 rq = cpu_rq(cpu);
5588         } else
5589                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5590
5591         post_schedule(rq);
5592
5593         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0)) {
5594                 prev = rq->curr;
5595                 switch_count = &prev->nivcsw;
5596                 goto need_resched_nonpreemptible;
5597         }
5598
5599         preempt_enable_no_resched();
5600         if (need_resched())
5601                 goto need_resched;
5602 }
5603 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5604
5605 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
5606 /*
5607  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
5608  * access and not reliable.
5609  */
5610 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
5611 {
5612         unsigned int cpu;
5613         struct rq *rq;
5614
5615         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
5616                 return 0;
5617
5618 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
5619         /*
5620          * Need to access the cpu field knowing that
5621          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
5622          * the mutex owner just released it and exited.
5623          */
5624         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
5625                 goto out;
5626 #else
5627         cpu = owner->cpu;
5628 #endif
5629
5630         /*
5631          * Even if the access succeeded (likely case),
5632          * the cpu field may no longer be valid.
5633          */
5634         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
5635                 goto out;
5636
5637         /*
5638          * We need to validate that we can do a
5639          * get_cpu() and that we have the percpu area.
5640          */
5641         if (!cpu_online(cpu))
5642                 goto out;
5643
5644         rq = cpu_rq(cpu);
5645
5646         for (;;) {
5647                 /*
5648                  * Owner changed, break to re-assess state.
5649                  */
5650                 if (lock->owner != owner)
5651                         break;
5652
5653                 /*
5654                  * Is that owner really running on that cpu?
5655                  */
5656                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
5657                         return 0;
5658
5659                 cpu_relax();
5660         }
5661 out:
5662         return 1;
5663 }
5664 #endif
5665
5666 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5667 /*
5668  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5669  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
5670  * occur there and call schedule directly.
5671  */
5672 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
5673 {
5674         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5675
5676         /*
5677          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5678          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5679          */
5680         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
5681                 return;
5682
5683         do {
5684                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5685                 schedule();
5686                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5687
5688                 /*
5689                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5690                  * between schedule and now.
5691                  */
5692                 barrier();
5693         } while (need_resched());
5694 }
5695 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5696
5697 /*
5698  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
5699  * off of irq context.
5700  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5701  * protect us against recursive calling from irq.
5702  */
5703 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
5704 {
5705         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5706
5707         /* Catch callers which need to be fixed */
5708         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
5709
5710         do {
5711                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5712                 local_irq_enable();
5713                 schedule();
5714                 local_irq_disable();
5715                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5716
5717                 /*
5718                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5719                  * between schedule and now.
5720                  */
5721                 barrier();
5722         } while (need_resched());
5723 }
5724
5725 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
5726
5727 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
5728                           void *key)
5729 {
5730         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
5731 }
5732 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5733
5734 /*
5735  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
5736  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
5737  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
5738  *
5739  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
5740  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
5741  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
5742  */
5743 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5744                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
5745 {
5746         wait_queue_t *curr, *next;
5747
5748         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
5749                 unsigned flags = curr->flags;
5750
5751                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
5752                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
5753                         break;
5754         }
5755 }
5756
5757 /**
5758  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
5759  * @q: the waitqueue
5760  * @mode: which threads
5761  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5762  * @key: is directly passed to the wakeup function
5763  *
5764  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5765  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5766  */
5767 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5768                         int nr_exclusive, void *key)
5769 {
5770         unsigned long flags;
5771
5772         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5773         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5774         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5775 }
5776 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5777
5778 /*
5779  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5780  */
5781 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5782 {
5783         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5784 }
5785
5786 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
5787 {
5788         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
5789 }
5790
5791 /**
5792  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
5793  * @q: the waitqueue
5794  * @mode: which threads
5795  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5796  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
5797  *
5798  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5799  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5800  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5801  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5802  *
5803  * On UP it can prevent extra preemption.
5804  *
5805  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5806  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5807  */
5808 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5809                         int nr_exclusive, void *key)
5810 {
5811         unsigned long flags;
5812         int wake_flags = WF_SYNC;
5813
5814         if (unlikely(!q))
5815                 return;
5816
5817         if (unlikely(!nr_exclusive))
5818                 wake_flags = 0;
5819
5820         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5821         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
5822         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5823 }
5824 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
5825
5826 /*
5827  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
5828  */
5829 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5830 {
5831         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
5832 }
5833 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5834
5835 /**
5836  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5837  * @x:  holds the state of this particular completion
5838  *
5839  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5840  * awakened in the same order in which they were queued.
5841  *
5842  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
5843  *
5844  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5845  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5846  */
5847 void complete(struct completion *x)
5848 {
5849         unsigned long flags;
5850
5851         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5852         x->done++;
5853         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5854         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5855 }
5856 EXPORT_SYMBOL(complete);
5857
5858 /**
5859  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5860  * @x:  holds the state of this particular completion
5861  *
5862  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5863  *
5864  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5865  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5866  */
5867 void complete_all(struct completion *x)
5868 {
5869         unsigned long flags;
5870
5871         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5872         x->done += UINT_MAX/2;
5873         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5874         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5875 }
5876 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5877
5878 static inline long __sched
5879 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5880 {
5881         if (!x->done) {
5882                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5883
5884                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5885                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5886                 do {
5887                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5888                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5889                                 break;
5890                         }
5891                         __set_current_state(state);
5892                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5893                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5894                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5895                 } while (!x->done && timeout);
5896                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5897                 if (!x->done)
5898                         return timeout;
5899         }
5900         x->done--;
5901         return timeout ?: 1;
5902 }
5903
5904 static long __sched
5905 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5906 {
5907         might_sleep();
5908
5909         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5910         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5911         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5912         return timeout;
5913 }
5914
5915 /**
5916  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5917  * @x:  holds the state of this particular completion
5918  *
5919  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5920  * interruptible and there is no timeout.
5921  *
5922  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5923  * and interrupt capability. Also see complete().
5924  */
5925 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5926 {
5927         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5928 }
5929 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5930
5931 /**
5932  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5933  * @x:  holds the state of this particular completion
5934  * @timeout:  timeout value in jiffies
5935  *
5936  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5937  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5938  * interruptible.
5939  */
5940 unsigned long __sched
5941 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5942 {
5943         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5944 }
5945 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5946
5947 /**
5948  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5949  * @x:  holds the state of this particular completion
5950  *
5951  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5952  * interruptible.
5953  */
5954 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5955 {
5956         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5957         if (t == -ERESTARTSYS)
5958                 return t;
5959         return 0;
5960 }
5961 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5962
5963 /**
5964  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5965  * @x:  holds the state of this particular completion
5966  * @timeout:  timeout value in jiffies
5967  *
5968  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5969  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5970  */
5971 unsigned long __sched
5972 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5973                                           unsigned long timeout)
5974 {
5975         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5976 }
5977 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5978
5979 /**
5980  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5981  * @x:  holds the state of this particular completion
5982  *
5983  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5984  * interrupted by a kill signal.
5985  */
5986 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5987 {
5988         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5989         if (t == -ERESTARTSYS)
5990                 return t;
5991         return 0;
5992 }
5993 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5994
5995 /**
5996  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5997  *      @x:     completion structure
5998  *
5999  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
6000  *               1 if a decrement succeeded.
6001  *
6002  *      If a completion is being used as a counting completion,
6003  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
6004  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
6005  *      is protecting is not available.
6006  */
6007 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
6008 {
6009         unsigned long flags;
6010         int ret = 1;
6011
6012         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
6013         if (!x->done)
6014                 ret = 0;
6015         else
6016                 x->done--;
6017         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
6018         return ret;
6019 }
6020 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
6021
6022 /**
6023  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
6024  *      @x:     completion structure
6025  *
6026  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
6027  *               1 if there are no waiters.
6028  *
6029  */
6030 bool completion_done(struct completion *x)
6031 {
6032         unsigned long flags;
6033         int ret = 1;
6034
6035         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
6036         if (!x->done)
6037                 ret = 0;
6038         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
6039         return ret;
6040 }
6041 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
6042
6043 static long __sched
6044 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
6045 {
6046         unsigned long flags;
6047         wait_queue_t wait;
6048
6049         init_waitqueue_entry(&wait, current);
6050
6051         __set_current_state(state);
6052
6053         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
6054         __add_wait_queue(q, &wait);
6055         spin_unlock(&q->lock);
6056         timeout = schedule_timeout(timeout);
6057         spin_lock_irq(&q->lock);
6058         __remove_wait_queue(q, &wait);
6059         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
6060
6061         return timeout;
6062 }
6063
6064 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
6065 {
6066         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
6067 }
6068 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
6069
6070 long __sched
6071 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
6072 {
6073         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
6074 }
6075 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
6076
6077 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
6078 {
6079         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
6080 }
6081 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
6082
6083 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
6084 {
6085         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
6086 }
6087 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
6088
6089 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6090
6091 /*
6092  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
6093  * @p: task
6094  * @prio: prio value (kernel-internal form)
6095  *
6096  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
6097  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
6098  *
6099  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
6100  */
6101 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
6102 {
6103         unsigned long flags;
6104         int oldprio, on_rq, running;
6105         struct rq *rq;
6106         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6107
6108         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
6109
6110         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6111         update_rq_clock(rq);
6112
6113         oldprio = p->prio;
6114         on_rq = p->se.on_rq;
6115         running = task_current(rq, p);
6116         if (on_rq)
6117                 dequeue_task(rq, p, 0);
6118         if (running)
6119                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6120
6121         if (rt_prio(prio))
6122                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6123         else
6124                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6125
6126         p->prio = prio;
6127
6128         if (running)
6129                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6130         if (on_rq) {
6131                 enqueue_task(rq, p, 0);
6132
6133                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6134         }
6135         task_rq_unlock(rq, &flags);
6136 }
6137
6138 #endif
6139
6140 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
6141 {
6142         int old_prio, delta, on_rq;
6143         unsigned long flags;
6144         struct rq *rq;
6145
6146         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
6147                 return;
6148         /*
6149          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
6150          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
6151          */
6152         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6153         update_rq_clock(rq);
6154         /*
6155          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
6156          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
6157          * it wont have any effect on scheduling until the task is
6158          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
6159          */
6160         if (task_has_rt_policy(p)) {
6161                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6162                 goto out_unlock;
6163         }
6164         on_rq = p->se.on_rq;
6165         if (on_rq)
6166                 dequeue_task(rq, p, 0);
6167
6168         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6169         set_load_weight(p);
6170         old_prio = p->prio;
6171         p->prio = effective_prio(p);
6172         delta = p->prio - old_prio;
6173
6174         if (on_rq) {
6175                 enqueue_task(rq, p, 0);
6176                 /*
6177                  * If the task increased its priority or is running and
6178                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
6179                  */
6180                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
6181                         resched_task(rq->curr);
6182         }
6183 out_unlock:
6184         task_rq_unlock(rq, &flags);
6185 }
6186 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
6187
6188 /*
6189  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
6190  * @p: task
6191  * @nice: nice value
6192  */
6193 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
6194 {
6195         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
6196         int nice_rlim = 20 - nice;
6197
6198         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
6199                 capable(CAP_SYS_NICE));
6200 }
6201
6202 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
6203
6204 /*
6205  * sys_nice - change the priority of the current process.
6206  * @increment: priority increment
6207  *
6208  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
6209  * does similar things.
6210  */
6211 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
6212 {
6213         long nice, retval;
6214
6215         /*
6216          * Setpriority might change our priority at the same moment.
6217          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
6218          * and we have a single winner.
6219          */
6220         if (increment < -40)
6221                 increment = -40;
6222         if (increment > 40)
6223                 increment = 40;
6224
6225         nice = TASK_NICE(current) + increment;
6226         if (nice < -20)
6227                 nice = -20;
6228         if (nice > 19)
6229                 nice = 19;
6230
6231         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
6232                 return -EPERM;
6233
6234         retval = security_task_setnice(current, nice);
6235         if (retval)
6236                 return retval;
6237
6238         set_user_nice(current, nice);
6239         return 0;
6240 }
6241
6242 #endif
6243
6244 /**
6245  * task_prio - return the priority value of a given task.
6246  * @p: the task in question.
6247  *
6248  * This is the priority value as seen by users in /proc.
6249  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
6250  * around 0, value goes from -16 to +15.
6251  */
6252 int task_prio(const struct task_struct *p)
6253 {
6254         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
6255 }
6256
6257 /**
6258  * task_nice - return the nice value of a given task.
6259  * @p: the task in question.
6260  */
6261 int task_nice(const struct task_struct *p)
6262 {
6263         return TASK_NICE(p);
6264 }
6265 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
6266
6267 /**
6268  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
6269  * @cpu: the processor in question.
6270  */
6271 int idle_cpu(int cpu)
6272 {
6273         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
6274 }
6275
6276 /**
6277  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
6278  * @cpu: the processor in question.
6279  */
6280 struct task_struct *idle_task(int cpu)
6281 {
6282         return cpu_rq(cpu)->idle;
6283 }
6284
6285 /**
6286  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
6287  * @pid: the pid in question.
6288  */
6289 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
6290 {
6291         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
6292 }
6293
6294 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
6295 static void
6296 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
6297 {
6298         BUG_ON(p->se.on_rq);
6299
6300         p->policy = policy;
6301         p->rt_priority = prio;
6302         p->normal_prio = normal_prio(p);
6303         /* we are holding p->pi_lock already */
6304         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
6305         if (rt_prio(p->prio))
6306                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6307         else
6308                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6309         set_load_weight(p);
6310 }
6311
6312 /*
6313  * check the target process has a UID that matches the current process's
6314  */
6315 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
6316 {
6317         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
6318         bool match;
6319
6320         rcu_read_lock();
6321         pcred = __task_cred(p);
6322         match = (cred->euid == pcred->euid ||
6323                  cred->euid == pcred->uid);
6324         rcu_read_unlock();
6325         return match;
6326 }
6327
6328 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6329                                 struct sched_param *param, bool user)
6330 {
6331         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
6332         unsigned long flags;
6333         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6334         struct rq *rq;
6335         int reset_on_fork;
6336
6337         /* may grab non-irq protected spin_locks */
6338         BUG_ON(in_interrupt());
6339 recheck:
6340         /* double check policy once rq lock held */
6341         if (policy < 0) {
6342                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
6343                 policy = oldpolicy = p->policy;
6344         } else {
6345                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
6346                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
6347
6348                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
6349                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
6350                                 policy != SCHED_IDLE)
6351                         return -EINVAL;
6352         }
6353
6354         /*
6355          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
6356          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
6357          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
6358          */
6359         if (param->sched_priority < 0 ||
6360             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
6361             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
6362                 return -EINVAL;
6363         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
6364                 return -EINVAL;
6365
6366         /*
6367          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
6368          */
6369         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
6370                 if (rt_policy(policy)) {
6371                         unsigned long rlim_rtprio;
6372
6373                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
6374                                 return -ESRCH;
6375                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
6376                         unlock_task_sighand(p, &flags);
6377
6378                         /* can't set/change the rt policy */
6379                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
6380                                 return -EPERM;
6381
6382                         /* can't increase priority */
6383                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
6384                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
6385                                 return -EPERM;
6386                 }
6387                 /*
6388                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
6389                  * move out of SCHED_IDLE either:
6390                  */
6391                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
6392                         return -EPERM;
6393
6394                 /* can't change other user's priorities */
6395                 if (!check_same_owner(p))
6396                         return -EPERM;
6397
6398                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
6399                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
6400                         return -EPERM;
6401         }
6402
6403         if (user) {
6404 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6405                 /*
6406                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
6407                  * assigned.
6408                  */
6409                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
6410                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
6411                         return -EPERM;
6412 #endif
6413
6414                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
6415                 if (retval)
6416                         return retval;
6417         }
6418
6419         /*
6420          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
6421          * changing the priority of the task:
6422          */
6423         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6424         /*
6425          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
6426          * runqueue lock must be held.
6427          */
6428         rq = __task_rq_lock(p);
6429         /* recheck policy now with rq lock held */
6430         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
6431                 policy = oldpolicy = -1;
6432                 __task_rq_unlock(rq);
6433                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6434                 goto recheck;
6435         }
6436         update_rq_clock(rq);
6437         on_rq = p->se.on_rq;
6438         running = task_current(rq, p);
6439         if (on_rq)
6440                 deactivate_task(rq, p, 0);
6441         if (running)
6442                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6443
6444         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
6445
6446         oldprio = p->prio;
6447         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
6448
6449         if (running)
6450                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6451         if (on_rq) {
6452                 activate_task(rq, p, 0);
6453
6454                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6455         }
6456         __task_rq_unlock(rq);
6457         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6458
6459         rt_mutex_adjust_pi(p);
6460
6461         return 0;
6462 }
6463
6464 /**
6465  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
6466  * @p: the task in question.
6467  * @policy: new policy.
6468  * @param: structure containing the new RT priority.
6469  *
6470  * NOTE that the task may be already dead.
6471  */
6472 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6473                        struct sched_param *param)
6474 {
6475         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
6476 }
6477 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
6478
6479 /**
6480  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
6481  * @p: the task in question.
6482  * @policy: new policy.
6483  * @param: structure containing the new RT priority.
6484  *
6485  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
6486  * current context has permission.  For example, this is needed in
6487  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
6488  * but our caller might not have that capability.
6489  */
6490 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
6491                                struct sched_param *param)
6492 {
6493         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
6494 }
6495
6496 static int
6497 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
6498 {
6499         struct sched_param lparam;
6500         struct task_struct *p;
6501         int retval;
6502
6503         if (!param || pid < 0)
6504                 return -EINVAL;
6505         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
6506                 return -EFAULT;
6507
6508         rcu_read_lock();
6509         retval = -ESRCH;
6510         p = find_process_by_pid(pid);
6511         if (p != NULL)
6512                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
6513         rcu_read_unlock();
6514
6515         return retval;
6516 }
6517
6518 /**
6519  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
6520  * @pid: the pid in question.
6521  * @policy: new policy.
6522  * @param: structure containing the new RT priority.
6523  */
6524 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
6525                 struct sched_param __user *, param)
6526 {
6527         /* negative values for policy are not valid */
6528         if (policy < 0)
6529                 return -EINVAL;
6530
6531         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
6532 }
6533
6534 /**
6535  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
6536  * @pid: the pid in question.
6537  * @param: structure containing the new RT priority.
6538  */
6539 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6540 {
6541         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
6542 }
6543
6544 /**
6545  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
6546  * @pid: the pid in question.
6547  */
6548 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
6549 {
6550         struct task_struct *p;
6551         int retval;
6552
6553         if (pid < 0)
6554                 return -EINVAL;
6555
6556         retval = -ESRCH;
6557         rcu_read_lock();
6558         p = find_process_by_pid(pid);
6559         if (p) {
6560                 retval = security_task_getscheduler(p);
6561                 if (!retval)
6562                         retval = p->policy
6563                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
6564         }
6565         rcu_read_unlock();
6566         return retval;
6567 }
6568
6569 /**
6570  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
6571  * @pid: the pid in question.
6572  * @param: structure containing the RT priority.
6573  */
6574 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6575 {
6576         struct sched_param lp;
6577         struct task_struct *p;
6578         int retval;
6579
6580         if (!param || pid < 0)
6581                 return -EINVAL;
6582
6583         rcu_read_lock();
6584         p = find_process_by_pid(pid);
6585         retval = -ESRCH;
6586         if (!p)
6587                 goto out_unlock;
6588
6589         retval = security_task_getscheduler(p);
6590         if (retval)
6591                 goto out_unlock;
6592
6593         lp.sched_priority = p->rt_priority;
6594         rcu_read_unlock();
6595
6596         /*
6597          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
6598          */
6599         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
6600
6601         return retval;
6602
6603 out_unlock:
6604         rcu_read_unlock();
6605         return retval;
6606 }
6607
6608 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
6609 {
6610         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
6611         struct task_struct *p;
6612         int retval;
6613
6614         get_online_cpus();
6615         rcu_read_lock();
6616
6617         p = find_process_by_pid(pid);
6618         if (!p) {
6619                 rcu_read_unlock();
6620                 put_online_cpus();
6621                 return -ESRCH;
6622         }
6623
6624         /* Prevent p going away */
6625         get_task_struct(p);
6626         rcu_read_unlock();
6627
6628         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6629                 retval = -ENOMEM;
6630                 goto out_put_task;
6631         }
6632         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6633                 retval = -ENOMEM;
6634                 goto out_free_cpus_allowed;
6635         }
6636         retval = -EPERM;
6637         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
6638                 goto out_unlock;
6639
6640         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
6641         if (retval)
6642                 goto out_unlock;
6643
6644         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6645         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6646  again:
6647         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
6648
6649         if (!retval) {
6650                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6651                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6652                         /*
6653                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6654                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6655                          * cpuset's cpus_allowed
6656                          */
6657                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6658                         goto again;
6659                 }
6660         }
6661 out_unlock:
6662         free_cpumask_var(new_mask);
6663 out_free_cpus_allowed:
6664         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6665 out_put_task:
6666         put_task_struct(p);
6667         put_online_cpus();
6668         return retval;
6669 }
6670
6671 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6672                              struct cpumask *new_mask)
6673 {
6674         if (len < cpumask_size())
6675                 cpumask_clear(new_mask);
6676         else if (len > cpumask_size())
6677                 len = cpumask_size();
6678
6679         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6680 }
6681
6682 /**
6683  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
6684  * @pid: pid of the process
6685  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6686  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
6687  */
6688 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6689                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6690 {
6691         cpumask_var_t new_mask;
6692         int retval;
6693
6694         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6695                 return -ENOMEM;
6696
6697         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6698         if (retval == 0)
6699                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6700         free_cpumask_var(new_mask);
6701         return retval;
6702 }
6703
6704 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6705 {
6706         struct task_struct *p;
6707         unsigned long flags;
6708         struct rq *rq;
6709         int retval;
6710
6711         get_online_cpus();
6712         rcu_read_lock();
6713
6714         retval = -ESRCH;
6715         p = find_process_by_pid(pid);
6716         if (!p)
6717                 goto out_unlock;
6718
6719         retval = security_task_getscheduler(p);
6720         if (retval)
6721                 goto out_unlock;
6722
6723         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6724         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6725         task_rq_unlock(rq, &flags);
6726
6727 out_unlock:
6728         rcu_read_unlock();
6729         put_online_cpus();
6730
6731         return retval;
6732 }
6733
6734 /**
6735  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
6736  * @pid: pid of the process
6737  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6738  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
6739  */
6740 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6741                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6742 {
6743         int ret;
6744         cpumask_var_t mask;
6745
6746         if (len < cpumask_size())
6747                 return -EINVAL;
6748
6749         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6750                 return -ENOMEM;
6751
6752         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6753         if (ret == 0) {
6754                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
6755                         ret = -EFAULT;
6756                 else
6757                         ret = cpumask_size();
6758         }
6759         free_cpumask_var(mask);
6760
6761         return ret;
6762 }
6763
6764 /**
6765  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6766  *
6767  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6768  * other threads running on this CPU then this function will return.
6769  */
6770 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6771 {
6772         struct rq *rq = this_rq_lock();
6773
6774         schedstat_inc(rq, yld_count);
6775         current->sched_class->yield_task(rq);
6776
6777         /*
6778          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
6779          * no need to preempt or enable interrupts:
6780          */
6781         __release(rq->lock);
6782         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
6783         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
6784         preempt_enable_no_resched();
6785
6786         schedule();
6787
6788         return 0;
6789 }
6790
6791 static inline int should_resched(void)
6792 {
6793         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
6794 }
6795
6796 static void __cond_resched(void)
6797 {
6798         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6799         schedule();
6800         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6801 }
6802
6803 int __sched _cond_resched(void)
6804 {
6805         if (should_resched()) {
6806                 __cond_resched();
6807                 return 1;
6808         }
6809         return 0;
6810 }
6811 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6812
6813 /*
6814  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6815  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6816  *
6817  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6818  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6819  * spin_unlock(), once by hand).
6820  */
6821 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6822 {
6823         int resched = should_resched();
6824         int ret = 0;
6825
6826         lockdep_assert_held(lock);
6827
6828         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6829                 spin_unlock(lock);
6830                 if (resched)
6831                         __cond_resched();
6832                 else
6833                         cpu_relax();
6834                 ret = 1;
6835                 spin_lock(lock);
6836         }
6837         return ret;
6838 }
6839 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
6840
6841 int __sched __cond_resched_softirq(void)
6842 {
6843         BUG_ON(!in_softirq());
6844
6845         if (should_resched()) {
6846                 local_bh_enable();
6847                 __cond_resched();
6848                 local_bh_disable();
6849                 return 1;
6850         }
6851         return 0;
6852 }
6853 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
6854
6855 /**
6856  * yield - yield the current processor to other threads.
6857  *
6858  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6859  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6860  */
6861 void __sched yield(void)
6862 {
6863         set_current_state(TASK_RUNNING);
6864         sys_sched_yield();
6865 }
6866 EXPORT_SYMBOL(yield);
6867
6868 /*
6869  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6870  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6871  */
6872 void __sched io_schedule(void)
6873 {
6874         struct rq *rq = raw_rq();
6875
6876         delayacct_blkio_start();
6877         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6878         current->in_iowait = 1;
6879         schedule();
6880         current->in_iowait = 0;
6881         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6882         delayacct_blkio_end();
6883 }
6884 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6885
6886 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6887 {
6888         struct rq *rq = raw_rq();
6889         long ret;
6890
6891         delayacct_blkio_start();
6892         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6893         current->in_iowait = 1;
6894         ret = schedule_timeout(timeout);
6895         current->in_iowait = 0;
6896         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6897         delayacct_blkio_end();
6898         return ret;
6899 }
6900
6901 /**
6902  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6903  * @policy: scheduling class.
6904  *
6905  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6906  * by a given scheduling class.
6907  */
6908 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6909 {
6910         int ret = -EINVAL;
6911
6912         switch (policy) {
6913         case SCHED_FIFO:
6914         case SCHED_RR:
6915                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6916                 break;
6917         case SCHED_NORMAL:
6918         case SCHED_BATCH:
6919         case SCHED_IDLE:
6920                 ret = 0;
6921                 break;
6922         }
6923         return ret;
6924 }
6925
6926 /**
6927  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6928  * @policy: scheduling class.
6929  *
6930  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6931  * by a given scheduling class.
6932  */
6933 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6934 {
6935         int ret = -EINVAL;
6936
6937         switch (policy) {
6938         case SCHED_FIFO:
6939         case SCHED_RR:
6940                 ret = 1;
6941                 break;
6942         case SCHED_NORMAL:
6943         case SCHED_BATCH:
6944         case SCHED_IDLE:
6945                 ret = 0;
6946         }
6947         return ret;
6948 }
6949
6950 /**
6951  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6952  * @pid: pid of the process.
6953  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6954  *
6955  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6956  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6957  */
6958 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6959                 struct timespec __user *, interval)
6960 {
6961         struct task_struct *p;
6962         unsigned int time_slice;
6963         unsigned long flags;
6964         struct rq *rq;
6965         int retval;
6966         struct timespec t;
6967
6968         if (pid < 0)
6969                 return -EINVAL;
6970
6971         retval = -ESRCH;
6972         rcu_read_lock();
6973         p = find_process_by_pid(pid);
6974         if (!p)
6975                 goto out_unlock;
6976
6977         retval = security_task_getscheduler(p);
6978         if (retval)
6979                 goto out_unlock;
6980
6981         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6982         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
6983         task_rq_unlock(rq, &flags);
6984
6985         rcu_read_unlock();
6986         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6987         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6988         return retval;
6989
6990 out_unlock:
6991         rcu_read_unlock();
6992         return retval;
6993 }
6994
6995 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6996
6997 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6998 {
6999         unsigned long free = 0;
7000         unsigned state;
7001
7002         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
7003         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
7004                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
7005 #if BITS_PER_LONG == 32
7006         if (state == TASK_RUNNING)
7007                 printk(KERN_CONT " running  ");
7008         else
7009                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
7010 #else
7011         if (state == TASK_RUNNING)
7012                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
7013         else
7014                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
7015 #endif
7016 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
7017         free = stack_not_used(p);
7018 #endif
7019         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
7020                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
7021                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
7022
7023         show_stack(p, NULL);
7024 }
7025
7026 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
7027 {
7028         struct task_struct *g, *p;
7029
7030 #if BITS_PER_LONG == 32
7031         printk(KERN_INFO
7032                 "  task                PC stack   pid father\n");
7033 #else
7034         printk(KERN_INFO
7035                 "  task                        PC stack   pid father\n");
7036 #endif
7037         read_lock(&tasklist_lock);
7038         do_each_thread(g, p) {
7039                 /*
7040                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
7041                  * console might take alot of time:
7042                  */
7043                 touch_nmi_watchdog();
7044                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
7045                         sched_show_task(p);
7046         } while_each_thread(g, p);
7047
7048         touch_all_softlockup_watchdogs();
7049
7050 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7051         sysrq_sched_debug_show();
7052 #endif
7053         read_unlock(&tasklist_lock);
7054         /*
7055          * Only show locks if all tasks are dumped:
7056          */
7057         if (!state_filter)
7058                 debug_show_all_locks();
7059 }
7060
7061 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
7062 {
7063         idle->sched_class = &idle_sched_class;
7064 }
7065
7066 /**
7067  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
7068  * @idle: task in question
7069  * @cpu: cpu the idle task belongs to
7070  *
7071  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
7072  * flag, to make booting more robust.
7073  */
7074 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
7075 {
7076         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7077         unsigned long flags;
7078
7079         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7080
7081         __sched_fork(idle);
7082         idle->state = TASK_RUNNING;
7083         idle->se.exec_start = sched_clock();
7084
7085         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
7086         __set_task_cpu(idle, cpu);
7087
7088         rq->curr = rq->idle = idle;
7089 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
7090         idle->oncpu = 1;
7091 #endif
7092         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7093
7094         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
7095 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
7096         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
7097 #else
7098         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
7099 #endif
7100         /*
7101          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
7102          */
7103         idle->sched_class = &idle_sched_class;
7104         ftrace_graph_init_task(idle);
7105 }
7106
7107 /*
7108  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
7109  * indicates which cpus entered this state. This is used
7110  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
7111  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
7112  * always be CPU_BITS_NONE.
7113  */
7114 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
7115
7116 /*
7117  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
7118  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
7119  * to users decreases. But the relationship is not linear,
7120  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
7121  * number of CPUs.
7122  *
7123  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
7124  */
7125 static int get_update_sysctl_factor(void)
7126 {
7127         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
7128         unsigned int factor;
7129
7130         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
7131         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
7132                 factor = 1;
7133                 break;
7134         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
7135                 factor = cpus;
7136                 break;
7137         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
7138         default:
7139                 factor = 1 + ilog2(cpus);
7140                 break;
7141         }
7142
7143         return factor;
7144 }
7145
7146 static void update_sysctl(void)
7147 {
7148         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
7149
7150 #define SET_SYSCTL(name) \
7151         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
7152         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
7153         SET_SYSCTL(sched_latency);
7154         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
7155         SET_SYSCTL(sched_shares_ratelimit);
7156 #undef SET_SYSCTL
7157 }
7158
7159 static inline void sched_init_granularity(void)
7160 {
7161         update_sysctl();
7162 }
7163
7164 #ifdef CONFIG_SMP
7165 /*
7166  * This is how migration works:
7167  *
7168  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
7169  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
7170  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
7171  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
7172  *    thread off the CPU)
7173  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
7174  *    task is still in the wrong runqueue.
7175  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
7176  *    it and puts it into the right queue.
7177  * 6) migration thread up()s the semaphore.
7178  * 7) we wake up and the migration is done.
7179  */
7180
7181 /*
7182  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
7183  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
7184  * is removed from the allowed bitmask.
7185  *
7186  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
7187  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
7188  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
7189  */
7190 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
7191 {
7192         struct migration_req req;
7193         unsigned long flags;
7194         struct rq *rq;
7195         int ret = 0;
7196
7197         rq = task_rq_lock(p, &flags);
7198
7199         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
7200                 ret = -EINVAL;
7201                 goto out;
7202         }
7203
7204         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
7205                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
7206                 ret = -EINVAL;
7207                 goto out;
7208         }
7209
7210         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
7211                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
7212         else {
7213                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
7214                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
7215         }
7216
7217         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
7218         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
7219                 goto out;
7220
7221         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask), &req)) {
7222                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
7223                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
7224
7225                 get_task_struct(mt);
7226                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7227                 wake_up_process(rq->migration_thread);
7228                 put_task_struct(mt);
7229                 wait_for_completion(&req.done);
7230                 tlb_migrate_finish(p->mm);
7231                 return 0;
7232         }
7233 out:
7234         task_rq_unlock(rq, &flags);
7235
7236         return ret;
7237 }
7238 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
7239
7240 /*
7241  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
7242  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
7243  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
7244  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
7245  *
7246  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
7247  * as the task is no longer on this CPU.
7248  *
7249  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
7250  */
7251 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
7252 {
7253         struct rq *rq_dest, *rq_src;
7254         int ret = 0;
7255
7256         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
7257                 return ret;
7258
7259         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
7260         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
7261
7262         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7263         /* Already moved. */
7264         if (task_cpu(p) != src_cpu)
7265                 goto done;
7266         /* Affinity changed (again). */
7267         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
7268                 goto fail;
7269
7270         /*
7271          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
7272          * placed properly.
7273          */
7274         if (p->se.on_rq) {
7275                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
7276                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
7277                 activate_task(rq_dest, p, 0);
7278                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
7279         }
7280 done:
7281         ret = 1;
7282 fail:
7283         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7284         return ret;
7285 }
7286
7287 #define RCU_MIGRATION_IDLE      0
7288 #define RCU_MIGRATION_NEED_QS   1
7289 #define RCU_MIGRATION_GOT_QS    2
7290 #define RCU_MIGRATION_MUST_SYNC 3
7291
7292 /*
7293  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
7294  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
7295  * another runqueue.
7296  */
7297 static int migration_thread(void *data)
7298 {
7299         int badcpu;
7300         int cpu = (long)data;
7301         struct rq *rq;
7302
7303         rq = cpu_rq(cpu);
7304         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
7305
7306         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7307         while (!kthread_should_stop()) {
7308                 struct migration_req *req;
7309                 struct list_head *head;
7310
7311                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7312
7313                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
7314                         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7315                         break;
7316                 }
7317
7318                 if (rq->active_balance) {
7319                         active_load_balance(rq, cpu);
7320                         rq->active_balance = 0;
7321                 }
7322
7323                 head = &rq->migration_queue;
7324
7325                 if (list_empty(head)) {
7326                         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7327                         schedule();
7328                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7329                         continue;
7330                 }
7331                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
7332                 list_del_init(head->next);
7333
7334                 if (req->task != NULL) {
7335                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
7336                         __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
7337                 } else if (likely(cpu == (badcpu = smp_processor_id()))) {
7338                         req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_GOT_QS;
7339                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
7340                 } else {
7341                         req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_MUST_SYNC;
7342                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
7343                         WARN_ONCE(1, "migration_thread() on CPU %d, expected %d\n", badcpu, cpu);
7344                 }
7345                 local_irq_enable();
7346
7347                 complete(&req->done);
7348         }
7349         __set_current_state(TASK_RUNNING);
7350
7351         return 0;
7352 }
7353
7354 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7355
7356 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
7357 {
7358         int ret;
7359
7360         local_irq_disable();
7361         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
7362         local_irq_enable();
7363         return ret;
7364 }
7365
7366 /*
7367  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
7368  */
7369 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
7370 {
7371         int dest_cpu;
7372
7373 again:
7374         dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, p);
7375
7376         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
7377         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
7378                 goto again;
7379 }
7380
7381 /*
7382  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
7383  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
7384  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
7385  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
7386  * to keep the global sum constant after CPU-down:
7387  */
7388 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
7389 {
7390         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
7391         unsigned long flags;
7392
7393         local_irq_save(flags);
7394         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7395         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
7396         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
7397         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7398         local_irq_restore(flags);
7399 }
7400
7401 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
7402 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
7403 {
7404         struct task_struct *p, *t;
7405
7406         read_lock(&tasklist_lock);
7407
7408         do_each_thread(t, p) {
7409                 if (p == current)
7410                         continue;
7411
7412                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
7413                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
7414         } while_each_thread(t, p);
7415
7416         read_unlock(&tasklist_lock);
7417 }
7418
7419 /*
7420  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
7421  * It does so by boosting its priority to highest possible.
7422  * Used by CPU offline code.
7423  */
7424 void sched_idle_next(void)
7425 {
7426         int this_cpu = smp_processor_id();
7427         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
7428         struct task_struct *p = rq->idle;
7429         unsigned long flags;
7430
7431         /* cpu has to be offline */
7432         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
7433
7434         /*
7435          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
7436          * and interrupts disabled on the current cpu.
7437          */
7438         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7439
7440         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7441
7442         update_rq_clock(rq);
7443         activate_task(rq, p, 0);
7444
7445         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7446 }
7447
7448 /*
7449  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
7450  * offline.
7451  */
7452 void idle_task_exit(void)
7453 {
7454         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
7455
7456         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
7457
7458         if (mm != &init_mm)
7459                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
7460         mmdrop(mm);
7461 }
7462
7463 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
7464 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
7465 {
7466         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7467
7468         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
7469         BUG_ON(!p->exit_state);
7470
7471         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
7472         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
7473
7474         get_task_struct(p);
7475
7476         /*
7477          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
7478          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
7479          * fine.
7480          */
7481         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7482         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
7483         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7484
7485         put_task_struct(p);
7486 }
7487
7488 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
7489 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
7490 {
7491         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7492         struct task_struct *next;
7493
7494         for ( ; ; ) {
7495                 if (!rq->nr_running)
7496                         break;
7497                 update_rq_clock(rq);
7498                 next = pick_next_task(rq);
7499                 if (!next)
7500                         break;
7501                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
7502                 migrate_dead(dead_cpu, next);
7503
7504         }
7505 }
7506
7507 /*
7508  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
7509  */
7510 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
7511 {
7512         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
7513         rq->calc_load_active = 0;
7514 }
7515 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
7516
7517 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
7518
7519 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
7520         {
7521                 .procname       = "sched_domain",
7522                 .mode           = 0555,
7523         },
7524         {}
7525 };
7526
7527 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
7528         {
7529                 .procname       = "kernel",
7530                 .mode           = 0555,
7531                 .child          = sd_ctl_dir,
7532         },
7533         {}
7534 };
7535
7536 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
7537 {
7538         struct ctl_table *entry =
7539                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
7540
7541         return entry;
7542 }
7543
7544 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
7545 {
7546         struct ctl_table *entry;
7547
7548         /*
7549          * In the intermediate directories, both the child directory and
7550          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
7551          * will always be set. In the lowest directory the names are
7552          * static strings and all have proc handlers.
7553          */
7554         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
7555                 if (entry->child)
7556                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
7557                 if (entry->proc_handler == NULL)
7558                         kfree(entry->procname);
7559         }
7560
7561         kfree(*tablep);
7562         *tablep = NULL;
7563 }
7564
7565 static void
7566 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
7567                 const char *procname, void *data, int maxlen,
7568                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
7569 {
7570         entry->procname = procname;
7571         entry->data = data;
7572         entry->maxlen = maxlen;
7573         entry->mode = mode;
7574         entry->proc_handler = proc_handler;
7575 }
7576
7577 static struct ctl_table *
7578 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
7579 {
7580         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
7581
7582         if (table == NULL)
7583                 return NULL;
7584
7585         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
7586                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7587         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
7588                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7589         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
7590                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7591         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
7592                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7593         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
7594                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7595         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
7596                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7597         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
7598                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7599         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
7600                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7601         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
7602                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7603         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
7604                 &sd->cache_nice_tries,
7605                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7606         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
7607                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7608         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
7609                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
7610         /* &table[12] is terminator */
7611
7612         return table;
7613 }
7614
7615 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
7616 {
7617         struct ctl_table *entry, *table;
7618         struct sched_domain *sd;
7619         int domain_num = 0, i;
7620         char buf[32];
7621
7622         for_each_domain(cpu, sd)
7623                 domain_num++;
7624         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
7625         if (table == NULL)
7626                 return NULL;
7627
7628         i = 0;
7629         for_each_domain(cpu, sd) {
7630                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
7631                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7632                 entry->mode = 0555;
7633                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
7634                 entry++;
7635                 i++;
7636         }
7637         return table;
7638 }
7639
7640 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
7641 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7642 {
7643         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
7644         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
7645         char buf[32];
7646
7647         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
7648         sd_ctl_dir[0].child = entry;
7649
7650         if (entry == NULL)
7651                 return;
7652
7653         for_each_possible_cpu(i) {
7654                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
7655                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7656                 entry->mode = 0555;
7657                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
7658                 entry++;
7659         }
7660
7661         WARN_ON(sd_sysctl_header);
7662         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
7663 }
7664
7665 /* may be called multiple times per register */
7666 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7667 {
7668         if (sd_sysctl_header)
7669                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
7670         sd_sysctl_header = NULL;
7671         if (sd_ctl_dir[0].child)
7672                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
7673 }
7674 #else
7675 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7676 {
7677 }
7678 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7679 {
7680 }
7681 #endif
7682
7683 static void set_rq_online(struct rq *rq)
7684 {
7685         if (!rq->online) {
7686                 const struct sched_class *class;
7687
7688                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7689                 rq->online = 1;
7690
7691                 for_each_class(class) {
7692                         if (class->rq_online)
7693                                 class->rq_online(rq);
7694                 }
7695         }
7696 }
7697
7698 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
7699 {
7700         if (rq->online) {
7701                 const struct sched_class *class;
7702
7703                 for_each_class(class) {
7704                         if (class->rq_offline)
7705                                 class->rq_offline(rq);
7706                 }
7707
7708                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7709                 rq->online = 0;
7710         }
7711 }
7712
7713 /*
7714  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
7715  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
7716  */
7717 static int __cpuinit
7718 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
7719 {
7720         struct task_struct *p;
7721         int cpu = (long)hcpu;
7722         unsigned long flags;
7723         struct rq *rq;
7724
7725         switch (action) {
7726
7727         case CPU_UP_PREPARE:
7728         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7729                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
7730                 if (IS_ERR(p))
7731                         return NOTIFY_BAD;
7732                 kthread_bind(p, cpu);
7733                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
7734                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
7735                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7736                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7737                 get_task_struct(p);
7738                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
7739                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
7740                 break;
7741
7742         case CPU_ONLINE:
7743         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7744                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
7745                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7746
7747                 /* Update our root-domain */
7748                 rq = cpu_rq(cpu);
7749                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7750                 if (rq->rd) {
7751                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7752
7753                         set_rq_online(rq);
7754                 }
7755                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7756                 break;
7757
7758 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7759         case CPU_UP_CANCELED:
7760         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7761                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
7762                         break;
7763                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
7764                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
7765                              cpumask_any(cpu_online_mask));
7766                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7767                 put_task_struct(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7768                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
7769                 break;
7770
7771         case CPU_DEAD:
7772         case CPU_DEAD_FROZEN:
7773                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
7774                 migrate_live_tasks(cpu);
7775                 rq = cpu_rq(cpu);
7776                 kthread_stop(rq->migration_thread);
7777                 put_task_struct(rq->migration_thread);
7778                 rq->migration_thread = NULL;
7779                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
7780                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7781                 update_rq_clock(rq);
7782                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
7783                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
7784                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
7785                 migrate_dead_tasks(cpu);
7786                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7787                 cpuset_unlock();
7788                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
7789                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
7790                 calc_global_load_remove(rq);
7791                 /*
7792                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
7793                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
7794                  * the requestors.
7795                  */
7796                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7797                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
7798                         struct migration_req *req;
7799
7800                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
7801                                          struct migration_req, list);
7802                         list_del_init(&req->list);
7803                         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7804                         complete(&req->done);
7805                         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7806                 }
7807                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7808                 break;
7809
7810         case CPU_DYING:
7811         case CPU_DYING_FROZEN:
7812                 /* Update our root-domain */
7813                 rq = cpu_rq(cpu);
7814                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7815                 if (rq->rd) {
7816                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7817                         set_rq_offline(rq);
7818                 }
7819                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7820                 break;
7821 #endif
7822         }
7823         return NOTIFY_OK;
7824 }
7825
7826 /*
7827  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
7828  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
7829  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
7830  */
7831 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
7832         .notifier_call = migration_call,
7833         .priority = 10
7834 };
7835
7836 static int __init migration_init(void)
7837 {
7838         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
7839         int err;
7840
7841         /* Start one for the boot CPU: */
7842         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
7843         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
7844         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
7845         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
7846
7847         return 0;
7848 }
7849 early_initcall(migration_init);
7850 #endif
7851
7852 #ifdef CONFIG_SMP
7853
7854 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7855
7856 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
7857
7858 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
7859 {
7860         sched_domain_debug_enabled = 1;
7861
7862         return 0;
7863 }
7864 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
7865
7866 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
7867                                   struct cpumask *groupmask)
7868 {
7869         struct sched_group *group = sd->groups;
7870         char str[256];
7871
7872         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
7873         cpumask_clear(groupmask);
7874
7875         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
7876
7877         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
7878                 printk("does not load-balance\n");
7879                 if (sd->parent)
7880                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
7881                                         " has parent");
7882                 return -1;
7883         }
7884
7885         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
7886
7887         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
7888                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
7889                                 "CPU%d\n", cpu);
7890         }
7891         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
7892                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
7893                                 " CPU%d\n", cpu);
7894         }
7895
7896         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
7897         do {
7898                 if (!group) {
7899                         printk("\n");
7900                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
7901                         break;
7902                 }
7903
7904                 if (!group->cpu_power) {
7905                         printk(KERN_CONT "\n");
7906                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
7907                                         "set\n");
7908                         break;
7909                 }
7910
7911                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
7912                         printk(KERN_CONT "\n");
7913                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
7914                         break;
7915                 }
7916
7917                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
7918                         printk(KERN_CONT "\n");
7919                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
7920                         break;
7921                 }
7922
7923                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
7924
7925                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
7926
7927                 printk(KERN_CONT " %s", str);
7928                 if (group->cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
7929                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
7930                                 group->cpu_power);
7931                 }
7932
7933                 group = group->next;
7934         } while (group != sd->groups);
7935         printk(KERN_CONT "\n");
7936
7937         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
7938                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
7939
7940         if (sd->parent &&
7941             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
7942                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
7943                         "of domain->span\n");
7944         return 0;
7945 }
7946
7947 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
7948 {
7949         cpumask_var_t groupmask;
7950         int level = 0;
7951
7952         if (!sched_domain_debug_enabled)
7953                 return;
7954
7955         if (!sd) {
7956                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
7957                 return;
7958         }
7959
7960         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
7961
7962         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
7963                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
7964                 return;
7965         }
7966
7967         for (;;) {
7968                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
7969                         break;
7970                 level++;
7971                 sd = sd->parent;
7972                 if (!sd)
7973                         break;
7974         }
7975         free_cpumask_var(groupmask);
7976 }
7977 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
7978 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
7979 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
7980
7981 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
7982 {
7983         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
7984                 return 1;
7985
7986         /* Following flags need at least 2 groups */
7987         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
7988                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
7989                          SD_BALANCE_FORK |
7990                          SD_BALANCE_EXEC |
7991                          SD_SHARE_CPUPOWER |
7992                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
7993                 if (sd->groups != sd->groups->next)
7994                         return 0;
7995         }
7996
7997         /* Following flags don't use groups */
7998         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
7999                 return 0;
8000
8001         return 1;
8002 }
8003
8004 static int
8005 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
8006 {
8007         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
8008
8009         if (sd_degenerate(parent))
8010                 return 1;
8011
8012         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
8013                 return 0;
8014
8015         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
8016         if (parent->groups == parent->groups->next) {
8017                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
8018                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
8019                                 SD_BALANCE_FORK |
8020                                 SD_BALANCE_EXEC |
8021                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
8022                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
8023                 if (nr_node_ids == 1)
8024                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
8025         }
8026         if (~cflags & pflags)
8027                 return 0;
8028
8029         return 1;
8030 }
8031
8032 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
8033 {
8034         synchronize_sched();
8035
8036         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
8037
8038         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
8039         free_cpumask_var(rd->online);
8040         free_cpumask_var(rd->span);
8041         kfree(rd);
8042 }
8043
8044 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
8045 {
8046         struct root_domain *old_rd = NULL;
8047         unsigned long flags;
8048
8049         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8050
8051         if (rq->rd) {
8052                 old_rd = rq->rd;
8053
8054                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
8055                         set_rq_offline(rq);
8056
8057                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
8058
8059                 /*
8060                  * If we dont want to free the old_rt yet then
8061                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
8062                  * in this function:
8063                  */
8064                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
8065                         old_rd = NULL;
8066         }
8067
8068         atomic_inc(&rd->refcount);
8069         rq->rd = rd;
8070
8071         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
8072         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
8073                 set_rq_online(rq);
8074
8075         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8076
8077         if (old_rd)
8078                 free_rootdomain(old_rd);
8079 }
8080
8081 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
8082 {
8083         gfp_t gfp = GFP_KERNEL;
8084
8085         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
8086
8087         if (bootmem)
8088                 gfp = GFP_NOWAIT;
8089
8090         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, gfp))
8091                 goto out;
8092         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, gfp))
8093                 goto free_span;
8094         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, gfp))
8095                 goto free_online;
8096
8097         if (cpupri_init(&rd->cpupri, bootmem) != 0)
8098                 goto free_rto_mask;
8099         return 0;
8100
8101 free_rto_mask:
8102         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
8103 free_online:
8104         free_cpumask_var(rd->online);
8105 free_span:
8106         free_cpumask_var(rd->span);
8107 out:
8108         return -ENOMEM;
8109 }
8110
8111 static void init_defrootdomain(void)
8112 {
8113         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
8114
8115         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
8116 }
8117
8118 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
8119 {
8120         struct root_domain *rd;
8121
8122         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
8123         if (!rd)
8124                 return NULL;
8125
8126         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
8127                 kfree(rd);
8128                 return NULL;
8129         }
8130
8131         return rd;
8132 }
8133
8134 /*
8135  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
8136  * hold the hotplug lock.
8137  */
8138 static void
8139 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
8140 {
8141         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8142         struct sched_domain *tmp;
8143
8144         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
8145         for (tmp = sd; tmp; ) {
8146                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
8147                 if (!parent)
8148                         break;
8149
8150                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
8151                         tmp->parent = parent->parent;
8152                         if (parent->parent)
8153                                 parent->parent->child = tmp;
8154                 } else
8155                         tmp = tmp->parent;
8156         }
8157
8158         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
8159                 sd = sd->parent;
8160                 if (sd)
8161                         sd->child = NULL;
8162         }
8163
8164         sched_domain_debug(sd, cpu);
8165
8166         rq_attach_root(rq, rd);
8167         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
8168 }
8169
8170 /* cpus with isolated domains */
8171 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
8172
8173 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
8174 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
8175 {
8176         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
8177         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
8178         return 1;
8179 }
8180
8181 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
8182
8183 /*
8184  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
8185  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
8186  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
8187  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
8188  *
8189  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
8190  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
8191  * and ->cpu_power to 0.
8192  */
8193 static void
8194 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
8195                         const struct cpumask *cpu_map,
8196                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8197                                         struct sched_group **sg,
8198                                         struct cpumask *tmpmask),
8199                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
8200 {
8201         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
8202         int i;
8203
8204         cpumask_clear(covered);
8205
8206         for_each_cpu(i, span) {
8207                 struct sched_group *sg;
8208                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
8209                 int j;
8210
8211                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
8212                         continue;
8213
8214                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
8215                 sg->cpu_power = 0;
8216
8217                 for_each_cpu(j, span) {
8218                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
8219                                 continue;
8220
8221                         cpumask_set_cpu(j, covered);
8222                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
8223                 }
8224                 if (!first)
8225                         first = sg;
8226                 if (last)
8227                         last->next = sg;
8228                 last = sg;
8229         }
8230         last->next = first;
8231 }
8232
8233 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
8234
8235 #ifdef CONFIG_NUMA
8236
8237 /**
8238  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
8239  * @node: node whose sched_domain we're building
8240  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
8241  *
8242  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
8243  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
8244  *
8245  * Should use nodemask_t.
8246  */
8247 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
8248 {
8249         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
8250
8251         min_val = INT_MAX;
8252
8253         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8254                 /* Start at @node */
8255                 n = (node + i) % nr_node_ids;
8256
8257                 if (!nr_cpus_node(n))
8258                         continue;
8259
8260                 /* Skip already used nodes */
8261                 if (node_isset(n, *used_nodes))
8262                         continue;
8263
8264                 /* Simple min distance search */
8265                 val = node_distance(node, n);
8266
8267                 if (val < min_val) {
8268                         min_val = val;
8269                         best_node = n;
8270                 }
8271         }
8272
8273         node_set(best_node, *used_nodes);
8274         return best_node;
8275 }
8276
8277 /**
8278  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
8279  * @node: node whose cpumask we're constructing
8280  * @span: resulting cpumask
8281  *
8282  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
8283  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
8284  * out optimally.
8285  */
8286 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
8287 {
8288         nodemask_t used_nodes;
8289         int i;
8290
8291         cpumask_clear(span);
8292         nodes_clear(used_nodes);
8293
8294         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
8295         node_set(node, used_nodes);
8296
8297         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
8298                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
8299
8300                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
8301         }
8302 }
8303 #endif /* CONFIG_NUMA */
8304
8305 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
8306
8307 /*
8308  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
8309  *
8310  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
8311  *   and struct sched_domain. )
8312  */
8313 struct static_sched_group {
8314         struct sched_group sg;
8315         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
8316 };
8317
8318 struct static_sched_domain {
8319         struct sched_domain sd;
8320         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
8321 };
8322
8323 struct s_data {
8324 #ifdef CONFIG_NUMA
8325         int                     sd_allnodes;
8326         cpumask_var_t           domainspan;
8327         cpumask_var_t           covered;
8328         cpumask_var_t           notcovered;
8329 #endif
8330         cpumask_var_t           nodemask;
8331         cpumask_var_t           this_sibling_map;
8332         cpumask_var_t           this_core_map;
8333         cpumask_var_t           send_covered;
8334         cpumask_var_t           tmpmask;
8335         struct sched_group      **sched_group_nodes;
8336         struct root_domain      *rd;
8337 };
8338
8339 enum s_alloc {
8340         sa_sched_groups = 0,
8341         sa_rootdomain,
8342         sa_tmpmask,
8343         sa_send_covered,
8344         sa_this_core_map,
8345         sa_this_sibling_map,
8346         sa_nodemask,
8347         sa_sched_group_nodes,
8348 #ifdef CONFIG_NUMA
8349         sa_notcovered,
8350         sa_covered,
8351         sa_domainspan,
8352 #endif
8353         sa_none,
8354 };
8355
8356 /*
8357  * SMT sched-domains:
8358  */
8359 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8360 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
8361 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_groups);
8362
8363 static int
8364 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8365                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8366 {
8367         if (sg)
8368                 *sg = &per_cpu(sched_groups, cpu).sg;
8369         return cpu;
8370 }
8371 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
8372
8373 /*
8374  * multi-core sched-domains:
8375  */
8376 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8377 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
8378 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
8379 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
8380
8381 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8382 static int
8383 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8384                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8385 {
8386         int group;
8387
8388         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8389         group = cpumask_first(mask);
8390         if (sg)
8391                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
8392         return group;
8393 }
8394 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8395 static int
8396 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8397                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8398 {
8399         if (sg)
8400                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
8401         return cpu;
8402 }
8403 #endif
8404
8405 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
8406 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
8407
8408 static int
8409 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8410                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8411 {
8412         int group;
8413 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8414         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
8415         group = cpumask_first(mask);
8416 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8417         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8418         group = cpumask_first(mask);
8419 #else
8420         group = cpu;
8421 #endif
8422         if (sg)
8423                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
8424         return group;
8425 }
8426
8427 #ifdef CONFIG_NUMA
8428 /*
8429  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
8430  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
8431  * gets dynamically allocated.
8432  */
8433 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
8434 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
8435
8436 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
8437 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
8438
8439 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8440                                  struct sched_group **sg,
8441                                  struct cpumask *nodemask)
8442 {
8443         int group;
8444
8445         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
8446         group = cpumask_first(nodemask);
8447
8448         if (sg)
8449                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
8450         return group;
8451 }
8452
8453 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
8454 {
8455         struct sched_group *sg = group_head;
8456         int j;
8457
8458         if (!sg)
8459                 return;
8460         do {
8461                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
8462                         struct sched_domain *sd;
8463
8464                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
8465                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
8466                                 /*
8467                                  * Only add "power" once for each
8468                                  * physical package.
8469                                  */
8470                                 continue;
8471                         }
8472
8473                         sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
8474                 }
8475                 sg = sg->next;
8476         } while (sg != group_head);
8477 }
8478
8479 static int build_numa_sched_groups(struct s_data *d,
8480                                    const struct cpumask *cpu_map, int num)
8481 {
8482         struct sched_domain *sd;
8483         struct sched_group *sg, *prev;
8484         int n, j;
8485
8486         cpumask_clear(d->covered);
8487         cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(num), cpu_map);
8488         if (cpumask_empty(d->nodemask)) {
8489                 d->sched_group_nodes[num] = NULL;
8490                 goto out;
8491         }
8492
8493         sched_domain_node_span(num, d->domainspan);
8494         cpumask_and(d->domainspan, d->domainspan, cpu_map);
8495
8496         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8497                           GFP_KERNEL, num);
8498         if (!sg) {
8499                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for node %d\n",
8500                        num);
8501                 return -ENOMEM;
8502         }
8503         d->sched_group_nodes[num] = sg;
8504
8505         for_each_cpu(j, d->nodemask) {
8506                 sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
8507                 sd->groups = sg;
8508         }
8509
8510         sg->cpu_power = 0;
8511         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->nodemask);
8512         sg->next = sg;
8513         cpumask_or(d->covered, d->covered, d->nodemask);
8514
8515         prev = sg;
8516         for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
8517                 n = (num + j) % nr_node_ids;
8518                 cpumask_complement(d->notcovered, d->covered);
8519                 cpumask_and(d->tmpmask, d->notcovered, cpu_map);
8520                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, d->domainspan);
8521                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
8522                         break;
8523                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, cpumask_of_node(n));
8524                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
8525                         continue;
8526                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8527                                   GFP_KERNEL, num);
8528                 if (!sg) {
8529                         printk(KERN_WARNING
8530                                "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
8531                         return -ENOMEM;
8532                 }
8533                 sg->cpu_power = 0;
8534                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->tmpmask);
8535                 sg->next = prev->next;
8536                 cpumask_or(d->covered, d->covered, d->tmpmask);
8537                 prev->next = sg;
8538                 prev = sg;
8539         }
8540 out:
8541         return 0;
8542 }
8543 #endif /* CONFIG_NUMA */
8544
8545 #ifdef CONFIG_NUMA
8546 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
8547 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8548                               struct cpumask *nodemask)
8549 {
8550         int cpu, i;
8551
8552         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
8553                 struct sched_group **sched_group_nodes
8554                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
8555
8556                 if (!sched_group_nodes)
8557                         continue;
8558
8559                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8560                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
8561
8562                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8563                         if (cpumask_empty(nodemask))
8564                                 continue;
8565
8566                         if (sg == NULL)
8567                                 continue;
8568                         sg = sg->next;
8569 next_sg:
8570                         oldsg = sg;
8571                         sg = sg->next;
8572                         kfree(oldsg);
8573                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
8574                                 goto next_sg;
8575                 }
8576                 kfree(sched_group_nodes);
8577                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
8578         }
8579 }
8580 #else /* !CONFIG_NUMA */
8581 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8582                               struct cpumask *nodemask)
8583 {
8584 }
8585 #endif /* CONFIG_NUMA */
8586
8587 /*
8588  * Initialize sched groups cpu_power.
8589  *
8590  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
8591  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
8592  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
8593  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
8594  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
8595  * less cpu_power.
8596  */
8597 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
8598 {
8599         struct sched_domain *child;
8600         struct sched_group *group;
8601         long power;
8602         int weight;
8603
8604         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
8605
8606         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
8607                 return;
8608
8609         child = sd->child;
8610
8611         sd->groups->cpu_power = 0;
8612
8613         if (!child) {
8614                 power = SCHED_LOAD_SCALE;
8615                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
8616                 /*
8617                  * SMT siblings share the power of a single core.
8618                  * Usually multiple threads get a better yield out of
8619                  * that one core than a single thread would have,
8620                  * reflect that in sd->smt_gain.
8621                  */
8622                 if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
8623                         power *= sd->smt_gain;
8624                         power /= weight;
8625                         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
8626                 }
8627                 sd->groups->cpu_power += power;
8628                 return;
8629         }
8630
8631         /*
8632          * Add cpu_power of each child group to this groups cpu_power.
8633          */
8634         group = child->groups;
8635         do {
8636                 sd->groups->cpu_power += group->cpu_power;
8637                 group = group->next;
8638         } while (group != child->groups);
8639 }
8640
8641 /*
8642  * Initializers for schedule domains
8643  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
8644  */
8645
8646 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
8647 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
8648 #else
8649 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
8650 #endif
8651
8652 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
8653
8654 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
8655 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
8656 {                                                               \
8657         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
8658         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
8659         sd->level = SD_LV_##type;                               \
8660         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
8661 }
8662
8663 SD_INIT_FUNC(CPU)
8664 #ifdef CONFIG_NUMA
8665  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
8666  SD_INIT_FUNC(NODE)
8667 #endif
8668 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8669  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
8670 #endif
8671 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8672  SD_INIT_FUNC(MC)
8673 #endif
8674
8675 static int default_relax_domain_level = -1;
8676
8677 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
8678 {
8679         unsigned long val;
8680
8681         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
8682         if (val < SD_LV_MAX)
8683                 default_relax_domain_level = val;
8684
8685         return 1;
8686 }
8687 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
8688
8689 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
8690                                  struct sched_domain_attr *attr)
8691 {
8692         int request;
8693
8694         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
8695                 if (default_relax_domain_level < 0)
8696                         return;
8697                 else
8698                         request = default_relax_domain_level;
8699         } else
8700                 request = attr->relax_domain_level;
8701         if (request < sd->level) {
8702                 /* turn off idle balance on this domain */
8703                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8704         } else {
8705                 /* turn on idle balance on this domain */
8706                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8707         }
8708 }
8709
8710 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
8711                                  const struct cpumask *cpu_map)
8712 {
8713         switch (what) {
8714         case sa_sched_groups:
8715                 free_sched_groups(cpu_map, d->tmpmask); /* fall through */
8716                 d->sched_group_nodes = NULL;
8717         case sa_rootdomain:
8718                 free_rootdomain(d->rd); /* fall through */
8719         case sa_tmpmask:
8720                 free_cpumask_var(d->tmpmask); /* fall through */
8721         case sa_send_covered:
8722                 free_cpumask_var(d->send_covered); /* fall through */
8723         case sa_this_core_map:
8724                 free_cpumask_var(d->this_core_map); /* fall through */
8725         case sa_this_sibling_map:
8726                 free_cpumask_var(d->this_sibling_map); /* fall through */
8727         case sa_nodemask:
8728                 free_cpumask_var(d->nodemask); /* fall through */
8729         case sa_sched_group_nodes:
8730 #ifdef CONFIG_NUMA
8731                 kfree(d->sched_group_nodes); /* fall through */
8732         case sa_notcovered:
8733                 free_cpumask_var(d->notcovered); /* fall through */
8734         case sa_covered:
8735                 free_cpumask_var(d->covered); /* fall through */
8736         case sa_domainspan:
8737                 free_cpumask_var(d->domainspan); /* fall through */
8738 #endif
8739         case sa_none:
8740                 break;
8741         }
8742 }
8743
8744 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
8745                                                    const struct cpumask *cpu_map)
8746 {
8747 #ifdef CONFIG_NUMA
8748         if (!alloc_cpumask_var(&d->domainspan, GFP_KERNEL))
8749                 return sa_none;
8750         if (!alloc_cpumask_var(&d->covered, GFP_KERNEL))
8751                 return sa_domainspan;
8752         if (!alloc_cpumask_var(&d->notcovered, GFP_KERNEL))
8753                 return sa_covered;
8754         /* Allocate the per-node list of sched groups */
8755         d->sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids,
8756                                       sizeof(struct sched_group *), GFP_KERNEL);
8757         if (!d->sched_group_nodes) {
8758                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
8759                 return sa_notcovered;
8760         }
8761         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = d->sched_group_nodes;
8762 #endif
8763         if (!alloc_cpumask_var(&d->nodemask, GFP_KERNEL))
8764                 return sa_sched_group_nodes;
8765         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_sibling_map, GFP_KERNEL))
8766                 return sa_nodemask;
8767         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_core_map, GFP_KERNEL))
8768                 return sa_this_sibling_map;
8769         if (!alloc_cpumask_var(&d->send_covered, GFP_KERNEL))
8770                 return sa_this_core_map;
8771         if (!alloc_cpumask_var(&d->tmpmask, GFP_KERNEL))
8772                 return sa_send_covered;
8773         d->rd = alloc_rootdomain();
8774         if (!d->rd) {
8775                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
8776                 return sa_tmpmask;
8777         }
8778         return sa_rootdomain;
8779 }
8780
8781 static struct sched_domain *__build_numa_sched_domains(struct s_data *d,
8782         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr, int i)
8783 {
8784         struct sched_domain *sd = NULL;
8785 #ifdef CONFIG_NUMA
8786         struct sched_domain *parent;
8787
8788         d->sd_allnodes = 0;
8789         if (cpumask_weight(cpu_map) >
8790             SD_NODES_PER_DOMAIN * cpumask_weight(d->nodemask)) {
8791                 sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
8792                 SD_INIT(sd, ALLNODES);
8793                 set_domain_attribute(sd, attr);
8794                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
8795                 cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8796                 d->sd_allnodes = 1;
8797         }
8798         parent = sd;
8799
8800         sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
8801         SD_INIT(sd, NODE);
8802         set_domain_attribute(sd, attr);
8803         sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
8804         sd->parent = parent;
8805         if (parent)
8806                 parent->child = sd;
8807         cpumask_and(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(sd), cpu_map);
8808 #endif
8809         return sd;
8810 }
8811
8812 static struct sched_domain *__build_cpu_sched_domain(struct s_data *d,
8813         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8814         struct sched_domain *parent, int i)
8815 {
8816         struct sched_domain *sd;
8817         sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8818         SD_INIT(sd, CPU);
8819         set_domain_attribute(sd, attr);
8820         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), d->nodemask);
8821         sd->parent = parent;
8822         if (parent)
8823                 parent->child = sd;
8824         cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8825         return sd;
8826 }
8827
8828 static struct sched_domain *__build_mc_sched_domain(struct s_data *d,
8829         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8830         struct sched_domain *parent, int i)
8831 {
8832         struct sched_domain *sd = parent;
8833 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8834         sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8835         SD_INIT(sd, MC);
8836         set_domain_attribute(sd, attr);
8837         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_coregroup_mask(i));
8838         sd->parent = parent;
8839         parent->child = sd;
8840         cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8841 #endif
8842         return sd;
8843 }
8844
8845 static struct sched_domain *__build_smt_sched_domain(struct s_data *d,
8846         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8847         struct sched_domain *parent, int i)
8848 {
8849         struct sched_domain *sd = parent;
8850 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8851         sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8852         SD_INIT(sd, SIBLING);
8853         set_domain_attribute(sd, attr);
8854         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, topology_thread_cpumask(i));
8855         sd->parent = parent;
8856         parent->child = sd;
8857         cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8858 #endif
8859         return sd;
8860 }
8861
8862 static void build_sched_groups(struct s_data *d, enum sched_domain_level l,
8863                                const struct cpumask *cpu_map, int cpu)
8864 {
8865         switch (l) {
8866 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8867         case SD_LV_SIBLING: /* set up CPU (sibling) groups */
8868                 cpumask_and(d->this_sibling_map, cpu_map,
8869                             topology_thread_cpumask(cpu));
8870                 if (cpu == cpumask_first(d->this_sibling_map))
8871                         init_sched_build_groups(d->this_sibling_map, cpu_map,
8872                                                 &cpu_to_cpu_group,
8873                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8874                 break;
8875 #endif
8876 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8877         case SD_LV_MC: /* set up multi-core groups */
8878                 cpumask_and(d->this_core_map, cpu_map, cpu_coregroup_mask(cpu));
8879                 if (cpu == cpumask_first(d->this_core_map))
8880                         init_sched_build_groups(d->this_core_map, cpu_map,
8881                                                 &cpu_to_core_group,
8882                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8883                 break;
8884 #endif
8885         case SD_LV_CPU: /* set up physical groups */
8886                 cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(cpu), cpu_map);
8887                 if (!cpumask_empty(d->nodemask))
8888                         init_sched_build_groups(d->nodemask, cpu_map,
8889                                                 &cpu_to_phys_group,
8890                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8891                 break;
8892 #ifdef CONFIG_NUMA
8893         case SD_LV_ALLNODES:
8894                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group,
8895                                         d->send_covered, d->tmpmask);
8896                 break;
8897 #endif
8898         default:
8899                 break;
8900         }
8901 }
8902
8903 /*
8904  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
8905  * to the individual cpus
8906  */
8907 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8908                                  struct sched_domain_attr *attr)
8909 {
8910         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
8911         struct s_data d;
8912         struct sched_domain *sd;
8913         int i;
8914 #ifdef CONFIG_NUMA
8915         d.sd_allnodes = 0;
8916 #endif
8917
8918         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
8919         if (alloc_state != sa_rootdomain)
8920                 goto error;
8921         alloc_state = sa_sched_groups;
8922
8923         /*
8924          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
8925          */
8926         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8927                 cpumask_and(d.nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)),
8928                             cpu_map);
8929
8930                 sd = __build_numa_sched_domains(&d, cpu_map, attr, i);
8931                 sd = __build_cpu_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8932                 sd = __build_mc_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8933                 sd = __build_smt_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8934         }
8935
8936         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8937                 build_sched_groups(&d, SD_LV_SIBLING, cpu_map, i);
8938                 build_sched_groups(&d, SD_LV_MC, cpu_map, i);
8939         }
8940
8941         /* Set up physical groups */
8942         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8943                 build_sched_groups(&d, SD_LV_CPU, cpu_map, i);
8944
8945 #ifdef CONFIG_NUMA
8946         /* Set up node groups */
8947         if (d.sd_allnodes)
8948                 build_sched_groups(&d, SD_LV_ALLNODES, cpu_map, 0);
8949
8950         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8951                 if (build_numa_sched_groups(&d, cpu_map, i))
8952                         goto error;
8953 #endif
8954
8955         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
8956 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8957         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8958                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8959                 init_sched_groups_power(i, sd);
8960         }
8961 #endif
8962 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8963         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8964                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8965                 init_sched_groups_power(i, sd);
8966         }
8967 #endif
8968
8969         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8970                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8971                 init_sched_groups_power(i, sd);
8972         }
8973
8974 #ifdef CONFIG_NUMA
8975         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8976                 init_numa_sched_groups_power(d.sched_group_nodes[i]);
8977
8978         if (d.sd_allnodes) {
8979                 struct sched_group *sg;
8980
8981                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
8982                                                                 d.tmpmask);
8983                 init_numa_sched_groups_power(sg);
8984         }
8985 #endif
8986
8987         /* Attach the domains */
8988         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8989 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8990                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8991 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8992                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8993 #else
8994                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8995 #endif
8996                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
8997         }
8998
8999         d.sched_group_nodes = NULL; /* don't free this we still need it */
9000         __free_domain_allocs(&d, sa_tmpmask, cpu_map);
9001         return 0;
9002
9003 error:
9004         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
9005         return -ENOMEM;
9006 }
9007
9008 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
9009 {
9010         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
9011 }
9012
9013 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
9014 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
9015 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
9016                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
9017
9018 /*
9019  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
9020  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
9021  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
9022  */
9023 static cpumask_var_t fallback_doms;
9024
9025 /*
9026  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
9027  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
9028  * or 0 if it stayed the same.
9029  */
9030 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
9031 {
9032         return 0;
9033 }
9034
9035 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
9036 {
9037         int i;
9038         cpumask_var_t *doms;
9039
9040         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
9041         if (!doms)
9042                 return NULL;
9043         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
9044                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
9045                         free_sched_domains(doms, i);
9046                         return NULL;
9047                 }
9048         }
9049         return doms;
9050 }
9051
9052 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
9053 {
9054         unsigned int i;
9055         for (i = 0; i < ndoms; i++)
9056                 free_cpumask_var(doms[i]);
9057         kfree(doms);
9058 }
9059
9060 /*
9061  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
9062  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
9063  * exclude other special cases in the future.
9064  */
9065 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
9066 {
9067         int err;
9068
9069         arch_update_cpu_topology();
9070         ndoms_cur = 1;
9071         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
9072         if (!doms_cur)
9073                 doms_cur = &fallback_doms;
9074         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
9075         dattr_cur = NULL;
9076         err = build_sched_domains(doms_cur[0]);
9077         register_sched_domain_sysctl();
9078
9079         return err;
9080 }
9081
9082 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
9083                                        struct cpumask *tmpmask)
9084 {
9085         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
9086 }
9087
9088 /*
9089  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
9090  * These cpus will now be attached to the NULL domain
9091  */
9092 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
9093 {
9094         /* Save because hotplug lock held. */
9095         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
9096         int i;
9097
9098         for_each_cpu(i, cpu_map)
9099                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
9100         synchronize_sched();
9101         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
9102 }
9103
9104 /* handle null as "default" */
9105 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
9106                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
9107 {
9108         struct sched_domain_attr tmp;
9109
9110         /* fast path */
9111         if (!new && !cur)
9112                 return 1;
9113
9114         tmp = SD_ATTR_INIT;
9115         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
9116                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
9117                         sizeof(struct sched_domain_attr));
9118 }
9119
9120 /*
9121  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
9122  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
9123  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
9124  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
9125  *
9126  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
9127  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
9128  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
9129  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
9130  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
9131  * it as it is.
9132  *
9133  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
9134  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
9135  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
9136  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
9137  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
9138  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
9139  *
9140  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
9141  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
9142  * and it will not create the default domain.
9143  *
9144  * Call with hotplug lock held
9145  */
9146 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
9147                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
9148 {
9149         int i, j, n;
9150         int new_topology;
9151
9152         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9153
9154         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
9155         unregister_sched_domain_sysctl();
9156
9157         /* Let architecture update cpu core mappings. */
9158         new_topology = arch_update_cpu_topology();
9159
9160         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
9161
9162         /* Destroy deleted domains */
9163         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
9164                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
9165                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
9166                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
9167                                 goto match1;
9168                 }
9169                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
9170                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
9171 match1:
9172                 ;
9173         }
9174
9175         if (doms_new == NULL) {
9176                 ndoms_cur = 0;
9177                 doms_new = &fallback_doms;
9178                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
9179                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
9180         }
9181
9182         /* Build new domains */
9183         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
9184                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
9185                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
9186                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
9187                                 goto match2;
9188                 }
9189                 /* no match - add a new doms_new */
9190                 __build_sched_domains(doms_new[i],
9191                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
9192 match2:
9193                 ;
9194         }
9195
9196         /* Remember the new sched domains */
9197         if (doms_cur != &fallback_doms)
9198                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
9199         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
9200         doms_cur = doms_new;
9201         dattr_cur = dattr_new;
9202         ndoms_cur = ndoms_new;
9203
9204         register_sched_domain_sysctl();
9205
9206         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9207 }
9208
9209 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
9210 static void arch_reinit_sched_domains(void)
9211 {
9212         get_online_cpus();
9213
9214         /* Destroy domains first to force the rebuild */
9215         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
9216
9217         rebuild_sched_domains();
9218         put_online_cpus();
9219 }
9220
9221 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
9222 {
9223         unsigned int level = 0;
9224
9225         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
9226                 return -EINVAL;
9227
9228         /*
9229          * level is always be positive so don't check for
9230          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
9231          * What happens on 0 or 1 byte write,
9232          * need to check for count as well?
9233          */
9234
9235         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
9236                 return -EINVAL;
9237
9238         if (smt)
9239                 sched_smt_power_savings = level;
9240         else
9241                 sched_mc_power_savings = level;
9242
9243         arch_reinit_sched_domains();
9244
9245         return count;
9246 }
9247
9248 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9249 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
9250                                            char *page)
9251 {
9252         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
9253 }
9254 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
9255                                             const char *buf, size_t count)
9256 {
9257         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
9258 }
9259 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
9260                          sched_mc_power_savings_show,
9261                          sched_mc_power_savings_store);
9262 #endif
9263
9264 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9265 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
9266                                             char *page)
9267 {
9268         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
9269 }
9270 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
9271                                              const char *buf, size_t count)
9272 {
9273         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
9274 }
9275 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
9276                    sched_smt_power_savings_show,
9277                    sched_smt_power_savings_store);
9278 #endif
9279
9280 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
9281 {
9282         int err = 0;
9283
9284 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9285         if (smt_capable())
9286                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
9287                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
9288 #endif
9289 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9290         if (!err && mc_capable())
9291                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
9292                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
9293 #endif
9294         return err;
9295 }
9296 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
9297
9298 #ifndef CONFIG_CPUSETS
9299 /*
9300  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
9301  * When cpusets are enabled they take over this function.
9302  */
9303 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
9304                                 unsigned long action, void *hcpu)
9305 {
9306         switch (action) {
9307         case CPU_ONLINE:
9308         case CPU_ONLINE_FROZEN:
9309         case CPU_DOWN_PREPARE:
9310         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
9311         case CPU_DOWN_FAILED:
9312         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
9313                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
9314                 return NOTIFY_OK;
9315
9316         default:
9317                 return NOTIFY_DONE;
9318         }
9319 }
9320 #endif
9321
9322 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
9323                                 unsigned long action, void *hcpu)
9324 {
9325         int cpu = (int)(long)hcpu;
9326
9327         switch (action) {
9328         case CPU_DOWN_PREPARE:
9329         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
9330                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
9331                 return NOTIFY_OK;
9332
9333         case CPU_DOWN_FAILED:
9334         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
9335         case CPU_ONLINE:
9336         case CPU_ONLINE_FROZEN:
9337                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
9338                 return NOTIFY_OK;
9339
9340         default:
9341                 return NOTIFY_DONE;
9342         }
9343 }
9344
9345 void __init sched_init_smp(void)
9346 {
9347         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
9348
9349         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
9350         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
9351
9352 #if defined(CONFIG_NUMA)
9353         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
9354                                                                 GFP_KERNEL);
9355         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
9356 #endif
9357         get_online_cpus();
9358         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9359         arch_init_sched_domains(cpu_active_mask);
9360         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
9361         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
9362                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
9363         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9364         put_online_cpus();
9365
9366 #ifndef CONFIG_CPUSETS
9367         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
9368         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
9369 #endif
9370
9371         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
9372         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
9373
9374         init_hrtick();
9375
9376         /* Move init over to a non-isolated CPU */
9377         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
9378                 BUG();
9379         sched_init_granularity();
9380         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
9381
9382         init_sched_rt_class();
9383 }
9384 #else
9385 void __init sched_init_smp(void)
9386 {
9387         sched_init_granularity();
9388 }
9389 #endif /* CONFIG_SMP */
9390
9391 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
9392
9393 int in_sched_functions(unsigned long addr)
9394 {
9395         return in_lock_functions(addr) ||
9396                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
9397                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
9398 }
9399
9400 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
9401 {
9402         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
9403         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
9404 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9405         cfs_rq->rq = rq;
9406 #endif
9407         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
9408 }
9409
9410 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
9411 {
9412         struct rt_prio_array *array;
9413         int i;
9414
9415         array = &rt_rq->active;
9416         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
9417                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
9418                 __clear_bit(i, array->bitmap);
9419         }
9420         /* delimiter for bitsearch: */
9421         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
9422
9423 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9424         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
9425 #ifdef CONFIG_SMP
9426         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
9427 #endif
9428 #endif
9429 #ifdef CONFIG_SMP
9430         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
9431         rt_rq->overloaded = 0;
9432         plist_head_init_raw(&rt_rq->pushable_tasks, &rq->lock);
9433 #endif
9434
9435         rt_rq->rt_time = 0;
9436         rt_rq->rt_throttled = 0;
9437         rt_rq->rt_runtime = 0;
9438         raw_spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9439
9440 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9441         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
9442         rt_rq->rq = rq;
9443 #endif
9444 }
9445
9446 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9447 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
9448                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
9449                                 struct sched_entity *parent)
9450 {
9451         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9452         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
9453         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
9454         cfs_rq->tg = tg;
9455         if (add)
9456                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
9457
9458         tg->se[cpu] = se;
9459         /* se could be NULL for init_task_group */
9460         if (!se)
9461                 return;
9462
9463         if (!parent)
9464                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
9465         else
9466                 se->cfs_rq = parent->my_q;
9467
9468         se->my_q = cfs_rq;
9469         se->load.weight = tg->shares;
9470         se->load.inv_weight = 0;
9471         se->parent = parent;
9472 }
9473 #endif
9474
9475 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9476 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
9477                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
9478                 struct sched_rt_entity *parent)
9479 {
9480         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9481
9482         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
9483         init_rt_rq(rt_rq, rq);
9484         rt_rq->tg = tg;
9485         rt_rq->rt_se = rt_se;
9486         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9487         if (add)
9488                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
9489
9490         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
9491         if (!rt_se)
9492                 return;
9493
9494         if (!parent)
9495                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
9496         else
9497                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
9498
9499         rt_se->my_q = rt_rq;
9500         rt_se->parent = parent;
9501         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
9502 }
9503 #endif
9504
9505 void __init sched_init(void)
9506 {
9507         int i, j;
9508         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
9509
9510 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9511         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9512 #endif
9513 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9514         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9515 #endif
9516 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9517         alloc_size *= 2;
9518 #endif
9519 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9520         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
9521 #endif
9522         if (alloc_size) {
9523                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
9524
9525 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9526                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9527                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9528
9529                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9530                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9531
9532 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9533                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9534                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9535
9536                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9537                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9538 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9539 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9540 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9541                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9542                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9543
9544                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9545                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9546
9547 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9548                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9549                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9550
9551                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9552                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9553 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9554 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9555 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9556                 for_each_possible_cpu(i) {
9557                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
9558                         ptr += cpumask_size();
9559                 }
9560 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9561         }
9562
9563 #ifdef CONFIG_SMP
9564         init_defrootdomain();
9565 #endif
9566
9567         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
9568                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9569
9570 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9571         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
9572                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9573 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9574         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
9575                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
9576 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9577 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9578
9579 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9580         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
9581         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
9582
9583 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9584         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
9585         init_task_group.parent = &root_task_group;
9586         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
9587 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9588 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9589
9590 #if defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED && defined CONFIG_SMP
9591         update_shares_data = __alloc_percpu(nr_cpu_ids * sizeof(unsigned long),
9592                                             __alignof__(unsigned long));
9593 #endif
9594         for_each_possible_cpu(i) {
9595                 struct rq *rq;
9596
9597                 rq = cpu_rq(i);
9598                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
9599                 rq->nr_running = 0;
9600                 rq->calc_load_active = 0;
9601                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9602                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
9603                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
9604 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9605                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
9606                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
9607 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9608                 /*
9609                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
9610                  *
9611                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
9612                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
9613                  * system cpu resource is divided among the tasks of
9614                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
9615                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
9616                  * (se->load.weight).
9617                  *
9618                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
9619                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
9620                  * then A0's share of the cpu resource is:
9621                  *
9622                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
9623                  *
9624                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
9625                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
9626                  */
9627                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
9628 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9629                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
9630                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
9631                 /*
9632                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
9633                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
9634                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
9635                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
9636                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
9637                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
9638                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
9639                  * (init_tg_cfs_rq) and having one entity represent this group of
9640                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
9641                  */
9642                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
9643                                 &per_cpu(init_tg_cfs_rq, i),
9644                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
9645                                 root_task_group.se[i]);
9646
9647 #endif
9648 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9649
9650                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
9651 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9652                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
9653 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9654                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
9655 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9656                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
9657                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
9658                                 &per_cpu(init_rt_rq_var, i),
9659                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
9660                                 root_task_group.rt_se[i]);
9661 #endif
9662 #endif
9663
9664                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
9665                         rq->cpu_load[j] = 0;
9666 #ifdef CONFIG_SMP
9667                 rq->sd = NULL;
9668                 rq->rd = NULL;
9669                 rq->post_schedule = 0;
9670                 rq->active_balance = 0;
9671                 rq->next_balance = jiffies;
9672                 rq->push_cpu = 0;
9673                 rq->cpu = i;
9674                 rq->online = 0;
9675                 rq->migration_thread = NULL;
9676                 rq->idle_stamp = 0;
9677                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
9678                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
9679                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
9680 #endif
9681                 init_rq_hrtick(rq);
9682                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
9683         }
9684
9685         set_load_weight(&init_task);
9686
9687 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
9688         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
9689 #endif
9690
9691 #ifdef CONFIG_SMP
9692         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
9693 #endif
9694
9695 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
9696         plist_head_init_raw(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
9697 #endif
9698
9699         /*
9700          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
9701          */
9702         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
9703         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
9704
9705         /*
9706          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
9707          * called from this thread, however somewhere below it might be,
9708          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
9709          * when this runqueue becomes "idle".
9710          */
9711         init_idle(current, smp_processor_id());
9712
9713         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9714
9715         /*
9716          * During early bootup we pretend to be a normal task:
9717          */
9718         current->sched_class = &fair_sched_class;
9719
9720         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9721         zalloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9722 #ifdef CONFIG_SMP
9723 #ifdef CONFIG_NO_HZ
9724         zalloc_cpumask_var(&nohz.cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9725         alloc_cpumask_var(&nohz.ilb_grp_nohz_mask, GFP_NOWAIT);
9726 #endif
9727         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
9728         if (cpu_isolated_map == NULL)
9729                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
9730 #endif /* SMP */
9731
9732         perf_event_init();
9733
9734         scheduler_running = 1;
9735 }
9736
9737 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
9738 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
9739 {
9740         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
9741
9742         return (nested == PREEMPT_INATOMIC_BASE + preempt_offset);
9743 }
9744
9745 void __might_sleep(char *file, int line, int preempt_offset)
9746 {
9747 #ifdef in_atomic
9748         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
9749
9750         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
9751             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
9752                 return;
9753         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9754                 return;
9755         prev_jiffy = jiffies;
9756
9757         printk(KERN_ERR
9758                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
9759                         file, line);
9760         printk(KERN_ERR
9761                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
9762                         in_atomic(), irqs_disabled(),
9763                         current->pid, current->comm);
9764
9765         debug_show_held_locks(current);
9766         if (irqs_disabled())
9767                 print_irqtrace_events(current);
9768         dump_stack();
9769 #endif
9770 }
9771 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
9772 #endif
9773
9774 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
9775 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
9776 {
9777         int on_rq;
9778
9779         update_rq_clock(rq);
9780         on_rq = p->se.on_rq;
9781         if (on_rq)
9782                 deactivate_task(rq, p, 0);
9783         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
9784         if (on_rq) {
9785                 activate_task(rq, p, 0);
9786                 resched_task(rq->curr);
9787         }
9788 }
9789
9790 void normalize_rt_tasks(void)
9791 {
9792         struct task_struct *g, *p;
9793         unsigned long flags;
9794         struct rq *rq;
9795
9796         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
9797         do_each_thread(g, p) {
9798                 /*
9799                  * Only normalize user tasks:
9800                  */
9801                 if (!p->mm)
9802                         continue;
9803
9804                 p->se.exec_start                = 0;
9805 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
9806                 p->se.wait_start                = 0;
9807                 p->se.sleep_start               = 0;
9808                 p->se.block_start               = 0;
9809 #endif
9810
9811                 if (!rt_task(p)) {
9812                         /*
9813                          * Renice negative nice level userspace
9814                          * tasks back to 0:
9815                          */
9816                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
9817                                 set_user_nice(p, 0);
9818                         continue;
9819                 }
9820
9821                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
9822                 rq = __task_rq_lock(p);
9823
9824                 normalize_task(rq, p);
9825
9826                 __task_rq_unlock(rq);
9827                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
9828         } while_each_thread(g, p);
9829
9830         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
9831 }
9832
9833 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
9834
9835 #ifdef CONFIG_IA64
9836 /*
9837  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
9838  *
9839  * They can only be called when the whole system has been
9840  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
9841  * activity can take place. Using them for anything else would
9842  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
9843  * under any other configuration.
9844  */
9845
9846 /**
9847  * curr_task - return the current task for a given cpu.
9848  * @cpu: the processor in question.
9849  *
9850  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9851  */
9852 struct task_struct *curr_task(int cpu)
9853 {
9854         return cpu_curr(cpu);
9855 }
9856
9857 /**
9858  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
9859  * @cpu: the processor in question.
9860  * @p: the task pointer to set.
9861  *
9862  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
9863  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
9864  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
9865  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
9866  * and caller must save the original value of the current task (see
9867  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
9868  * re-starting the system.
9869  *
9870  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9871  */
9872 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
9873 {
9874         cpu_curr(cpu) = p;
9875 }
9876
9877 #endif
9878
9879 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9880 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9881 {
9882         int i;
9883
9884         for_each_possible_cpu(i) {
9885                 if (tg->cfs_rq)
9886                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
9887                 if (tg->se)
9888                         kfree(tg->se[i]);
9889         }
9890
9891         kfree(tg->cfs_rq);
9892         kfree(tg->se);
9893 }
9894
9895 static
9896 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9897 {
9898         struct cfs_rq *cfs_rq;
9899         struct sched_entity *se;
9900         struct rq *rq;
9901         int i;
9902
9903         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9904         if (!tg->cfs_rq)
9905                 goto err;
9906         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9907         if (!tg->se)
9908                 goto err;
9909
9910         tg->shares = NICE_0_LOAD;
9911
9912         for_each_possible_cpu(i) {
9913                 rq = cpu_rq(i);
9914
9915                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
9916                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9917                 if (!cfs_rq)
9918                         goto err;
9919
9920                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
9921                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9922                 if (!se)
9923                         goto err_free_rq;
9924
9925                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
9926         }
9927
9928         return 1;
9929
9930  err_free_rq:
9931         kfree(cfs_rq);
9932  err:
9933         return 0;
9934 }
9935
9936 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9937 {
9938         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
9939                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
9940 }
9941
9942 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9943 {
9944         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
9945 }
9946 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
9947 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9948 {
9949 }
9950
9951 static inline
9952 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9953 {
9954         return 1;
9955 }
9956
9957 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9958 {
9959 }
9960
9961 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9962 {
9963 }
9964 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9965
9966 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9967 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9968 {
9969         int i;
9970
9971         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
9972
9973         for_each_possible_cpu(i) {
9974                 if (tg->rt_rq)
9975                         kfree(tg->rt_rq[i]);
9976                 if (tg->rt_se)
9977                         kfree(tg->rt_se[i]);
9978         }
9979
9980         kfree(tg->rt_rq);
9981         kfree(tg->rt_se);
9982 }
9983
9984 static
9985 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9986 {
9987         struct rt_rq *rt_rq;
9988         struct sched_rt_entity *rt_se;
9989         struct rq *rq;
9990         int i;
9991
9992         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9993         if (!tg->rt_rq)
9994                 goto err;
9995         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9996         if (!tg->rt_se)
9997                 goto err;
9998
9999         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
10000                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
10001
10002         for_each_possible_cpu(i) {
10003                 rq = cpu_rq(i);
10004
10005                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
10006                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
10007                 if (!rt_rq)
10008                         goto err;
10009
10010                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
10011                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
10012                 if (!rt_se)
10013                         goto err_free_rq;
10014
10015                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
10016         }
10017
10018         return 1;
10019
10020  err_free_rq:
10021         kfree(rt_rq);
10022  err:
10023         return 0;
10024 }
10025
10026 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
10027 {
10028         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
10029                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
10030 }
10031
10032 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
10033 {
10034         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
10035 }
10036 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10037 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
10038 {
10039 }
10040
10041 static inline
10042 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
10043 {
10044         return 1;
10045 }
10046
10047 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
10048 {
10049 }
10050
10051 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
10052 {
10053 }
10054 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10055
10056 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
10057 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
10058 {
10059         free_fair_sched_group(tg);
10060         free_rt_sched_group(tg);
10061         kfree(tg);
10062 }
10063
10064 /* allocate runqueue etc for a new task group */
10065 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
10066 {
10067         struct task_group *tg;
10068         unsigned long flags;
10069         int i;
10070
10071         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
10072         if (!tg)
10073                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10074
10075         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
10076                 goto err;
10077
10078         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
10079                 goto err;
10080
10081         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10082         for_each_possible_cpu(i) {
10083                 register_fair_sched_group(tg, i);
10084                 register_rt_sched_group(tg, i);
10085         }
10086         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
10087
10088         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
10089
10090         tg->parent = parent;
10091         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
10092         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
10093         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10094
10095         return tg;
10096
10097 err:
10098         free_sched_group(tg);
10099         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10100 }
10101
10102 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
10103 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
10104 {
10105         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
10106         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
10107 }
10108
10109 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
10110 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
10111 {
10112         unsigned long flags;
10113         int i;
10114
10115         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10116         for_each_possible_cpu(i) {
10117                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
10118                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
10119         }
10120         list_del_rcu(&tg->list);
10121         list_del_rcu(&tg->siblings);
10122         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10123
10124         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
10125         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
10126 }
10127
10128 /* change task's runqueue when it moves between groups.
10129  *      The caller of this function should have put the task in its new group
10130  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
10131  *      reflect its new group.
10132  */
10133 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
10134 {
10135         int on_rq, running;
10136         unsigned long flags;
10137         struct rq *rq;
10138
10139         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
10140
10141         update_rq_clock(rq);
10142
10143         running = task_current(rq, tsk);
10144         on_rq = tsk->se.on_rq;
10145
10146         if (on_rq)
10147                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
10148         if (unlikely(running))
10149                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
10150
10151         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
10152
10153 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10154         if (tsk->sched_class->moved_group)
10155                 tsk->sched_class->moved_group(tsk, on_rq);
10156 #endif
10157
10158         if (unlikely(running))
10159                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
10160         if (on_rq)
10161                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
10162
10163         task_rq_unlock(rq, &flags);
10164 }
10165 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
10166
10167 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10168 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
10169 {
10170         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
10171         int on_rq;
10172
10173         on_rq = se->on_rq;
10174         if (on_rq)
10175                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
10176
10177         se->load.weight = shares;
10178         se->load.inv_weight = 0;
10179
10180         if (on_rq)
10181                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
10182 }
10183
10184 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
10185 {
10186         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
10187         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
10188         unsigned long flags;
10189
10190         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
10191         __set_se_shares(se, shares);
10192         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
10193 }
10194
10195 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
10196
10197 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
10198 {
10199         int i;
10200         unsigned long flags;
10201
10202         /*
10203          * We can't change the weight of the root cgroup.
10204          */
10205         if (!tg->se[0])
10206                 return -EINVAL;
10207
10208         if (shares < MIN_SHARES)
10209                 shares = MIN_SHARES;
10210         else if (shares > MAX_SHARES)
10211                 shares = MAX_SHARES;
10212
10213         mutex_lock(&shares_mutex);
10214         if (tg->shares == shares)
10215                 goto done;
10216
10217         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10218         for_each_possible_cpu(i)
10219                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
10220         list_del_rcu(&tg->siblings);
10221         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10222
10223         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
10224         synchronize_sched();
10225
10226         /*
10227          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
10228          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
10229          */
10230         tg->shares = shares;
10231         for_each_possible_cpu(i) {
10232                 /*
10233                  * force a rebalance
10234                  */
10235                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
10236                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
10237         }
10238
10239         /*
10240          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
10241          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
10242          */
10243         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10244         for_each_possible_cpu(i)
10245                 register_fair_sched_group(tg, i);
10246         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
10247         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10248 done:
10249         mutex_unlock(&shares_mutex);
10250         return 0;
10251 }
10252
10253 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
10254 {
10255         return tg->shares;
10256 }
10257 #endif
10258
10259 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10260 /*
10261  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
10262  */
10263 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
10264
10265 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
10266 {
10267         if (runtime == RUNTIME_INF)
10268                 return 1ULL << 20;
10269
10270         return div64_u64(runtime << 20, period);
10271 }
10272
10273 /* Must be called with tasklist_lock held */
10274 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
10275 {
10276         struct task_struct *g, *p;
10277
10278         do_each_thread(g, p) {
10279                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
10280                         return 1;
10281         } while_each_thread(g, p);
10282
10283         return 0;
10284 }
10285
10286 struct rt_schedulable_data {
10287         struct task_group *tg;
10288         u64 rt_period;
10289         u64 rt_runtime;
10290 };
10291
10292 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
10293 {
10294         struct rt_schedulable_data *d = data;
10295         struct task_group *child;
10296         unsigned long total, sum = 0;
10297         u64 period, runtime;
10298
10299         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10300         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10301
10302         if (tg == d->tg) {
10303                 period = d->rt_period;
10304                 runtime = d->rt_runtime;
10305         }
10306
10307 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
10308         if (tg == &root_task_group) {
10309                 period = global_rt_period();
10310                 runtime = global_rt_runtime();
10311         }
10312 #endif
10313
10314         /*
10315          * Cannot have more runtime than the period.
10316          */
10317         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
10318                 return -EINVAL;
10319
10320         /*
10321          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
10322          */
10323         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
10324                 return -EBUSY;
10325
10326         total = to_ratio(period, runtime);
10327
10328         /*
10329          * Nobody can have more than the global setting allows.
10330          */
10331         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
10332                 return -EINVAL;
10333
10334         /*
10335          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
10336          */
10337         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
10338                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
10339                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
10340
10341                 if (child == d->tg) {
10342                         period = d->rt_period;
10343                         runtime = d->rt_runtime;
10344                 }
10345
10346                 sum += to_ratio(period, runtime);
10347         }
10348
10349         if (sum > total)
10350                 return -EINVAL;
10351
10352         return 0;
10353 }
10354
10355 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
10356 {
10357         struct rt_schedulable_data data = {
10358                 .tg = tg,
10359                 .rt_period = period,
10360                 .rt_runtime = runtime,
10361         };
10362
10363         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
10364 }
10365
10366 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
10367                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
10368 {
10369         int i, err = 0;
10370
10371         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10372         read_lock(&tasklist_lock);
10373         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
10374         if (err)
10375                 goto unlock;
10376
10377         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10378         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
10379         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
10380
10381         for_each_possible_cpu(i) {
10382                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
10383
10384                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10385                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
10386                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10387         }
10388         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10389  unlock:
10390         read_unlock(&tasklist_lock);
10391         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10392
10393         return err;
10394 }
10395
10396 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
10397 {
10398         u64 rt_runtime, rt_period;
10399
10400         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10401         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
10402         if (rt_runtime_us < 0)
10403                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
10404
10405         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10406 }
10407
10408 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
10409 {
10410         u64 rt_runtime_us;
10411
10412         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
10413                 return -1;
10414
10415         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10416         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
10417         return rt_runtime_us;
10418 }
10419
10420 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
10421 {
10422         u64 rt_runtime, rt_period;
10423
10424         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
10425         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10426
10427         if (rt_period == 0)
10428                 return -EINVAL;
10429
10430         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10431 }
10432
10433 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
10434 {
10435         u64 rt_period_us;
10436
10437         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10438         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
10439         return rt_period_us;
10440 }
10441
10442 static int sched_rt_global_constraints(void)
10443 {
10444         u64 runtime, period;
10445         int ret = 0;
10446
10447         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10448                 return -EINVAL;
10449
10450         runtime = global_rt_runtime();
10451         period = global_rt_period();
10452
10453         /*
10454          * Sanity check on the sysctl variables.
10455          */
10456         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
10457                 return -EINVAL;
10458
10459         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10460         read_lock(&tasklist_lock);
10461         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
10462         read_unlock(&tasklist_lock);
10463         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10464
10465         return ret;
10466 }
10467
10468 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
10469 {
10470         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
10471         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
10472                 return 0;
10473
10474         return 1;
10475 }
10476
10477 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10478 static int sched_rt_global_constraints(void)
10479 {
10480         unsigned long flags;
10481         int i;
10482
10483         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10484                 return -EINVAL;
10485
10486         /*
10487          * There's always some RT tasks in the root group
10488          * -- migration, kstopmachine etc..
10489          */
10490         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
10491                 return -EBUSY;
10492
10493         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10494         for_each_possible_cpu(i) {
10495                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
10496
10497                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10498                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
10499                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10500         }
10501         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10502
10503         return 0;
10504 }
10505 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10506
10507 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
10508                 void __user *buffer, size_t *lenp,
10509                 loff_t *ppos)
10510 {
10511         int ret;
10512         int old_period, old_runtime;
10513         static DEFINE_MUTEX(mutex);
10514
10515         mutex_lock(&mutex);
10516         old_period = sysctl_sched_rt_period;
10517         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
10518
10519         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
10520
10521         if (!ret && write) {
10522                 ret = sched_rt_global_constraints();
10523                 if (ret) {
10524                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
10525                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
10526                 } else {
10527                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
10528                         def_rt_bandwidth.rt_period =
10529                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
10530                 }
10531         }
10532         mutex_unlock(&mutex);
10533
10534         return ret;
10535 }
10536
10537 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
10538
10539 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
10540 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
10541 {
10542         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
10543                             struct task_group, css);
10544 }
10545
10546 static struct cgroup_subsys_state *
10547 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10548 {
10549         struct task_group *tg, *parent;
10550
10551         if (!cgrp->parent) {
10552                 /* This is early initialization for the top cgroup */
10553                 return &init_task_group.css;
10554         }
10555
10556         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
10557         tg = sched_create_group(parent);
10558         if (IS_ERR(tg))
10559                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10560
10561         return &tg->css;
10562 }
10563
10564 static void
10565 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10566 {
10567         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10568
10569         sched_destroy_group(tg);
10570 }
10571
10572 static int
10573 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
10574 {
10575 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10576         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
10577                 return -EINVAL;
10578 #else
10579         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
10580         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
10581                 return -EINVAL;
10582 #endif
10583         return 0;
10584 }
10585
10586 static int
10587 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10588                       struct task_struct *tsk, bool threadgroup)
10589 {
10590         int retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, tsk);
10591         if (retval)
10592                 return retval;
10593         if (threadgroup) {
10594                 struct task_struct *c;
10595                 rcu_read_lock();
10596                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
10597                         retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, c);
10598                         if (retval) {
10599                                 rcu_read_unlock();
10600                                 return retval;
10601                         }
10602                 }
10603                 rcu_read_unlock();
10604         }
10605         return 0;
10606 }
10607
10608 static void
10609 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10610                   struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk,
10611                   bool threadgroup)
10612 {
10613         sched_move_task(tsk);
10614         if (threadgroup) {
10615                 struct task_struct *c;
10616                 rcu_read_lock();
10617                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
10618                         sched_move_task(c);
10619                 }
10620                 rcu_read_unlock();
10621         }
10622 }
10623
10624 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10625 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10626                                 u64 shareval)
10627 {
10628         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
10629 }
10630
10631 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10632 {
10633         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10634
10635         return (u64) tg->shares;
10636 }
10637 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
10638
10639 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10640 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10641                                 s64 val)
10642 {
10643         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
10644 }
10645
10646 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10647 {
10648         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
10649 }
10650
10651 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10652                 u64 rt_period_us)
10653 {
10654         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
10655 }
10656
10657 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10658 {
10659         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
10660 }
10661 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10662
10663 static struct cftype cpu_files[] = {
10664 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10665         {
10666                 .name = "shares",
10667                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
10668                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
10669         },
10670 #endif
10671 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10672         {
10673                 .name = "rt_runtime_us",
10674                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
10675                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
10676         },
10677         {
10678                 .name = "rt_period_us",
10679                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
10680                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
10681         },
10682 #endif
10683 };
10684
10685 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
10686 {
10687         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
10688 }
10689
10690 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
10691         .name           = "cpu",
10692         .create         = cpu_cgroup_create,
10693         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
10694         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
10695         .attach         = cpu_cgroup_attach,
10696         .populate       = cpu_cgroup_populate,
10697         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
10698         .early_init     = 1,
10699 };
10700
10701 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
10702
10703 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
10704
10705 /*
10706  * CPU accounting code for task groups.
10707  *
10708  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
10709  * (balbir@in.ibm.com).
10710  */
10711
10712 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
10713 struct cpuacct {
10714         struct cgroup_subsys_state css;
10715         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
10716         u64 *cpuusage;
10717         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
10718         struct cpuacct *parent;
10719 };
10720
10721 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
10722
10723 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
10724 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
10725 {
10726         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
10727                             struct cpuacct, css);
10728 }
10729
10730 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
10731 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
10732 {
10733         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
10734                             struct cpuacct, css);
10735 }
10736
10737 /* create a new cpu accounting group */
10738 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
10739         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10740 {
10741         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
10742         int i;
10743
10744         if (!ca)
10745                 goto out;
10746
10747         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
10748         if (!ca->cpuusage)
10749                 goto out_free_ca;
10750
10751         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10752                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
10753                         goto out_free_counters;
10754
10755         if (cgrp->parent)
10756                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
10757
10758         return &ca->css;
10759
10760 out_free_counters:
10761         while (--i >= 0)
10762                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10763         free_percpu(ca->cpuusage);
10764 out_free_ca:
10765         kfree(ca);
10766 out:
10767         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10768 }
10769
10770 /* destroy an existing cpu accounting group */
10771 static void
10772 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10773 {
10774         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10775         int i;
10776
10777         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10778                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10779         free_percpu(ca->cpuusage);
10780         kfree(ca);
10781 }
10782
10783 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
10784 {
10785         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10786         u64 data;
10787
10788 #ifndef CONFIG_64BIT
10789         /*
10790          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
10791          */
10792         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10793         data = *cpuusage;
10794         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10795 #else
10796         data = *cpuusage;
10797 #endif
10798
10799         return data;
10800 }
10801
10802 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
10803 {
10804         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10805
10806 #ifndef CONFIG_64BIT
10807         /*
10808          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
10809          */
10810         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10811         *cpuusage = val;
10812         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10813 #else
10814         *cpuusage = val;
10815 #endif
10816 }
10817
10818 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
10819 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10820 {
10821         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10822         u64 totalcpuusage = 0;
10823         int i;
10824
10825         for_each_present_cpu(i)
10826                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10827
10828         return totalcpuusage;
10829 }
10830
10831 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10832                                                                 u64 reset)
10833 {
10834         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10835         int err = 0;
10836         int i;
10837
10838         if (reset) {
10839                 err = -EINVAL;
10840                 goto out;
10841         }
10842
10843         for_each_present_cpu(i)
10844                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
10845
10846 out:
10847         return err;
10848 }
10849
10850 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
10851                                    struct seq_file *m)
10852 {
10853         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
10854         u64 percpu;
10855         int i;
10856
10857         for_each_present_cpu(i) {
10858                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10859                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
10860         }
10861         seq_printf(m, "\n");
10862         return 0;
10863 }
10864
10865 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
10866         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
10867         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
10868 };
10869
10870 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10871                 struct cgroup_map_cb *cb)
10872 {
10873         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10874         int i;
10875
10876         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
10877                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
10878                 val = cputime64_to_clock_t(val);
10879                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
10880         }
10881         return 0;
10882 }
10883
10884 static struct cftype files[] = {
10885         {
10886                 .name = "usage",
10887                 .read_u64 = cpuusage_read,
10888                 .write_u64 = cpuusage_write,
10889         },
10890         {
10891                 .name = "usage_percpu",
10892                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
10893         },
10894         {
10895                 .name = "stat",
10896                 .read_map = cpuacct_stats_show,
10897         },
10898 };
10899
10900 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10901 {
10902         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
10903 }
10904
10905 /*
10906  * charge this task's execution time to its accounting group.
10907  *
10908  * called with rq->lock held.
10909  */
10910 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
10911 {
10912         struct cpuacct *ca;
10913         int cpu;
10914
10915         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10916                 return;
10917
10918         cpu = task_cpu(tsk);
10919
10920         rcu_read_lock();
10921
10922         ca = task_ca(tsk);
10923
10924         for (; ca; ca = ca->parent) {
10925                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10926                 *cpuusage += cputime;
10927         }
10928
10929         rcu_read_unlock();
10930 }
10931
10932 /*
10933  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
10934  */
10935 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
10936                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
10937 {
10938         struct cpuacct *ca;
10939
10940         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10941                 return;
10942
10943         rcu_read_lock();
10944         ca = task_ca(tsk);
10945
10946         do {
10947                 percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val);
10948                 ca = ca->parent;
10949         } while (ca);
10950         rcu_read_unlock();
10951 }
10952
10953 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
10954         .name = "cpuacct",
10955         .create = cpuacct_create,
10956         .destroy = cpuacct_destroy,
10957         .populate = cpuacct_populate,
10958         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
10959 };
10960 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */
10961
10962 #ifndef CONFIG_SMP
10963
10964 int rcu_expedited_torture_stats(char *page)
10965 {
10966         return 0;
10967 }
10968 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_expedited_torture_stats);
10969
10970 void synchronize_sched_expedited(void)
10971 {
10972 }
10973 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
10974
10975 #else /* #ifndef CONFIG_SMP */
10976
10977 static DEFINE_PER_CPU(struct migration_req, rcu_migration_req);
10978 static DEFINE_MUTEX(rcu_sched_expedited_mutex);
10979
10980 #define RCU_EXPEDITED_STATE_POST -2
10981 #define RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE -1
10982
10983 static int rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE;
10984
10985 int rcu_expedited_torture_stats(char *page)
10986 {
10987         int cnt = 0;
10988         int cpu;
10989
10990         cnt += sprintf(&page[cnt], "state: %d /", rcu_expedited_state);
10991         for_each_online_cpu(cpu) {
10992                  cnt += sprintf(&page[cnt], " %d:%d",
10993                                 cpu, per_cpu(rcu_migration_req, cpu).dest_cpu);
10994         }
10995         cnt += sprintf(&page[cnt], "\n");
10996         return cnt;
10997 }
10998 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_expedited_torture_stats);
10999
11000 static long synchronize_sched_expedited_count;
11001
11002 /*
11003  * Wait for an rcu-sched grace period to elapse, but use "big hammer"
11004  * approach to force grace period to end quickly.  This consumes
11005  * significant time on all CPUs, and is thus not recommended for
11006  * any sort of common-case code.
11007  *
11008  * Note that it is illegal to call this function while holding any
11009  * lock that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  Failing to
11010  * observe this restriction will result in deadlock.
11011  */
11012 void synchronize_sched_expedited(void)
11013 {
11014         int cpu;
11015         unsigned long flags;
11016         bool need_full_sync = 0;
11017         struct rq *rq;
11018         struct migration_req *req;
11019         long snap;
11020         int trycount = 0;
11021
11022         smp_mb();  /* ensure prior mod happens before capturing snap. */
11023         snap = ACCESS_ONCE(synchronize_sched_expedited_count) + 1;
11024         get_online_cpus();
11025         while (!mutex_trylock(&rcu_sched_expedited_mutex)) {
11026                 put_online_cpus();
11027                 if (trycount++ < 10)
11028                         udelay(trycount * num_online_cpus());
11029                 else {
11030                         synchronize_sched();
11031                         return;
11032                 }
11033                 if (ACCESS_ONCE(synchronize_sched_expedited_count) - snap > 0) {
11034                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
11035                         return;
11036                 }
11037                 get_online_cpus();
11038         }
11039         rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_POST;
11040         for_each_online_cpu(cpu) {
11041                 rq = cpu_rq(cpu);
11042                 req = &per_cpu(rcu_migration_req, cpu);
11043                 init_completion(&req->done);
11044                 req->task = NULL;
11045                 req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_NEED_QS;
11046                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
11047                 list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
11048                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
11049                 wake_up_process(rq->migration_thread);
11050         }
11051         for_each_online_cpu(cpu) {
11052                 rcu_expedited_state = cpu;
11053                 req = &per_cpu(rcu_migration_req, cpu);
11054                 rq = cpu_rq(cpu);
11055                 wait_for_completion(&req->done);
11056                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
11057                 if (unlikely(req->dest_cpu == RCU_MIGRATION_MUST_SYNC))
11058                         need_full_sync = 1;
11059                 req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_IDLE;
11060                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
11061         }
11062         rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE;
11063         synchronize_sched_expedited_count++;
11064         mutex_unlock(&rcu_sched_expedited_mutex);
11065         put_online_cpus();
11066         if (need_full_sync)
11067                 synchronize_sched();
11068 }
11069 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
11070
11071 #endif /* #else #ifndef CONFIG_SMP */