Merge branch 'sched-fixes-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[safe/jmp/linux-2.6] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/perf_event.h>
43 #include <linux/security.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/profile.h>
46 #include <linux/freezer.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/blkdev.h>
49 #include <linux/delay.h>
50 #include <linux/pid_namespace.h>
51 #include <linux/smp.h>
52 #include <linux/threads.h>
53 #include <linux/timer.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/cpuset.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/kthread.h>
59 #include <linux/proc_fs.h>
60 #include <linux/seq_file.h>
61 #include <linux/sysctl.h>
62 #include <linux/syscalls.h>
63 #include <linux/times.h>
64 #include <linux/tsacct_kern.h>
65 #include <linux/kprobes.h>
66 #include <linux/delayacct.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73 #include <linux/ftrace.h>
74
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77
78 #include "sched_cpupri.h"
79
80 #define CREATE_TRACE_POINTS
81 #include <trace/events/sched.h>
82
83 /*
84  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
85  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
86  * and back.
87  */
88 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
89 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
90 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
91
92 /*
93  * 'User priority' is the nice value converted to something we
94  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
95  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
96  */
97 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
98 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
99 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
100
101 /*
102  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
103  */
104 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
105
106 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
107 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
108
109 /*
110  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
111  *
112  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
113  * Timeslices get refilled after they expire.
114  */
115 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
116
117 /*
118  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
119  */
120 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
121
122 static inline int rt_policy(int policy)
123 {
124         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
125                 return 1;
126         return 0;
127 }
128
129 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
130 {
131         return rt_policy(p->policy);
132 }
133
134 /*
135  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
136  */
137 struct rt_prio_array {
138         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
139         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
140 };
141
142 struct rt_bandwidth {
143         /* nests inside the rq lock: */
144         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
145         ktime_t                 rt_period;
146         u64                     rt_runtime;
147         struct hrtimer          rt_period_timer;
148 };
149
150 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
151
152 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
153
154 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
155 {
156         struct rt_bandwidth *rt_b =
157                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
158         ktime_t now;
159         int overrun;
160         int idle = 0;
161
162         for (;;) {
163                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
164                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
165
166                 if (!overrun)
167                         break;
168
169                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
170         }
171
172         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
173 }
174
175 static
176 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
177 {
178         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
179         rt_b->rt_runtime = runtime;
180
181         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
182
183         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
184                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
185         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
186 }
187
188 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
189 {
190         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
191 }
192
193 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
194 {
195         ktime_t now;
196
197         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
198                 return;
199
200         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
201                 return;
202
203         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
204         for (;;) {
205                 unsigned long delta;
206                 ktime_t soft, hard;
207
208                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
209                         break;
210
211                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
212                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
213
214                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
215                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
216                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
217                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
218                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
219         }
220         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
221 }
222
223 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
224 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
225 {
226         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
227 }
228 #endif
229
230 /*
231  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
232  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
233  */
234 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
235
236 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
237
238 #include <linux/cgroup.h>
239
240 struct cfs_rq;
241
242 static LIST_HEAD(task_groups);
243
244 /* task group related information */
245 struct task_group {
246 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
247         struct cgroup_subsys_state css;
248 #endif
249
250 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
251         uid_t uid;
252 #endif
253
254 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
255         /* schedulable entities of this group on each cpu */
256         struct sched_entity **se;
257         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
258         struct cfs_rq **cfs_rq;
259         unsigned long shares;
260 #endif
261
262 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
263         struct sched_rt_entity **rt_se;
264         struct rt_rq **rt_rq;
265
266         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
267 #endif
268
269         struct rcu_head rcu;
270         struct list_head list;
271
272         struct task_group *parent;
273         struct list_head siblings;
274         struct list_head children;
275 };
276
277 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
278
279 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
280 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
281 {
282         user->tg->uid = user->uid;
283 }
284
285 /*
286  * Root task group.
287  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
288  *      be a child to this group.
289  */
290 struct task_group root_task_group;
291
292 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
293 /* Default task group's sched entity on each cpu */
294 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
295 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
296 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct cfs_rq, init_tg_cfs_rq);
297 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
298
299 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
300 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
301 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rt_rq, init_rt_rq_var);
302 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
303 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
304 #define root_task_group init_task_group
305 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
306
307 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
308  * a task group's cpu shares.
309  */
310 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
311
312 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
313
314 #ifdef CONFIG_SMP
315 static int root_task_group_empty(void)
316 {
317         return list_empty(&root_task_group.children);
318 }
319 #endif
320
321 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
322 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
323 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
324 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
325 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
326
327 /*
328  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
329  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
330  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
331  * too large, so as the shares value of a task group.
332  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
333  *  limitation from this.)
334  */
335 #define MIN_SHARES      2
336 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
337
338 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
339 #endif
340
341 /* Default task group.
342  *      Every task in system belong to this group at bootup.
343  */
344 struct task_group init_task_group;
345
346 /* return group to which a task belongs */
347 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
348 {
349         struct task_group *tg;
350
351 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
352         rcu_read_lock();
353         tg = __task_cred(p)->user->tg;
354         rcu_read_unlock();
355 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
356         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
357                                 struct task_group, css);
358 #else
359         tg = &init_task_group;
360 #endif
361         return tg;
362 }
363
364 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
365 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
366 {
367 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
368         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
369         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
370 #endif
371
372 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
373         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
374         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
375 #endif
376 }
377
378 #else
379
380 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
381 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
382 {
383         return NULL;
384 }
385
386 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
387
388 /* CFS-related fields in a runqueue */
389 struct cfs_rq {
390         struct load_weight load;
391         unsigned long nr_running;
392
393         u64 exec_clock;
394         u64 min_vruntime;
395
396         struct rb_root tasks_timeline;
397         struct rb_node *rb_leftmost;
398
399         struct list_head tasks;
400         struct list_head *balance_iterator;
401
402         /*
403          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
404          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
405          */
406         struct sched_entity *curr, *next, *last;
407
408         unsigned int nr_spread_over;
409
410 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
411         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
412
413         /*
414          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
415          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
416          * (like users, containers etc.)
417          *
418          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
419          * list is used during load balance.
420          */
421         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
422         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
423
424 #ifdef CONFIG_SMP
425         /*
426          * the part of load.weight contributed by tasks
427          */
428         unsigned long task_weight;
429
430         /*
431          *   h_load = weight * f(tg)
432          *
433          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
434          * this group.
435          */
436         unsigned long h_load;
437
438         /*
439          * this cpu's part of tg->shares
440          */
441         unsigned long shares;
442
443         /*
444          * load.weight at the time we set shares
445          */
446         unsigned long rq_weight;
447 #endif
448 #endif
449 };
450
451 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
452 struct rt_rq {
453         struct rt_prio_array active;
454         unsigned long rt_nr_running;
455 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
456         struct {
457                 int curr; /* highest queued rt task prio */
458 #ifdef CONFIG_SMP
459                 int next; /* next highest */
460 #endif
461         } highest_prio;
462 #endif
463 #ifdef CONFIG_SMP
464         unsigned long rt_nr_migratory;
465         unsigned long rt_nr_total;
466         int overloaded;
467         struct plist_head pushable_tasks;
468 #endif
469         int rt_throttled;
470         u64 rt_time;
471         u64 rt_runtime;
472         /* Nests inside the rq lock: */
473         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
474
475 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
476         unsigned long rt_nr_boosted;
477
478         struct rq *rq;
479         struct list_head leaf_rt_rq_list;
480         struct task_group *tg;
481         struct sched_rt_entity *rt_se;
482 #endif
483 };
484
485 #ifdef CONFIG_SMP
486
487 /*
488  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
489  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
490  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
491  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
492  * object.
493  *
494  */
495 struct root_domain {
496         atomic_t refcount;
497         cpumask_var_t span;
498         cpumask_var_t online;
499
500         /*
501          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
502          * one runnable RT task.
503          */
504         cpumask_var_t rto_mask;
505         atomic_t rto_count;
506 #ifdef CONFIG_SMP
507         struct cpupri cpupri;
508 #endif
509 };
510
511 /*
512  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
513  * members (mimicking the global state we have today).
514  */
515 static struct root_domain def_root_domain;
516
517 #endif
518
519 /*
520  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
521  *
522  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
523  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
524  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
525  */
526 struct rq {
527         /* runqueue lock: */
528         raw_spinlock_t lock;
529
530         /*
531          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
532          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
533          */
534         unsigned long nr_running;
535         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
536         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
537 #ifdef CONFIG_NO_HZ
538         unsigned char in_nohz_recently;
539 #endif
540         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
541         struct load_weight load;
542         unsigned long nr_load_updates;
543         u64 nr_switches;
544
545         struct cfs_rq cfs;
546         struct rt_rq rt;
547
548 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
549         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
550         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
551 #endif
552 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
553         struct list_head leaf_rt_rq_list;
554 #endif
555
556         /*
557          * This is part of a global counter where only the total sum
558          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
559          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
560          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
561          */
562         unsigned long nr_uninterruptible;
563
564         struct task_struct *curr, *idle;
565         unsigned long next_balance;
566         struct mm_struct *prev_mm;
567
568         u64 clock;
569
570         atomic_t nr_iowait;
571
572 #ifdef CONFIG_SMP
573         struct root_domain *rd;
574         struct sched_domain *sd;
575
576         unsigned char idle_at_tick;
577         /* For active balancing */
578         int post_schedule;
579         int active_balance;
580         int push_cpu;
581         /* cpu of this runqueue: */
582         int cpu;
583         int online;
584
585         unsigned long avg_load_per_task;
586
587         struct task_struct *migration_thread;
588         struct list_head migration_queue;
589
590         u64 rt_avg;
591         u64 age_stamp;
592         u64 idle_stamp;
593         u64 avg_idle;
594 #endif
595
596         /* calc_load related fields */
597         unsigned long calc_load_update;
598         long calc_load_active;
599
600 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
601 #ifdef CONFIG_SMP
602         int hrtick_csd_pending;
603         struct call_single_data hrtick_csd;
604 #endif
605         struct hrtimer hrtick_timer;
606 #endif
607
608 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
609         /* latency stats */
610         struct sched_info rq_sched_info;
611         unsigned long long rq_cpu_time;
612         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
613
614         /* sys_sched_yield() stats */
615         unsigned int yld_count;
616
617         /* schedule() stats */
618         unsigned int sched_switch;
619         unsigned int sched_count;
620         unsigned int sched_goidle;
621
622         /* try_to_wake_up() stats */
623         unsigned int ttwu_count;
624         unsigned int ttwu_local;
625
626         /* BKL stats */
627         unsigned int bkl_count;
628 #endif
629 };
630
631 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
632
633 static inline
634 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
635 {
636         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
637 }
638
639 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
640 {
641 #ifdef CONFIG_SMP
642         return rq->cpu;
643 #else
644         return 0;
645 #endif
646 }
647
648 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
649         rcu_dereference_check((p), \
650                               rcu_read_lock_sched_held() || \
651                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
652
653 /*
654  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
655  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
656  *
657  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
658  * preempt-disabled sections.
659  */
660 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
661         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
662
663 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
664 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
665 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
666 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
667 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
668
669 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
670 {
671         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
672 }
673
674 /*
675  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
676  */
677 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
678 # define const_debug __read_mostly
679 #else
680 # define const_debug static const
681 #endif
682
683 /**
684  * runqueue_is_locked
685  * @cpu: the processor in question.
686  *
687  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
688  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
689  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
690  */
691 int runqueue_is_locked(int cpu)
692 {
693         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
694 }
695
696 /*
697  * Debugging: various feature bits
698  */
699
700 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
701         __SCHED_FEAT_##name ,
702
703 enum {
704 #include "sched_features.h"
705 };
706
707 #undef SCHED_FEAT
708
709 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
710         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
711
712 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
713 #include "sched_features.h"
714         0;
715
716 #undef SCHED_FEAT
717
718 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
719 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
720         #name ,
721
722 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
723 #include "sched_features.h"
724         NULL
725 };
726
727 #undef SCHED_FEAT
728
729 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
730 {
731         int i;
732
733         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
734                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
735                         seq_puts(m, "NO_");
736                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
737         }
738         seq_puts(m, "\n");
739
740         return 0;
741 }
742
743 static ssize_t
744 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
745                 size_t cnt, loff_t *ppos)
746 {
747         char buf[64];
748         char *cmp = buf;
749         int neg = 0;
750         int i;
751
752         if (cnt > 63)
753                 cnt = 63;
754
755         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
756                 return -EFAULT;
757
758         buf[cnt] = 0;
759
760         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
761                 neg = 1;
762                 cmp += 3;
763         }
764
765         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
766                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
767
768                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
769                         if (neg)
770                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
771                         else
772                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
773                         break;
774                 }
775         }
776
777         if (!sched_feat_names[i])
778                 return -EINVAL;
779
780         *ppos += cnt;
781
782         return cnt;
783 }
784
785 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
786 {
787         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
788 }
789
790 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
791         .open           = sched_feat_open,
792         .write          = sched_feat_write,
793         .read           = seq_read,
794         .llseek         = seq_lseek,
795         .release        = single_release,
796 };
797
798 static __init int sched_init_debug(void)
799 {
800         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
801                         &sched_feat_fops);
802
803         return 0;
804 }
805 late_initcall(sched_init_debug);
806
807 #endif
808
809 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
810
811 /*
812  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
813  * Limited because this is done with IRQs disabled.
814  */
815 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
816
817 /*
818  * ratelimit for updating the group shares.
819  * default: 0.25ms
820  */
821 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
822 unsigned int normalized_sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
823
824 /*
825  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
826  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
827  * default: 4
828  */
829 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
830
831 /*
832  * period over which we average the RT time consumption, measured
833  * in ms.
834  *
835  * default: 1s
836  */
837 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
838
839 /*
840  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
841  * default: 1s
842  */
843 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
844
845 static __read_mostly int scheduler_running;
846
847 /*
848  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
849  * default: 0.95s
850  */
851 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
852
853 static inline u64 global_rt_period(void)
854 {
855         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
856 }
857
858 static inline u64 global_rt_runtime(void)
859 {
860         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
861                 return RUNTIME_INF;
862
863         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
864 }
865
866 #ifndef prepare_arch_switch
867 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
868 #endif
869 #ifndef finish_arch_switch
870 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
871 #endif
872
873 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
874 {
875         return rq->curr == p;
876 }
877
878 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
879 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
880 {
881         return task_current(rq, p);
882 }
883
884 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
885 {
886 }
887
888 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
889 {
890 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
891         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
892         rq->lock.owner = current;
893 #endif
894         /*
895          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
896          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
897          * prev into current:
898          */
899         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
900
901         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
902 }
903
904 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
905 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
906 {
907 #ifdef CONFIG_SMP
908         return p->oncpu;
909 #else
910         return task_current(rq, p);
911 #endif
912 }
913
914 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
915 {
916 #ifdef CONFIG_SMP
917         /*
918          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
919          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
920          * here.
921          */
922         next->oncpu = 1;
923 #endif
924 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
925         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
926 #else
927         raw_spin_unlock(&rq->lock);
928 #endif
929 }
930
931 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
932 {
933 #ifdef CONFIG_SMP
934         /*
935          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
936          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
937          * finished.
938          */
939         smp_wmb();
940         prev->oncpu = 0;
941 #endif
942 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
943         local_irq_enable();
944 #endif
945 }
946 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
947
948 /*
949  * Check whether the task is waking, we use this to synchronize against
950  * ttwu() so that task_cpu() reports a stable number.
951  *
952  * We need to make an exception for PF_STARTING tasks because the fork
953  * path might require task_rq_lock() to work, eg. it can call
954  * set_cpus_allowed_ptr() from the cpuset clone_ns code.
955  */
956 static inline int task_is_waking(struct task_struct *p)
957 {
958         return unlikely((p->state == TASK_WAKING) && !(p->flags & PF_STARTING));
959 }
960
961 /*
962  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
963  * Must be called interrupts disabled.
964  */
965 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
966         __acquires(rq->lock)
967 {
968         struct rq *rq;
969
970         for (;;) {
971                 while (task_is_waking(p))
972                         cpu_relax();
973                 rq = task_rq(p);
974                 raw_spin_lock(&rq->lock);
975                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_is_waking(p)))
976                         return rq;
977                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
978         }
979 }
980
981 /*
982  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
983  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
984  * explicitly disabling preemption.
985  */
986 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
987         __acquires(rq->lock)
988 {
989         struct rq *rq;
990
991         for (;;) {
992                 while (task_is_waking(p))
993                         cpu_relax();
994                 local_irq_save(*flags);
995                 rq = task_rq(p);
996                 raw_spin_lock(&rq->lock);
997                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_is_waking(p)))
998                         return rq;
999                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1000         }
1001 }
1002
1003 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
1004 {
1005         struct rq *rq = task_rq(p);
1006
1007         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
1008         raw_spin_unlock_wait(&rq->lock);
1009 }
1010
1011 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1012         __releases(rq->lock)
1013 {
1014         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1015 }
1016
1017 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
1018         __releases(rq->lock)
1019 {
1020         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1021 }
1022
1023 /*
1024  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1025  */
1026 static struct rq *this_rq_lock(void)
1027         __acquires(rq->lock)
1028 {
1029         struct rq *rq;
1030
1031         local_irq_disable();
1032         rq = this_rq();
1033         raw_spin_lock(&rq->lock);
1034
1035         return rq;
1036 }
1037
1038 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1039 /*
1040  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1041  *
1042  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1043  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1044  * reschedule event.
1045  *
1046  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1047  * rq->lock.
1048  */
1049
1050 /*
1051  * Use hrtick when:
1052  *  - enabled by features
1053  *  - hrtimer is actually high res
1054  */
1055 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1056 {
1057         if (!sched_feat(HRTICK))
1058                 return 0;
1059         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1060                 return 0;
1061         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1062 }
1063
1064 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1065 {
1066         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1067                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1068 }
1069
1070 /*
1071  * High-resolution timer tick.
1072  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1073  */
1074 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1075 {
1076         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1077
1078         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1079
1080         raw_spin_lock(&rq->lock);
1081         update_rq_clock(rq);
1082         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1083         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1084
1085         return HRTIMER_NORESTART;
1086 }
1087
1088 #ifdef CONFIG_SMP
1089 /*
1090  * called from hardirq (IPI) context
1091  */
1092 static void __hrtick_start(void *arg)
1093 {
1094         struct rq *rq = arg;
1095
1096         raw_spin_lock(&rq->lock);
1097         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1098         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1099         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1100 }
1101
1102 /*
1103  * Called to set the hrtick timer state.
1104  *
1105  * called with rq->lock held and irqs disabled
1106  */
1107 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1108 {
1109         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1110         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1111
1112         hrtimer_set_expires(timer, time);
1113
1114         if (rq == this_rq()) {
1115                 hrtimer_restart(timer);
1116         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1117                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1118                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1119         }
1120 }
1121
1122 static int
1123 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1124 {
1125         int cpu = (int)(long)hcpu;
1126
1127         switch (action) {
1128         case CPU_UP_CANCELED:
1129         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1130         case CPU_DOWN_PREPARE:
1131         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1132         case CPU_DEAD:
1133         case CPU_DEAD_FROZEN:
1134                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1135                 return NOTIFY_OK;
1136         }
1137
1138         return NOTIFY_DONE;
1139 }
1140
1141 static __init void init_hrtick(void)
1142 {
1143         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1144 }
1145 #else
1146 /*
1147  * Called to set the hrtick timer state.
1148  *
1149  * called with rq->lock held and irqs disabled
1150  */
1151 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1152 {
1153         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1154                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1155 }
1156
1157 static inline void init_hrtick(void)
1158 {
1159 }
1160 #endif /* CONFIG_SMP */
1161
1162 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1163 {
1164 #ifdef CONFIG_SMP
1165         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1166
1167         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1168         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1169         rq->hrtick_csd.info = rq;
1170 #endif
1171
1172         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1173         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1174 }
1175 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1176 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1177 {
1178 }
1179
1180 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1181 {
1182 }
1183
1184 static inline void init_hrtick(void)
1185 {
1186 }
1187 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1188
1189 /*
1190  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1191  *
1192  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1193  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1194  * the target CPU.
1195  */
1196 #ifdef CONFIG_SMP
1197
1198 #ifndef tsk_is_polling
1199 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1200 #endif
1201
1202 static void resched_task(struct task_struct *p)
1203 {
1204         int cpu;
1205
1206         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1207
1208         if (test_tsk_need_resched(p))
1209                 return;
1210
1211         set_tsk_need_resched(p);
1212
1213         cpu = task_cpu(p);
1214         if (cpu == smp_processor_id())
1215                 return;
1216
1217         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1218         smp_mb();
1219         if (!tsk_is_polling(p))
1220                 smp_send_reschedule(cpu);
1221 }
1222
1223 static void resched_cpu(int cpu)
1224 {
1225         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1226         unsigned long flags;
1227
1228         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1229                 return;
1230         resched_task(cpu_curr(cpu));
1231         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1232 }
1233
1234 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1235 /*
1236  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1237  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1238  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1239  * idle system the next event might even be infinite time into the
1240  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1241  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1242  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1243  * wheel for the next timer event.
1244  */
1245 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1246 {
1247         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1248
1249         if (cpu == smp_processor_id())
1250                 return;
1251
1252         /*
1253          * This is safe, as this function is called with the timer
1254          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1255          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1256          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1257          * timer into account automatically.
1258          */
1259         if (rq->curr != rq->idle)
1260                 return;
1261
1262         /*
1263          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1264          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1265          * idle task through an additional NOOP schedule()
1266          */
1267         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1268
1269         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1270         smp_mb();
1271         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1272                 smp_send_reschedule(cpu);
1273 }
1274 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1275
1276 static u64 sched_avg_period(void)
1277 {
1278         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1279 }
1280
1281 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1282 {
1283         s64 period = sched_avg_period();
1284
1285         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1286                 rq->age_stamp += period;
1287                 rq->rt_avg /= 2;
1288         }
1289 }
1290
1291 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1292 {
1293         rq->rt_avg += rt_delta;
1294         sched_avg_update(rq);
1295 }
1296
1297 #else /* !CONFIG_SMP */
1298 static void resched_task(struct task_struct *p)
1299 {
1300         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1301         set_tsk_need_resched(p);
1302 }
1303
1304 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1305 {
1306 }
1307 #endif /* CONFIG_SMP */
1308
1309 #if BITS_PER_LONG == 32
1310 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1311 #else
1312 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1313 #endif
1314
1315 #define WMULT_SHIFT     32
1316
1317 /*
1318  * Shift right and round:
1319  */
1320 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1321
1322 /*
1323  * delta *= weight / lw
1324  */
1325 static unsigned long
1326 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1327                 struct load_weight *lw)
1328 {
1329         u64 tmp;
1330
1331         if (!lw->inv_weight) {
1332                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1333                         lw->inv_weight = 1;
1334                 else
1335                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1336                                 / (lw->weight+1);
1337         }
1338
1339         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1340         /*
1341          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1342          */
1343         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1344                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1345                         WMULT_SHIFT/2);
1346         else
1347                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1348
1349         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1350 }
1351
1352 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1353 {
1354         lw->weight += inc;
1355         lw->inv_weight = 0;
1356 }
1357
1358 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1359 {
1360         lw->weight -= dec;
1361         lw->inv_weight = 0;
1362 }
1363
1364 /*
1365  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1366  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1367  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1368  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1369  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1370  * slice expiry etc.
1371  */
1372
1373 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1374 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1375
1376 /*
1377  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1378  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1379  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1380  * that remained on nice 0.
1381  *
1382  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1383  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1384  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1385  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1386  * the relative distance between them is ~25%.)
1387  */
1388 static const int prio_to_weight[40] = {
1389  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1390  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1391  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1392  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1393  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1394  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1395  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1396  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1397 };
1398
1399 /*
1400  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1401  *
1402  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1403  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1404  * into multiplications:
1405  */
1406 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1407  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1408  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1409  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1410  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1411  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1412  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1413  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1414  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1415 };
1416
1417 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1418
1419 /*
1420  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1421  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1422  * structures to the load-balancing proper:
1423  */
1424 struct rq_iterator {
1425         void *arg;
1426         struct task_struct *(*start)(void *);
1427         struct task_struct *(*next)(void *);
1428 };
1429
1430 #ifdef CONFIG_SMP
1431 static unsigned long
1432 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1433               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1434               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1435               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1436
1437 static int
1438 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1439                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1440                    struct rq_iterator *iterator);
1441 #endif
1442
1443 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1444 enum cpuacct_stat_index {
1445         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1446         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1447
1448         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1449 };
1450
1451 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1452 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1453 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1454                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1455 #else
1456 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1457 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1458                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1459 #endif
1460
1461 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1462 {
1463         update_load_add(&rq->load, load);
1464 }
1465
1466 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1467 {
1468         update_load_sub(&rq->load, load);
1469 }
1470
1471 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1472 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1473
1474 /*
1475  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1476  * leaving it for the final time.
1477  */
1478 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1479 {
1480         struct task_group *parent, *child;
1481         int ret;
1482
1483         rcu_read_lock();
1484         parent = &root_task_group;
1485 down:
1486         ret = (*down)(parent, data);
1487         if (ret)
1488                 goto out_unlock;
1489         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1490                 parent = child;
1491                 goto down;
1492
1493 up:
1494                 continue;
1495         }
1496         ret = (*up)(parent, data);
1497         if (ret)
1498                 goto out_unlock;
1499
1500         child = parent;
1501         parent = parent->parent;
1502         if (parent)
1503                 goto up;
1504 out_unlock:
1505         rcu_read_unlock();
1506
1507         return ret;
1508 }
1509
1510 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1511 {
1512         return 0;
1513 }
1514 #endif
1515
1516 #ifdef CONFIG_SMP
1517 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1518 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1519 {
1520         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1521 }
1522
1523 /*
1524  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1525  * according to the scheduling class and "nice" value.
1526  *
1527  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1528  * balance conservatively.
1529  */
1530 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1531 {
1532         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1533         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1534
1535         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1536                 return total;
1537
1538         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1539 }
1540
1541 /*
1542  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1543  * according to the scheduling class and "nice" value.
1544  */
1545 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1546 {
1547         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1548         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1549
1550         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1551                 return total;
1552
1553         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1554 }
1555
1556 static struct sched_group *group_of(int cpu)
1557 {
1558         struct sched_domain *sd = rcu_dereference_sched(cpu_rq(cpu)->sd);
1559
1560         if (!sd)
1561                 return NULL;
1562
1563         return sd->groups;
1564 }
1565
1566 static unsigned long power_of(int cpu)
1567 {
1568         struct sched_group *group = group_of(cpu);
1569
1570         if (!group)
1571                 return SCHED_LOAD_SCALE;
1572
1573         return group->cpu_power;
1574 }
1575
1576 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1577
1578 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1579 {
1580         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1581         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1582
1583         if (nr_running)
1584                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1585         else
1586                 rq->avg_load_per_task = 0;
1587
1588         return rq->avg_load_per_task;
1589 }
1590
1591 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1592
1593 static __read_mostly unsigned long *update_shares_data;
1594
1595 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1596
1597 /*
1598  * Calculate and set the cpu's group shares.
1599  */
1600 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1601                                     unsigned long sd_shares,
1602                                     unsigned long sd_rq_weight,
1603                                     unsigned long *usd_rq_weight)
1604 {
1605         unsigned long shares, rq_weight;
1606         int boost = 0;
1607
1608         rq_weight = usd_rq_weight[cpu];
1609         if (!rq_weight) {
1610                 boost = 1;
1611                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1612         }
1613
1614         /*
1615          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1616          * shares_i =  -----------------------------
1617          *                  \Sum_j rq_weight_j
1618          */
1619         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1620         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1621
1622         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1623                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1624                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1625                 unsigned long flags;
1626
1627                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1628                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1629                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1630                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1631                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1632         }
1633 }
1634
1635 /*
1636  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1637  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1638  * parent group depends on the shares of its child groups.
1639  */
1640 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1641 {
1642         unsigned long weight, rq_weight = 0, sum_weight = 0, shares = 0;
1643         unsigned long *usd_rq_weight;
1644         struct sched_domain *sd = data;
1645         unsigned long flags;
1646         int i;
1647
1648         if (!tg->se[0])
1649                 return 0;
1650
1651         local_irq_save(flags);
1652         usd_rq_weight = per_cpu_ptr(update_shares_data, smp_processor_id());
1653
1654         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1655                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1656                 usd_rq_weight[i] = weight;
1657
1658                 rq_weight += weight;
1659                 /*
1660                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1661                  * is one of average load so that when a new task gets to
1662                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1663                  */
1664                 if (!weight)
1665                         weight = NICE_0_LOAD;
1666
1667                 sum_weight += weight;
1668                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1669         }
1670
1671         if (!rq_weight)
1672                 rq_weight = sum_weight;
1673
1674         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1675                 shares = tg->shares;
1676
1677         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1678                 shares = tg->shares;
1679
1680         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1681                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd_rq_weight);
1682
1683         local_irq_restore(flags);
1684
1685         return 0;
1686 }
1687
1688 /*
1689  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1690  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1691  * group is a fraction of its parents load.
1692  */
1693 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1694 {
1695         unsigned long load;
1696         long cpu = (long)data;
1697
1698         if (!tg->parent) {
1699                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1700         } else {
1701                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1702                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1703                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1704         }
1705
1706         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1707
1708         return 0;
1709 }
1710
1711 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1712 {
1713         s64 elapsed;
1714         u64 now;
1715
1716         if (root_task_group_empty())
1717                 return;
1718
1719         now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1720         elapsed = now - sd->last_update;
1721
1722         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1723                 sd->last_update = now;
1724                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1725         }
1726 }
1727
1728 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1729 {
1730         if (root_task_group_empty())
1731                 return;
1732
1733         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1734         update_shares(sd);
1735         raw_spin_lock(&rq->lock);
1736 }
1737
1738 static void update_h_load(long cpu)
1739 {
1740         if (root_task_group_empty())
1741                 return;
1742
1743         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1744 }
1745
1746 #else
1747
1748 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1749 {
1750 }
1751
1752 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1753 {
1754 }
1755
1756 #endif
1757
1758 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1759
1760 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1761
1762 /*
1763  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1764  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1765  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1766  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1767  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1768  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1769  */
1770 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1771         __releases(this_rq->lock)
1772         __acquires(busiest->lock)
1773         __acquires(this_rq->lock)
1774 {
1775         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1776         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1777
1778         return 1;
1779 }
1780
1781 #else
1782 /*
1783  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1784  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1785  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1786  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1787  * regardless of entry order into the function.
1788  */
1789 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1790         __releases(this_rq->lock)
1791         __acquires(busiest->lock)
1792         __acquires(this_rq->lock)
1793 {
1794         int ret = 0;
1795
1796         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1797                 if (busiest < this_rq) {
1798                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1799                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1800                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1801                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1802                         ret = 1;
1803                 } else
1804                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1805                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1806         }
1807         return ret;
1808 }
1809
1810 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1811
1812 /*
1813  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1814  */
1815 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1816 {
1817         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1818                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1819                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1820                 BUG_ON(1);
1821         }
1822
1823         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1824 }
1825
1826 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1827         __releases(busiest->lock)
1828 {
1829         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1830         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1831 }
1832 #endif
1833
1834 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1835 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1836 {
1837 #ifdef CONFIG_SMP
1838         cfs_rq->shares = shares;
1839 #endif
1840 }
1841 #endif
1842
1843 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1844 static void update_sysctl(void);
1845 static int get_update_sysctl_factor(void);
1846
1847 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1848 {
1849         set_task_rq(p, cpu);
1850 #ifdef CONFIG_SMP
1851         /*
1852          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1853          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1854          * per-task data have been completed by this moment.
1855          */
1856         smp_wmb();
1857         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1858 #endif
1859 }
1860
1861 #include "sched_stats.h"
1862 #include "sched_idletask.c"
1863 #include "sched_fair.c"
1864 #include "sched_rt.c"
1865 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1866 # include "sched_debug.c"
1867 #endif
1868
1869 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1870 #define for_each_class(class) \
1871    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1872
1873 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1874 {
1875         rq->nr_running++;
1876 }
1877
1878 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1879 {
1880         rq->nr_running--;
1881 }
1882
1883 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1884 {
1885         if (task_has_rt_policy(p)) {
1886                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1887                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1888                 return;
1889         }
1890
1891         /*
1892          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1893          */
1894         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1895                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1896                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1897                 return;
1898         }
1899
1900         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1901         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1902 }
1903
1904 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1905 {
1906         s64 diff = sample - *avg;
1907         *avg += diff >> 3;
1908 }
1909
1910 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1911 {
1912         if (wakeup)
1913                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1914
1915         sched_info_queued(p);
1916         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1917         p->se.on_rq = 1;
1918 }
1919
1920 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1921 {
1922         if (sleep) {
1923                 if (p->se.last_wakeup) {
1924                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1925                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1926                         p->se.last_wakeup = 0;
1927                 } else {
1928                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1929                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1930                 }
1931         }
1932
1933         sched_info_dequeued(p);
1934         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1935         p->se.on_rq = 0;
1936 }
1937
1938 /*
1939  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1940  */
1941 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1942 {
1943         return p->static_prio;
1944 }
1945
1946 /*
1947  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1948  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1949  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1950  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1951  * estimator recalculates.
1952  */
1953 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1954 {
1955         int prio;
1956
1957         if (task_has_rt_policy(p))
1958                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1959         else
1960                 prio = __normal_prio(p);
1961         return prio;
1962 }
1963
1964 /*
1965  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1966  * taken into account by the scheduler. This value might
1967  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1968  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1969  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1970  */
1971 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1972 {
1973         p->normal_prio = normal_prio(p);
1974         /*
1975          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1976          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1977          * to the normal priority:
1978          */
1979         if (!rt_prio(p->prio))
1980                 return p->normal_prio;
1981         return p->prio;
1982 }
1983
1984 /*
1985  * activate_task - move a task to the runqueue.
1986  */
1987 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1988 {
1989         if (task_contributes_to_load(p))
1990                 rq->nr_uninterruptible--;
1991
1992         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1993         inc_nr_running(rq);
1994 }
1995
1996 /*
1997  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1998  */
1999 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
2000 {
2001         if (task_contributes_to_load(p))
2002                 rq->nr_uninterruptible++;
2003
2004         dequeue_task(rq, p, sleep);
2005         dec_nr_running(rq);
2006 }
2007
2008 /**
2009  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2010  * @p: the task in question.
2011  */
2012 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2013 {
2014         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2015 }
2016
2017 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2018                                        const struct sched_class *prev_class,
2019                                        int oldprio, int running)
2020 {
2021         if (prev_class != p->sched_class) {
2022                 if (prev_class->switched_from)
2023                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
2024                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
2025         } else
2026                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
2027 }
2028
2029 #ifdef CONFIG_SMP
2030 /*
2031  * Is this task likely cache-hot:
2032  */
2033 static int
2034 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2035 {
2036         s64 delta;
2037
2038         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2039                 return 0;
2040
2041         /*
2042          * Buddy candidates are cache hot:
2043          */
2044         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2045                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2046                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2047                 return 1;
2048
2049         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2050                 return 1;
2051         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2052                 return 0;
2053
2054         delta = now - p->se.exec_start;
2055
2056         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2057 }
2058
2059 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2060 {
2061 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2062         /*
2063          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2064          * ttwu() will sort out the placement.
2065          */
2066         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2067                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2068 #endif
2069
2070         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2071
2072         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2073                 p->se.nr_migrations++;
2074                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, 1, NULL, 0);
2075         }
2076
2077         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2078 }
2079
2080 struct migration_req {
2081         struct list_head list;
2082
2083         struct task_struct *task;
2084         int dest_cpu;
2085
2086         struct completion done;
2087 };
2088
2089 /*
2090  * The task's runqueue lock must be held.
2091  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2092  */
2093 static int
2094 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2095 {
2096         struct rq *rq = task_rq(p);
2097
2098         /*
2099          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2100          * the next wake-up will properly place the task.
2101          */
2102         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p))
2103                 return 0;
2104
2105         init_completion(&req->done);
2106         req->task = p;
2107         req->dest_cpu = dest_cpu;
2108         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2109
2110         return 1;
2111 }
2112
2113 /*
2114  * wait_task_context_switch -   wait for a thread to complete at least one
2115  *                              context switch.
2116  *
2117  * @p must not be current.
2118  */
2119 void wait_task_context_switch(struct task_struct *p)
2120 {
2121         unsigned long nvcsw, nivcsw, flags;
2122         int running;
2123         struct rq *rq;
2124
2125         nvcsw   = p->nvcsw;
2126         nivcsw  = p->nivcsw;
2127         for (;;) {
2128                 /*
2129                  * The runqueue is assigned before the actual context
2130                  * switch. We need to take the runqueue lock.
2131                  *
2132                  * We could check initially without the lock but it is
2133                  * very likely that we need to take the lock in every
2134                  * iteration.
2135                  */
2136                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2137                 running = task_running(rq, p);
2138                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2139
2140                 if (likely(!running))
2141                         break;
2142                 /*
2143                  * The switch count is incremented before the actual
2144                  * context switch. We thus wait for two switches to be
2145                  * sure at least one completed.
2146                  */
2147                 if ((p->nvcsw - nvcsw) > 1)
2148                         break;
2149                 if ((p->nivcsw - nivcsw) > 1)
2150                         break;
2151
2152                 cpu_relax();
2153         }
2154 }
2155
2156 /*
2157  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2158  *
2159  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2160  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2161  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2162  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2163  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2164  * @p has remained unscheduled the whole time.
2165  *
2166  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2167  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2168  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2169  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2170  * waiting to become inactive.
2171  */
2172 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2173 {
2174         unsigned long flags;
2175         int running, on_rq;
2176         unsigned long ncsw;
2177         struct rq *rq;
2178
2179         for (;;) {
2180                 /*
2181                  * We do the initial early heuristics without holding
2182                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2183                  * the runqueue lock when things look like they will
2184                  * work out!
2185                  */
2186                 rq = task_rq(p);
2187
2188                 /*
2189                  * If the task is actively running on another CPU
2190                  * still, just relax and busy-wait without holding
2191                  * any locks.
2192                  *
2193                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2194                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2195                  * But we don't care, since "task_running()" will
2196                  * return false if the runqueue has changed and p
2197                  * is actually now running somewhere else!
2198                  */
2199                 while (task_running(rq, p)) {
2200                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2201                                 return 0;
2202                         cpu_relax();
2203                 }
2204
2205                 /*
2206                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2207                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2208                  * just go back and repeat.
2209                  */
2210                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2211                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2212                 running = task_running(rq, p);
2213                 on_rq = p->se.on_rq;
2214                 ncsw = 0;
2215                 if (!match_state || p->state == match_state)
2216                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2217                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2218
2219                 /*
2220                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2221                  */
2222                 if (unlikely(!ncsw))
2223                         break;
2224
2225                 /*
2226                  * Was it really running after all now that we
2227                  * checked with the proper locks actually held?
2228                  *
2229                  * Oops. Go back and try again..
2230                  */
2231                 if (unlikely(running)) {
2232                         cpu_relax();
2233                         continue;
2234                 }
2235
2236                 /*
2237                  * It's not enough that it's not actively running,
2238                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2239                  * preempted!
2240                  *
2241                  * So if it was still runnable (but just not actively
2242                  * running right now), it's preempted, and we should
2243                  * yield - it could be a while.
2244                  */
2245                 if (unlikely(on_rq)) {
2246                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2247                         continue;
2248                 }
2249
2250                 /*
2251                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2252                  * runnable, which means that it will never become
2253                  * running in the future either. We're all done!
2254                  */
2255                 break;
2256         }
2257
2258         return ncsw;
2259 }
2260
2261 /***
2262  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2263  * @p: the to-be-kicked thread
2264  *
2265  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2266  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2267  *
2268  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2269  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2270  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2271  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2272  * achieved as well.
2273  */
2274 void kick_process(struct task_struct *p)
2275 {
2276         int cpu;
2277
2278         preempt_disable();
2279         cpu = task_cpu(p);
2280         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2281                 smp_send_reschedule(cpu);
2282         preempt_enable();
2283 }
2284 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2285 #endif /* CONFIG_SMP */
2286
2287 /**
2288  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2289  * @p:          the task to evaluate
2290  * @func:       the function to be called
2291  * @info:       the function call argument
2292  *
2293  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2294  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2295  */
2296 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2297                               void (*func) (void *info), void *info)
2298 {
2299         int cpu;
2300
2301         preempt_disable();
2302         cpu = task_cpu(p);
2303         if (task_curr(p))
2304                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2305         preempt_enable();
2306 }
2307
2308 #ifdef CONFIG_SMP
2309 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2310 {
2311         int dest_cpu;
2312         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2313
2314         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2315         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2316                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2317                         return dest_cpu;
2318
2319         /* Any allowed, online CPU? */
2320         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2321         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2322                 return dest_cpu;
2323
2324         /* No more Mr. Nice Guy. */
2325         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
2326                 rcu_read_lock();
2327                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
2328                 rcu_read_unlock();
2329                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, &p->cpus_allowed);
2330
2331                 /*
2332                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
2333                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
2334                  * leave kernel.
2335                  */
2336                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2337                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
2338                                "longer affine to cpu%d\n",
2339                                task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2340                 }
2341         }
2342
2343         return dest_cpu;
2344 }
2345
2346 /*
2347  * Gets called from 3 sites (exec, fork, wakeup), since it is called without
2348  * holding rq->lock we need to ensure ->cpus_allowed is stable, this is done
2349  * by:
2350  *
2351  *  exec:           is unstable, retry loop
2352  *  fork & wake-up: serialize ->cpus_allowed against TASK_WAKING
2353  */
2354 static inline
2355 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2356 {
2357         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
2358
2359         /*
2360          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2361          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2362          * cpu.
2363          *
2364          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2365          *
2366          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2367          *   not worry about this generic constraint ]
2368          */
2369         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2370                      !cpu_online(cpu)))
2371                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2372
2373         return cpu;
2374 }
2375 #endif
2376
2377 /***
2378  * try_to_wake_up - wake up a thread
2379  * @p: the to-be-woken-up thread
2380  * @state: the mask of task states that can be woken
2381  * @sync: do a synchronous wakeup?
2382  *
2383  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2384  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2385  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2386  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2387  * runnable without the overhead of this.
2388  *
2389  * returns failure only if the task is already active.
2390  */
2391 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2392                           int wake_flags)
2393 {
2394         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2395         unsigned long flags;
2396         struct rq *rq, *orig_rq;
2397
2398         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2399                 wake_flags &= ~WF_SYNC;
2400
2401         this_cpu = get_cpu();
2402
2403         smp_wmb();
2404         rq = orig_rq = task_rq_lock(p, &flags);
2405         update_rq_clock(rq);
2406         if (!(p->state & state))
2407                 goto out;
2408
2409         if (p->se.on_rq)
2410                 goto out_running;
2411
2412         cpu = task_cpu(p);
2413         orig_cpu = cpu;
2414
2415 #ifdef CONFIG_SMP
2416         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2417                 goto out_activate;
2418
2419         /*
2420          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2421          * we put the task in TASK_WAKING state.
2422          *
2423          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2424          */
2425         if (task_contributes_to_load(p))
2426                 rq->nr_uninterruptible--;
2427         p->state = TASK_WAKING;
2428
2429         if (p->sched_class->task_waking)
2430                 p->sched_class->task_waking(rq, p);
2431
2432         __task_rq_unlock(rq);
2433
2434         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2435         if (cpu != orig_cpu) {
2436                 /*
2437                  * Since we migrate the task without holding any rq->lock,
2438                  * we need to be careful with task_rq_lock(), since that
2439                  * might end up locking an invalid rq.
2440                  */
2441                 set_task_cpu(p, cpu);
2442         }
2443
2444         rq = cpu_rq(cpu);
2445         raw_spin_lock(&rq->lock);
2446         update_rq_clock(rq);
2447
2448         /*
2449          * We migrated the task without holding either rq->lock, however
2450          * since the task is not on the task list itself, nobody else
2451          * will try and migrate the task, hence the rq should match the
2452          * cpu we just moved it to.
2453          */
2454         WARN_ON(task_cpu(p) != cpu);
2455         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2456
2457 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2458         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2459         if (cpu == this_cpu)
2460                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2461         else {
2462                 struct sched_domain *sd;
2463                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2464                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2465                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2466                                 break;
2467                         }
2468                 }
2469         }
2470 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2471
2472 out_activate:
2473 #endif /* CONFIG_SMP */
2474         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2475         if (wake_flags & WF_SYNC)
2476                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2477         if (orig_cpu != cpu)
2478                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2479         if (cpu == this_cpu)
2480                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2481         else
2482                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2483         activate_task(rq, p, 1);
2484         success = 1;
2485
2486         /*
2487          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2488          */
2489         if (!in_interrupt()) {
2490                 struct sched_entity *se = &current->se;
2491                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2492
2493                 if (se->last_wakeup)
2494                         sample -= se->last_wakeup;
2495                 else
2496                         sample -= se->start_runtime;
2497                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2498
2499                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2500         }
2501
2502 out_running:
2503         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2504         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2505
2506         p->state = TASK_RUNNING;
2507 #ifdef CONFIG_SMP
2508         if (p->sched_class->task_woken)
2509                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2510
2511         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2512                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2513                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2514
2515                 if (delta > max)
2516                         rq->avg_idle = max;
2517                 else
2518                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2519                 rq->idle_stamp = 0;
2520         }
2521 #endif
2522 out:
2523         task_rq_unlock(rq, &flags);
2524         put_cpu();
2525
2526         return success;
2527 }
2528
2529 /**
2530  * wake_up_process - Wake up a specific process
2531  * @p: The process to be woken up.
2532  *
2533  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2534  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2535  * running.
2536  *
2537  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2538  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2539  */
2540 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2541 {
2542         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2543 }
2544 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2545
2546 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2547 {
2548         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2549 }
2550
2551 /*
2552  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2553  * p is forked by current.
2554  *
2555  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2556  */
2557 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2558 {
2559         p->se.exec_start                = 0;
2560         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2561         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2562         p->se.nr_migrations             = 0;
2563         p->se.last_wakeup               = 0;
2564         p->se.avg_overlap               = 0;
2565         p->se.start_runtime             = 0;
2566         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2567
2568 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2569         p->se.wait_start                        = 0;
2570         p->se.wait_max                          = 0;
2571         p->se.wait_count                        = 0;
2572         p->se.wait_sum                          = 0;
2573
2574         p->se.sleep_start                       = 0;
2575         p->se.sleep_max                         = 0;
2576         p->se.sum_sleep_runtime                 = 0;
2577
2578         p->se.block_start                       = 0;
2579         p->se.block_max                         = 0;
2580         p->se.exec_max                          = 0;
2581         p->se.slice_max                         = 0;
2582
2583         p->se.nr_migrations_cold                = 0;
2584         p->se.nr_failed_migrations_affine       = 0;
2585         p->se.nr_failed_migrations_running      = 0;
2586         p->se.nr_failed_migrations_hot          = 0;
2587         p->se.nr_forced_migrations              = 0;
2588
2589         p->se.nr_wakeups                        = 0;
2590         p->se.nr_wakeups_sync                   = 0;
2591         p->se.nr_wakeups_migrate                = 0;
2592         p->se.nr_wakeups_local                  = 0;
2593         p->se.nr_wakeups_remote                 = 0;
2594         p->se.nr_wakeups_affine                 = 0;
2595         p->se.nr_wakeups_affine_attempts        = 0;
2596         p->se.nr_wakeups_passive                = 0;
2597         p->se.nr_wakeups_idle                   = 0;
2598
2599 #endif
2600
2601         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2602         p->se.on_rq = 0;
2603         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2604
2605 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2606         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2607 #endif
2608 }
2609
2610 /*
2611  * fork()/clone()-time setup:
2612  */
2613 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2614 {
2615         int cpu = get_cpu();
2616
2617         __sched_fork(p);
2618         /*
2619          * We mark the process as waking here. This guarantees that
2620          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2621          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2622          */
2623         p->state = TASK_WAKING;
2624
2625         /*
2626          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2627          */
2628         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2629                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2630                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2631                         p->normal_prio = p->static_prio;
2632                 }
2633
2634                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2635                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2636                         p->normal_prio = p->static_prio;
2637                         set_load_weight(p);
2638                 }
2639
2640                 /*
2641                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2642                  * fulfilled its duty:
2643                  */
2644                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2645         }
2646
2647         /*
2648          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2649          */
2650         p->prio = current->normal_prio;
2651
2652         if (!rt_prio(p->prio))
2653                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2654
2655         if (p->sched_class->task_fork)
2656                 p->sched_class->task_fork(p);
2657
2658         set_task_cpu(p, cpu);
2659
2660 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2661         if (likely(sched_info_on()))
2662                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2663 #endif
2664 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2665         p->oncpu = 0;
2666 #endif
2667 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2668         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2669         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2670 #endif
2671         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2672
2673         put_cpu();
2674 }
2675
2676 /*
2677  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2678  *
2679  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2680  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2681  * on the runqueue and wakes it.
2682  */
2683 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2684 {
2685         unsigned long flags;
2686         struct rq *rq;
2687         int cpu = get_cpu();
2688
2689 #ifdef CONFIG_SMP
2690         /*
2691          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2692          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2693          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2694          *
2695          * We still have TASK_WAKING but PF_STARTING is gone now, meaning
2696          * ->cpus_allowed is stable, we have preemption disabled, meaning
2697          * cpu_online_mask is stable.
2698          */
2699         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2700         set_task_cpu(p, cpu);
2701 #endif
2702
2703         /*
2704          * Since the task is not on the rq and we still have TASK_WAKING set
2705          * nobody else will migrate this task.
2706          */
2707         rq = cpu_rq(cpu);
2708         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2709
2710         BUG_ON(p->state != TASK_WAKING);
2711         p->state = TASK_RUNNING;
2712         update_rq_clock(rq);
2713         activate_task(rq, p, 0);
2714         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2715         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2716 #ifdef CONFIG_SMP
2717         if (p->sched_class->task_woken)
2718                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2719 #endif
2720         task_rq_unlock(rq, &flags);
2721         put_cpu();
2722 }
2723
2724 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2725
2726 /**
2727  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2728  * @notifier: notifier struct to register
2729  */
2730 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2731 {
2732         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2733 }
2734 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2735
2736 /**
2737  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2738  * @notifier: notifier struct to unregister
2739  *
2740  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2741  */
2742 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2743 {
2744         hlist_del(&notifier->link);
2745 }
2746 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2747
2748 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2749 {
2750         struct preempt_notifier *notifier;
2751         struct hlist_node *node;
2752
2753         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2754                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2755 }
2756
2757 static void
2758 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2759                                  struct task_struct *next)
2760 {
2761         struct preempt_notifier *notifier;
2762         struct hlist_node *node;
2763
2764         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2765                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2766 }
2767
2768 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2769
2770 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2771 {
2772 }
2773
2774 static void
2775 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2776                                  struct task_struct *next)
2777 {
2778 }
2779
2780 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2781
2782 /**
2783  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2784  * @rq: the runqueue preparing to switch
2785  * @prev: the current task that is being switched out
2786  * @next: the task we are going to switch to.
2787  *
2788  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2789  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2790  * switch.
2791  *
2792  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2793  * hooks.
2794  */
2795 static inline void
2796 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2797                     struct task_struct *next)
2798 {
2799         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2800         prepare_lock_switch(rq, next);
2801         prepare_arch_switch(next);
2802 }
2803
2804 /**
2805  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2806  * @rq: runqueue associated with task-switch
2807  * @prev: the thread we just switched away from.
2808  *
2809  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2810  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2811  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2812  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2813  *
2814  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2815  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2816  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2817  * details.)
2818  */
2819 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2820         __releases(rq->lock)
2821 {
2822         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2823         long prev_state;
2824
2825         rq->prev_mm = NULL;
2826
2827         /*
2828          * A task struct has one reference for the use as "current".
2829          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2830          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2831          * the scheduled task must drop that reference.
2832          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2833          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2834          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2835          * be dropped twice.
2836          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2837          */
2838         prev_state = prev->state;
2839         finish_arch_switch(prev);
2840 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2841         local_irq_disable();
2842 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2843         perf_event_task_sched_in(current);
2844 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2845         local_irq_enable();
2846 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2847         finish_lock_switch(rq, prev);
2848
2849         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2850         if (mm)
2851                 mmdrop(mm);
2852         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2853                 /*
2854                  * Remove function-return probe instances associated with this
2855                  * task and put them back on the free list.
2856                  */
2857                 kprobe_flush_task(prev);
2858                 put_task_struct(prev);
2859         }
2860 }
2861
2862 #ifdef CONFIG_SMP
2863
2864 /* assumes rq->lock is held */
2865 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2866 {
2867         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2868                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2869 }
2870
2871 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2872 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2873 {
2874         if (rq->post_schedule) {
2875                 unsigned long flags;
2876
2877                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2878                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2879                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2880                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2881
2882                 rq->post_schedule = 0;
2883         }
2884 }
2885
2886 #else
2887
2888 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2889 {
2890 }
2891
2892 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2893 {
2894 }
2895
2896 #endif
2897
2898 /**
2899  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2900  * @prev: the thread we just switched away from.
2901  */
2902 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2903         __releases(rq->lock)
2904 {
2905         struct rq *rq = this_rq();
2906
2907         finish_task_switch(rq, prev);
2908
2909         /*
2910          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2911          * task_switch?
2912          */
2913         post_schedule(rq);
2914
2915 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2916         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2917         preempt_enable();
2918 #endif
2919         if (current->set_child_tid)
2920                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2921 }
2922
2923 /*
2924  * context_switch - switch to the new MM and the new
2925  * thread's register state.
2926  */
2927 static inline void
2928 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2929                struct task_struct *next)
2930 {
2931         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2932
2933         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2934         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2935         mm = next->mm;
2936         oldmm = prev->active_mm;
2937         /*
2938          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2939          * combine the page table reload and the switch backend into
2940          * one hypercall.
2941          */
2942         arch_start_context_switch(prev);
2943
2944         if (likely(!mm)) {
2945                 next->active_mm = oldmm;
2946                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2947                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2948         } else
2949                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2950
2951         if (likely(!prev->mm)) {
2952                 prev->active_mm = NULL;
2953                 rq->prev_mm = oldmm;
2954         }
2955         /*
2956          * Since the runqueue lock will be released by the next
2957          * task (which is an invalid locking op but in the case
2958          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2959          * do an early lockdep release here:
2960          */
2961 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2962         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2963 #endif
2964
2965         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2966         switch_to(prev, next, prev);
2967
2968         barrier();
2969         /*
2970          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2971          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2972          * frame will be invalid.
2973          */
2974         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2975 }
2976
2977 /*
2978  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2979  *
2980  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2981  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2982  * number of context switches performed since bootup.
2983  */
2984 unsigned long nr_running(void)
2985 {
2986         unsigned long i, sum = 0;
2987
2988         for_each_online_cpu(i)
2989                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2990
2991         return sum;
2992 }
2993
2994 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2995 {
2996         unsigned long i, sum = 0;
2997
2998         for_each_possible_cpu(i)
2999                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
3000
3001         /*
3002          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
3003          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
3004          */
3005         if (unlikely((long)sum < 0))
3006                 sum = 0;
3007
3008         return sum;
3009 }
3010
3011 unsigned long long nr_context_switches(void)
3012 {
3013         int i;
3014         unsigned long long sum = 0;
3015
3016         for_each_possible_cpu(i)
3017                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
3018
3019         return sum;
3020 }
3021
3022 unsigned long nr_iowait(void)
3023 {
3024         unsigned long i, sum = 0;
3025
3026         for_each_possible_cpu(i)
3027                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3028
3029         return sum;
3030 }
3031
3032 unsigned long nr_iowait_cpu(void)
3033 {
3034         struct rq *this = this_rq();
3035         return atomic_read(&this->nr_iowait);
3036 }
3037
3038 unsigned long this_cpu_load(void)
3039 {
3040         struct rq *this = this_rq();
3041         return this->cpu_load[0];
3042 }
3043
3044
3045 /* Variables and functions for calc_load */
3046 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3047 static unsigned long calc_load_update;
3048 unsigned long avenrun[3];
3049 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
3050
3051 /**
3052  * get_avenrun - get the load average array
3053  * @loads:      pointer to dest load array
3054  * @offset:     offset to add
3055  * @shift:      shift count to shift the result left
3056  *
3057  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3058  */
3059 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3060 {
3061         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3062         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3063         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3064 }
3065
3066 static unsigned long
3067 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3068 {
3069         load *= exp;
3070         load += active * (FIXED_1 - exp);
3071         return load >> FSHIFT;
3072 }
3073
3074 /*
3075  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3076  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3077  */
3078 void calc_global_load(void)
3079 {
3080         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
3081         long active;
3082
3083         if (time_before(jiffies, upd))
3084                 return;
3085
3086         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3087         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3088
3089         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3090         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3091         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3092
3093         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3094 }
3095
3096 /*
3097  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
3098  */
3099 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3100 {
3101         long nr_active, delta;
3102
3103         nr_active = this_rq->nr_running;
3104         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3105
3106         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3107                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3108                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3109                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3110         }
3111 }
3112
3113 /*
3114  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3115  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3116  */
3117 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3118 {
3119         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3120         int i, scale;
3121
3122         this_rq->nr_load_updates++;
3123
3124         /* Update our load: */
3125         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3126                 unsigned long old_load, new_load;
3127
3128                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3129
3130                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3131                 new_load = this_load;
3132                 /*
3133                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3134                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3135                  * example.
3136                  */
3137                 if (new_load > old_load)
3138                         new_load += scale-1;
3139                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3140         }
3141
3142         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3143                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3144                 calc_load_account_active(this_rq);
3145         }
3146 }
3147
3148 #ifdef CONFIG_SMP
3149
3150 /*
3151  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
3152  *
3153  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
3154  * you need to do so manually before calling.
3155  */
3156 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3157         __acquires(rq1->lock)
3158         __acquires(rq2->lock)
3159 {
3160         BUG_ON(!irqs_disabled());
3161         if (rq1 == rq2) {
3162                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
3163                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
3164         } else {
3165                 if (rq1 < rq2) {
3166                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
3167                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3168                 } else {
3169                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
3170                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3171                 }
3172         }
3173         update_rq_clock(rq1);
3174         update_rq_clock(rq2);
3175 }
3176
3177 /*
3178  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3179  *
3180  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3181  * you need to do so manually after calling.
3182  */
3183 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3184         __releases(rq1->lock)
3185         __releases(rq2->lock)
3186 {
3187         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
3188         if (rq1 != rq2)
3189                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
3190         else
3191                 __release(rq2->lock);
3192 }
3193
3194 /*
3195  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3196  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3197  */
3198 void sched_exec(void)
3199 {
3200         struct task_struct *p = current;
3201         struct migration_req req;
3202         int dest_cpu, this_cpu;
3203         unsigned long flags;
3204         struct rq *rq;
3205
3206 again:
3207         this_cpu = get_cpu();
3208         dest_cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3209         if (dest_cpu == this_cpu) {
3210                 put_cpu();
3211                 return;
3212         }
3213
3214         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3215         put_cpu();
3216
3217         /*
3218          * select_task_rq() can race against ->cpus_allowed
3219          */
3220         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
3221             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu))) {
3222                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3223                 goto again;
3224         }
3225
3226         /* force the process onto the specified CPU */
3227         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3228                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3229                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3230
3231                 get_task_struct(mt);
3232                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3233                 wake_up_process(mt);
3234                 put_task_struct(mt);
3235                 wait_for_completion(&req.done);
3236
3237                 return;
3238         }
3239         task_rq_unlock(rq, &flags);
3240 }
3241
3242 /*
3243  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3244  * Both runqueues must be locked.
3245  */
3246 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3247                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3248 {
3249         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3250         set_task_cpu(p, this_cpu);
3251         activate_task(this_rq, p, 0);
3252         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3253 }
3254
3255 /*
3256  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3257  */
3258 static
3259 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3260                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3261                      int *all_pinned)
3262 {
3263         int tsk_cache_hot = 0;
3264         /*
3265          * We do not migrate tasks that are:
3266          * 1) running (obviously), or
3267          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3268          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3269          */
3270         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3271                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3272                 return 0;
3273         }
3274         *all_pinned = 0;
3275
3276         if (task_running(rq, p)) {
3277                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3278                 return 0;
3279         }
3280
3281         /*
3282          * Aggressive migration if:
3283          * 1) task is cache cold, or
3284          * 2) too many balance attempts have failed.
3285          */
3286
3287         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3288         if (!tsk_cache_hot ||
3289                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3290 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3291                 if (tsk_cache_hot) {
3292                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3293                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3294                 }
3295 #endif
3296                 return 1;
3297         }
3298
3299         if (tsk_cache_hot) {
3300                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3301                 return 0;
3302         }
3303         return 1;
3304 }
3305
3306 static unsigned long
3307 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3308               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3309               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3310               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3311 {
3312         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3313         struct task_struct *p;
3314         long rem_load_move = max_load_move;
3315
3316         if (max_load_move == 0)
3317                 goto out;
3318
3319         pinned = 1;
3320
3321         /*
3322          * Start the load-balancing iterator:
3323          */
3324         p = iterator->start(iterator->arg);
3325 next:
3326         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3327                 goto out;
3328
3329         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3330             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3331                 p = iterator->next(iterator->arg);
3332                 goto next;
3333         }
3334
3335         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3336         pulled++;
3337         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3338
3339 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3340         /*
3341          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3342          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3343          * section.
3344          */
3345         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3346                 goto out;
3347 #endif
3348
3349         /*
3350          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3351          */
3352         if (rem_load_move > 0) {
3353                 if (p->prio < *this_best_prio)
3354                         *this_best_prio = p->prio;
3355                 p = iterator->next(iterator->arg);
3356                 goto next;
3357         }
3358 out:
3359         /*
3360          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3361          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3362          * inside pull_task().
3363          */
3364         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3365
3366         if (all_pinned)
3367                 *all_pinned = pinned;
3368
3369         return max_load_move - rem_load_move;
3370 }
3371
3372 /*
3373  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3374  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3375  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3376  *
3377  * Called with both runqueues locked.
3378  */
3379 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3380                       unsigned long max_load_move,
3381                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3382                       int *all_pinned)
3383 {
3384         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3385         unsigned long total_load_moved = 0;
3386         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3387
3388         do {
3389                 total_load_moved +=
3390                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3391                                 max_load_move - total_load_moved,
3392                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3393                 class = class->next;
3394
3395 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3396                 /*
3397                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3398                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3399                  * the critical section.
3400                  */
3401                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3402                         break;
3403 #endif
3404         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3405
3406         return total_load_moved > 0;
3407 }
3408
3409 static int
3410 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3411                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3412                    struct rq_iterator *iterator)
3413 {
3414         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3415         int pinned = 0;
3416
3417         while (p) {
3418                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3419                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3420                         /*
3421                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3422                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3423                          * stats here rather than inside pull_task().
3424                          */
3425                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3426
3427                         return 1;
3428                 }
3429                 p = iterator->next(iterator->arg);
3430         }
3431
3432         return 0;
3433 }
3434
3435 /*
3436  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3437  * part of active balancing operations within "domain".
3438  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3439  *
3440  * Called with both runqueues locked.
3441  */
3442 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3443                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3444 {
3445         const struct sched_class *class;
3446
3447         for_each_class(class) {
3448                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3449                         return 1;
3450         }
3451
3452         return 0;
3453 }
3454 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3455 /*
3456  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3457  *              during load balancing.
3458  */
3459 struct sd_lb_stats {
3460         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3461         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3462         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3463         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3464         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3465
3466         /** Statistics of this group */
3467         unsigned long this_load;
3468         unsigned long this_load_per_task;
3469         unsigned long this_nr_running;
3470
3471         /* Statistics of the busiest group */
3472         unsigned long max_load;
3473         unsigned long busiest_load_per_task;
3474         unsigned long busiest_nr_running;
3475
3476         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3477 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3478         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3479         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3480         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3481         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3482         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3483         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3484 #endif
3485 };
3486
3487 /*
3488  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3489  */
3490 struct sg_lb_stats {
3491         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3492         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3493         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3494         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3495         unsigned long group_capacity;
3496         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3497 };
3498
3499 /**
3500  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3501  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3502  */
3503 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3504 {
3505         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3506 }
3507
3508 /**
3509  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3510  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3511  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3512  */
3513 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3514                                         enum cpu_idle_type idle)
3515 {
3516         int load_idx;
3517
3518         switch (idle) {
3519         case CPU_NOT_IDLE:
3520                 load_idx = sd->busy_idx;
3521                 break;
3522
3523         case CPU_NEWLY_IDLE:
3524                 load_idx = sd->newidle_idx;
3525                 break;
3526         default:
3527                 load_idx = sd->idle_idx;
3528                 break;
3529         }
3530
3531         return load_idx;
3532 }
3533
3534
3535 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3536 /**
3537  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3538  * the given sched_domain, during load balancing.
3539  *
3540  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3541  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3542  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3543  */
3544 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3545         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3546 {
3547         /*
3548          * Busy processors will not participate in power savings
3549          * balance.
3550          */
3551         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3552                 sds->power_savings_balance = 0;
3553         else {
3554                 sds->power_savings_balance = 1;
3555                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3556                 sds->leader_nr_running = 0;
3557         }
3558 }
3559
3560 /**
3561  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3562  * sched_domain while performing load balancing.
3563  *
3564  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3565  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3566  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3567  *              load balancing ?
3568  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3569  */
3570 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3571         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3572 {
3573
3574         if (!sds->power_savings_balance)
3575                 return;
3576
3577         /*
3578          * If the local group is idle or completely loaded
3579          * no need to do power savings balance at this domain
3580          */
3581         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3582                                 !sds->this_nr_running))
3583                 sds->power_savings_balance = 0;
3584
3585         /*
3586          * If a group is already running at full capacity or idle,
3587          * don't include that group in power savings calculations
3588          */
3589         if (!sds->power_savings_balance ||
3590                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3591                 !sgs->sum_nr_running)
3592                 return;
3593
3594         /*
3595          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3596          * This is the group from where we need to pick up the load
3597          * for saving power
3598          */
3599         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3600             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3601              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3602                 sds->group_min = group;
3603                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3604                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3605                                                 sgs->sum_nr_running;
3606         }
3607
3608         /*
3609          * Calculate the group which is almost near its
3610          * capacity but still has some space to pick up some load
3611          * from other group and save more power
3612          */
3613         if (sgs->sum_nr_running + 1 > sgs->group_capacity)
3614                 return;
3615
3616         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3617             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3618              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3619                 sds->group_leader = group;
3620                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3621         }
3622 }
3623
3624 /**
3625  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3626  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3627  *      under consideration.
3628  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3629  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3630  *
3631  * Description:
3632  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3633  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3634  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3635  *
3636  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3637  * Else returns 0.
3638  */
3639 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3640                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3641 {
3642         if (!sds->power_savings_balance)
3643                 return 0;
3644
3645         if (sds->this != sds->group_leader ||
3646                         sds->group_leader == sds->group_min)
3647                 return 0;
3648
3649         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3650         sds->busiest = sds->group_min;
3651
3652         return 1;
3653
3654 }
3655 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3656 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3657         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3658 {
3659         return;
3660 }
3661
3662 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3663         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3664 {
3665         return;
3666 }
3667
3668 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3669                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3670 {
3671         return 0;
3672 }
3673 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3674
3675
3676 unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3677 {
3678         return SCHED_LOAD_SCALE;
3679 }
3680
3681 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3682 {
3683         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
3684 }
3685
3686 unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3687 {
3688         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3689         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
3690
3691         smt_gain /= weight;
3692
3693         return smt_gain;
3694 }
3695
3696 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3697 {
3698         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
3699 }
3700
3701 unsigned long scale_rt_power(int cpu)
3702 {
3703         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3704         u64 total, available;
3705
3706         sched_avg_update(rq);
3707
3708         total = sched_avg_period() + (rq->clock - rq->age_stamp);
3709         available = total - rq->rt_avg;
3710
3711         if (unlikely((s64)total < SCHED_LOAD_SCALE))
3712                 total = SCHED_LOAD_SCALE;
3713
3714         total >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3715
3716         return div_u64(available, total);
3717 }
3718
3719 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3720 {
3721         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3722         unsigned long power = SCHED_LOAD_SCALE;
3723         struct sched_group *sdg = sd->groups;
3724
3725         if (sched_feat(ARCH_POWER))
3726                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
3727         else
3728                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
3729
3730         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3731
3732         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
3733                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
3734                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
3735                 else
3736                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
3737
3738                 power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3739         }
3740
3741         power *= scale_rt_power(cpu);
3742         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3743
3744         if (!power)
3745                 power = 1;
3746
3747         sdg->cpu_power = power;
3748 }
3749
3750 static void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3751 {
3752         struct sched_domain *child = sd->child;
3753         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
3754         unsigned long power;
3755
3756         if (!child) {
3757                 update_cpu_power(sd, cpu);
3758                 return;
3759         }
3760
3761         power = 0;
3762
3763         group = child->groups;
3764         do {
3765                 power += group->cpu_power;
3766                 group = group->next;
3767         } while (group != child->groups);
3768
3769         sdg->cpu_power = power;
3770 }
3771
3772 /**
3773  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3774  * @sd: The sched_domain whose statistics are to be updated.
3775  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3776  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3777  * @idle: Idle status of this_cpu
3778  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3779  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3780  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3781  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3782  * @balance: Should we balance.
3783  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3784  */
3785 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_domain *sd,
3786                         struct sched_group *group, int this_cpu,
3787                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3788                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3789                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3790 {
3791         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3792         int i;
3793         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3794         unsigned long sum_avg_load_per_task;
3795         unsigned long avg_load_per_task;
3796
3797         if (local_group) {
3798                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3799                 if (balance_cpu == this_cpu)
3800                         update_group_power(sd, this_cpu);
3801         }
3802
3803         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3804         sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3805         max_cpu_load = 0;
3806         min_cpu_load = ~0UL;
3807
3808         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3809                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3810
3811                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3812                         *sd_idle = 0;
3813
3814                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3815                 if (local_group) {
3816                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3817                                 first_idle_cpu = 1;
3818                                 balance_cpu = i;
3819                         }
3820
3821                         load = target_load(i, load_idx);
3822                 } else {
3823                         load = source_load(i, load_idx);
3824                         if (load > max_cpu_load)
3825                                 max_cpu_load = load;
3826                         if (min_cpu_load > load)
3827                                 min_cpu_load = load;
3828                 }
3829
3830                 sgs->group_load += load;
3831                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3832                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3833
3834                 sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3835         }
3836
3837         /*
3838          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3839          * is eligible for doing load balancing at this and above
3840          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3841          * to do the newly idle load balance.
3842          */
3843         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3844             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3845                 *balance = 0;
3846                 return;
3847         }
3848
3849         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3850         sgs->avg_load = (sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
3851
3852
3853         /*
3854          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3855          * than the average weight of two tasks.
3856          *
3857          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3858          *      might not be a suitable number - should we keep a
3859          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3860          *      the hierarchy?
3861          */
3862         avg_load_per_task = (sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3863                 group->cpu_power;
3864
3865         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3866                 sgs->group_imb = 1;
3867
3868         sgs->group_capacity =
3869                 DIV_ROUND_CLOSEST(group->cpu_power, SCHED_LOAD_SCALE);
3870 }
3871
3872 /**
3873  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3874  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3875  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3876  * @idle: Idle status of this_cpu
3877  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3878  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3879  * @balance: Should we balance.
3880  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3881  */
3882 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3883                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3884                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3885                         struct sd_lb_stats *sds)
3886 {
3887         struct sched_domain *child = sd->child;
3888         struct sched_group *group = sd->groups;
3889         struct sg_lb_stats sgs;
3890         int load_idx, prefer_sibling = 0;
3891
3892         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
3893                 prefer_sibling = 1;
3894
3895         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3896         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3897
3898         do {
3899                 int local_group;
3900
3901                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3902                                                sched_group_cpus(group));
3903                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3904                 update_sg_lb_stats(sd, group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3905                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3906
3907                 if (local_group && balance && !(*balance))
3908                         return;
3909
3910                 sds->total_load += sgs.group_load;
3911                 sds->total_pwr += group->cpu_power;
3912
3913                 /*
3914                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
3915                  * first, lower the group capacity to one so that we'll try
3916                  * and move all the excess tasks away.
3917                  */
3918                 if (prefer_sibling)
3919                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
3920
3921                 if (local_group) {
3922                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3923                         sds->this = group;
3924                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3925                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3926                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3927                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3928                                 sgs.group_imb)) {
3929                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3930                         sds->busiest = group;
3931                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3932                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3933                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3934                 }
3935
3936                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
3937                 group = group->next;
3938         } while (group != sd->groups);
3939 }
3940
3941 /**
3942  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3943  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3944  *                      load balancing.
3945  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3946  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3947  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3948  */
3949 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3950                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3951 {
3952         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3953         unsigned int imbn = 2;
3954
3955         if (sds->this_nr_running) {
3956                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3957                 if (sds->busiest_load_per_task >
3958                                 sds->this_load_per_task)
3959                         imbn = 1;
3960         } else
3961                 sds->this_load_per_task =
3962                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3963
3964         if (sds->max_load - sds->this_load + sds->busiest_load_per_task >=
3965                         sds->busiest_load_per_task * imbn) {
3966                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3967                 return;
3968         }
3969
3970         /*
3971          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3972          * however we may be able to increase total CPU power used by
3973          * moving them.
3974          */
3975
3976         pwr_now += sds->busiest->cpu_power *
3977                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3978         pwr_now += sds->this->cpu_power *
3979                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3980         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3981
3982         /* Amount of load we'd subtract */
3983         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3984                 sds->busiest->cpu_power;
3985         if (sds->max_load > tmp)
3986                 pwr_move += sds->busiest->cpu_power *
3987                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
3988
3989         /* Amount of load we'd add */
3990         if (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power <
3991                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3992                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power) /
3993                         sds->this->cpu_power;
3994         else
3995                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3996                         sds->this->cpu_power;
3997         pwr_move += sds->this->cpu_power *
3998                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
3999         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
4000
4001         /* Move if we gain throughput */
4002         if (pwr_move > pwr_now)
4003                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
4004 }
4005
4006 /**
4007  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
4008  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
4009  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
4010  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
4011  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
4012  */
4013 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
4014                 unsigned long *imbalance)
4015 {
4016         unsigned long max_pull;
4017         /*
4018          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
4019          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
4020          * its cpu_power, while calculating max_load..)
4021          */
4022         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
4023                 *imbalance = 0;
4024                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
4025         }
4026
4027         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
4028         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load,
4029                         sds->max_load - sds->busiest_load_per_task);
4030
4031         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
4032         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->cpu_power,
4033                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->cpu_power)
4034                         / SCHED_LOAD_SCALE;
4035
4036         /*
4037          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
4038          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
4039          * a think about bumping its value to force at least one task to be
4040          * moved
4041          */
4042         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
4043                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
4044
4045 }
4046 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
4047
4048 /**
4049  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
4050  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
4051  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
4052  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
4053  * such a group exists.
4054  *
4055  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
4056  * to restore balance.
4057  *
4058  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
4059  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
4060  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
4061  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
4062  * @idle: The idle status of this_cpu.
4063  * @sd_idle: The idleness of sd
4064  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
4065  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
4066  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
4067  *
4068  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
4069  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
4070  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
4071  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
4072  */
4073 static struct sched_group *
4074 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
4075                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
4076                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
4077 {
4078         struct sd_lb_stats sds;
4079
4080         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
4081
4082         /*
4083          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
4084          * this level.
4085          */
4086         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
4087                                         balance, &sds);
4088
4089         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
4090         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
4091          *    at this level.
4092          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
4093          * 3) This group is the busiest group.
4094          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
4095          *    sched_domain.
4096          * 5) The imbalance is within the specified limit.
4097          * 6) Any rebalance would lead to ping-pong
4098          */
4099         if (balance && !(*balance))
4100                 goto ret;
4101
4102         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
4103                 goto out_balanced;
4104
4105         if (sds.this_load >= sds.max_load)
4106                 goto out_balanced;
4107
4108         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
4109
4110         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
4111                 goto out_balanced;
4112
4113         if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
4114                 goto out_balanced;
4115
4116         sds.busiest_load_per_task /= sds.busiest_nr_running;
4117         if (sds.group_imb)
4118                 sds.busiest_load_per_task =
4119                         min(sds.busiest_load_per_task, sds.avg_load);
4120
4121         /*
4122          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
4123          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
4124          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
4125          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
4126          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
4127          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
4128          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
4129          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
4130          * appear as very large values with unsigned longs.
4131          */
4132         if (sds.max_load <= sds.busiest_load_per_task)
4133                 goto out_balanced;
4134
4135         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
4136         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
4137         return sds.busiest;
4138
4139 out_balanced:
4140         /*
4141          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
4142          * to save power.
4143          */
4144         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
4145                 return sds.busiest;
4146 ret:
4147         *imbalance = 0;
4148         return NULL;
4149 }
4150
4151 /*
4152  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
4153  */
4154 static struct rq *
4155 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
4156                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
4157 {
4158         struct rq *busiest = NULL, *rq;
4159         unsigned long max_load = 0;
4160         int i;
4161
4162         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
4163                 unsigned long power = power_of(i);
4164                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_LOAD_SCALE);
4165                 unsigned long wl;
4166
4167                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
4168                         continue;
4169
4170                 rq = cpu_rq(i);
4171                 wl = weighted_cpuload(i);
4172
4173                 /*
4174                  * When comparing with imbalance, use weighted_cpuload()
4175                  * which is not scaled with the cpu power.
4176                  */
4177                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
4178                         continue;
4179
4180                 /*
4181                  * For the load comparisons with the other cpu's, consider
4182                  * the weighted_cpuload() scaled with the cpu power, so that
4183                  * the load can be moved away from the cpu that is potentially
4184                  * running at a lower capacity.
4185                  */
4186                 wl = (wl * SCHED_LOAD_SCALE) / power;
4187
4188                 if (wl > max_load) {
4189                         max_load = wl;
4190                         busiest = rq;
4191                 }
4192         }
4193
4194         return busiest;
4195 }
4196
4197 /*
4198  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
4199  * so long as it is large enough.
4200  */
4201 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
4202
4203 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
4204 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
4205
4206 /*
4207  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4208  * tasks if there is an imbalance.
4209  */
4210 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
4211                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
4212                         int *balance)
4213 {
4214         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
4215         struct sched_group *group;
4216         unsigned long imbalance;
4217         struct rq *busiest;
4218         unsigned long flags;
4219         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4220
4221         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
4222
4223         /*
4224          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4225          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4226          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
4227          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4228          */
4229         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4230             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4231                 sd_idle = 1;
4232
4233         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
4234
4235 redo:
4236         update_shares(sd);
4237         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
4238                                    cpus, balance);
4239
4240         if (*balance == 0)
4241                 goto out_balanced;
4242
4243         if (!group) {
4244                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
4245                 goto out_balanced;
4246         }
4247
4248         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
4249         if (!busiest) {
4250                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
4251                 goto out_balanced;
4252         }
4253
4254         BUG_ON(busiest == this_rq);
4255
4256         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
4257
4258         ld_moved = 0;
4259         if (busiest->nr_running > 1) {
4260                 /*
4261                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
4262                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
4263                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
4264                  * correctly treated as an imbalance.
4265                  */
4266                 local_irq_save(flags);
4267                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
4268                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4269                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
4270                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
4271                 local_irq_restore(flags);
4272
4273                 /*
4274                  * some other cpu did the load balance for us.
4275                  */
4276                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
4277                         resched_cpu(this_cpu);
4278
4279                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
4280                 if (unlikely(all_pinned)) {
4281                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4282                         if (!cpumask_empty(cpus))
4283                                 goto redo;
4284                         goto out_balanced;
4285                 }
4286         }
4287
4288         if (!ld_moved) {
4289                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
4290                 sd->nr_balance_failed++;
4291
4292                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
4293
4294                         raw_spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
4295
4296                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
4297                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4298                          */
4299                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
4300                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4301                                 raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock,
4302                                                             flags);
4303                                 all_pinned = 1;
4304                                 goto out_one_pinned;
4305                         }
4306
4307                         if (!busiest->active_balance) {
4308                                 busiest->active_balance = 1;
4309                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
4310                                 active_balance = 1;
4311                         }
4312                         raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4313                         if (active_balance)
4314                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
4315
4316                         /*
4317                          * We've kicked active balancing, reset the failure
4318                          * counter.
4319                          */
4320                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
4321                 }
4322         } else
4323                 sd->nr_balance_failed = 0;
4324
4325         if (likely(!active_balance)) {
4326                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
4327                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
4328         } else {
4329                 /*
4330                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
4331                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
4332                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
4333                  * move_tasks).
4334                  */
4335                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
4336                         sd->balance_interval *= 2;
4337         }
4338
4339         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4340             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4341                 ld_moved = -1;
4342
4343         goto out;
4344
4345 out_balanced:
4346         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4347
4348         sd->nr_balance_failed = 0;
4349
4350 out_one_pinned:
4351         /* tune up the balancing interval */
4352         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4353                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4354                 sd->balance_interval *= 2;
4355
4356         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4357             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4358                 ld_moved = -1;
4359         else
4360                 ld_moved = 0;
4361 out:
4362         if (ld_moved)
4363                 update_shares(sd);
4364         return ld_moved;
4365 }
4366
4367 /*
4368  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4369  * tasks if there is an imbalance.
4370  *
4371  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
4372  * this_rq is locked.
4373  */
4374 static int
4375 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
4376 {
4377         struct sched_group *group;
4378         struct rq *busiest = NULL;
4379         unsigned long imbalance;
4380         int ld_moved = 0;
4381         int sd_idle = 0;
4382         int all_pinned = 0;
4383         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4384
4385         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
4386
4387         /*
4388          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4389          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4390          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
4391          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4392          */
4393         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4394             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4395                 sd_idle = 1;
4396
4397         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
4398 redo:
4399         update_shares_locked(this_rq, sd);
4400         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
4401                                    &sd_idle, cpus, NULL);
4402         if (!group) {
4403                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
4404                 goto out_balanced;
4405         }
4406
4407         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
4408         if (!busiest) {
4409                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
4410                 goto out_balanced;
4411         }
4412
4413         BUG_ON(busiest == this_rq);
4414
4415         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
4416
4417         ld_moved = 0;
4418         if (busiest->nr_running > 1) {
4419                 /* Attempt to move tasks */
4420                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4421                 /* this_rq->clock is already updated */
4422                 update_rq_clock(busiest);
4423                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4424                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
4425                                         &all_pinned);
4426                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4427
4428                 if (unlikely(all_pinned)) {
4429                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4430                         if (!cpumask_empty(cpus))
4431                                 goto redo;
4432                 }
4433         }
4434
4435         if (!ld_moved) {
4436                 int active_balance = 0;
4437
4438                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
4439                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4440                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4441                         return -1;
4442
4443                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4444                         return -1;
4445
4446                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
4447                         return -1;
4448
4449                 /*
4450                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4451                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4452                  * package. The same method used to move task in load_balance()
4453                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
4454                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
4455                  *
4456                  * The package power saving logic comes from
4457                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
4458                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
4459                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4460                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4461                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4462                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4463                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4464                  *
4465                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4466                  * will be more than one task in the source run queue and
4467                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4468                  * active balance code will not be triggered.
4469                  */
4470
4471                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
4472                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4473
4474                 /*
4475                  * don't kick the migration_thread, if the curr
4476                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4477                  */
4478                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4479                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4480                         all_pinned = 1;
4481                         return ld_moved;
4482                 }
4483
4484                 if (!busiest->active_balance) {
4485                         busiest->active_balance = 1;
4486                         busiest->push_cpu = this_cpu;
4487                         active_balance = 1;
4488                 }
4489
4490                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4491                 /*
4492                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
4493                  */
4494                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
4495                 if (active_balance)
4496                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
4497                 raw_spin_lock(&this_rq->lock);
4498
4499         } else
4500                 sd->nr_balance_failed = 0;
4501
4502         update_shares_locked(this_rq, sd);
4503         return ld_moved;
4504
4505 out_balanced:
4506         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
4507         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4508             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4509                 return -1;
4510         sd->nr_balance_failed = 0;
4511
4512         return 0;
4513 }
4514
4515 /*
4516  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4517  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4518  */
4519 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4520 {
4521         struct sched_domain *sd;
4522         int pulled_task = 0;
4523         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4524
4525         this_rq->idle_stamp = this_rq->clock;
4526
4527         if (this_rq->avg_idle < sysctl_sched_migration_cost)
4528                 return;
4529
4530         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4531                 unsigned long interval;
4532
4533                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4534                         continue;
4535
4536                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4537                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4538                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4539                                                            sd);
4540
4541                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4542                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4543                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4544                 if (pulled_task) {
4545                         this_rq->idle_stamp = 0;
4546                         break;
4547                 }
4548         }
4549         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4550                 /*
4551                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4552                  * a busy processor. So reset next_balance.
4553                  */
4554                 this_rq->next_balance = next_balance;
4555         }
4556 }
4557
4558 /*
4559  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4560  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4561  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4562  * logical imbalances.
4563  *
4564  * Called with busiest_rq locked.
4565  */
4566 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4567 {
4568         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4569         struct sched_domain *sd;
4570         struct rq *target_rq;
4571
4572         /* Is there any task to move? */
4573         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4574                 return;
4575
4576         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4577
4578         /*
4579          * This condition is "impossible", if it occurs
4580          * we need to fix it. Originally reported by
4581          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4582          */
4583         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4584
4585         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4586         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4587         update_rq_clock(busiest_rq);
4588         update_rq_clock(target_rq);
4589
4590         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4591         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4592                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4593                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4594                                 break;
4595         }
4596
4597         if (likely(sd)) {
4598                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4599
4600                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4601                                   sd, CPU_IDLE))
4602                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4603                 else
4604                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4605         }
4606         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4607 }
4608
4609 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4610 static struct {
4611         atomic_t load_balancer;
4612         cpumask_var_t cpu_mask;
4613         cpumask_var_t ilb_grp_nohz_mask;
4614 } nohz ____cacheline_aligned = {
4615         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4616 };
4617
4618 int get_nohz_load_balancer(void)
4619 {
4620         return atomic_read(&nohz.load_balancer);
4621 }
4622
4623 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
4624 /**
4625  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
4626  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
4627  *              be returned.
4628  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
4629  *              for the given cpu.
4630  *
4631  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
4632  */
4633 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
4634 {
4635         struct sched_domain *sd;
4636
4637         for_each_domain(cpu, sd)
4638                 if (sd && (sd->flags & flag))
4639                         break;
4640
4641         return sd;
4642 }
4643
4644 /**
4645  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
4646  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
4647  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
4648  *              for cpu.
4649  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
4650  *
4651  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
4652  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
4653  */
4654 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
4655         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
4656                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
4657
4658 /**
4659  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
4660  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
4661  *
4662  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
4663  *
4664  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
4665  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
4666  * sched_group is semi-idle or not.
4667  */
4668 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
4669 {
4670         cpumask_and(nohz.ilb_grp_nohz_mask, nohz.cpu_mask,
4671                                         sched_group_cpus(ilb_group));
4672
4673         /*
4674          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
4675          * and atleast one idle cpu.
4676          */
4677         if (cpumask_empty(nohz.ilb_grp_nohz_mask))
4678                 return 0;
4679
4680         if (cpumask_equal(nohz.ilb_grp_nohz_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
4681                 return 0;
4682
4683         return 1;
4684 }
4685 /**
4686  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
4687  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
4688  *
4689  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
4690  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
4691  *
4692  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
4693  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
4694  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
4695  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
4696  */
4697 static int find_new_ilb(int cpu)
4698 {
4699         struct sched_domain *sd;
4700         struct sched_group *ilb_group;
4701
4702         /*
4703          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
4704          * when power-aware load balancing is enabled
4705          */
4706         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
4707                 goto out_done;
4708
4709         /*
4710          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
4711          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
4712          */
4713         if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) < 2)
4714                 goto out_done;
4715
4716         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
4717                 ilb_group = sd->groups;
4718
4719                 do {
4720                         if (is_semi_idle_group(ilb_group))
4721                                 return cpumask_first(nohz.ilb_grp_nohz_mask);
4722
4723                         ilb_group = ilb_group->next;
4724
4725                 } while (ilb_group != sd->groups);
4726         }
4727
4728 out_done:
4729         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4730 }
4731 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
4732 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
4733 {
4734         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4735 }
4736 #endif
4737
4738 /*
4739  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4740  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4741  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4742  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4743  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4744  * arrives...
4745  *
4746  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4747  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4748  * nohz.cpu_mask..
4749  *
4750  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4751  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4752  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4753  * there is no need for ilb owner.
4754  *
4755  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4756  * next busy scheduler_tick()
4757  */
4758 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4759 {
4760         int cpu = smp_processor_id();
4761
4762         if (stop_tick) {
4763                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4764
4765                 if (!cpu_active(cpu)) {
4766                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4767                                 return 0;
4768
4769                         /*
4770                          * If we are going offline and still the leader,
4771                          * give up!
4772                          */
4773                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4774                                 BUG();
4775
4776                         return 0;
4777                 }
4778
4779                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4780
4781                 /* time for ilb owner also to sleep */
4782                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_active_cpus()) {
4783                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4784                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4785                         return 0;
4786                 }
4787
4788                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4789                         /* make me the ilb owner */
4790                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4791                                 return 1;
4792                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4793                         int new_ilb;
4794
4795                         if (!(sched_smt_power_savings ||
4796                                                 sched_mc_power_savings))
4797                                 return 1;
4798                         /*
4799                          * Check to see if there is a more power-efficient
4800                          * ilb.
4801                          */
4802                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
4803                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
4804                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4805                                 resched_cpu(new_ilb);
4806                                 return 0;
4807                         }
4808                         return 1;
4809                 }
4810         } else {
4811                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4812                         return 0;
4813
4814                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4815
4816                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4817                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4818                                 BUG();
4819         }
4820         return 0;
4821 }
4822 #endif
4823
4824 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4825
4826 /*
4827  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4828  * and initiates a balancing operation if so.
4829  *
4830  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4831  */
4832 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4833 {
4834         int balance = 1;
4835         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4836         unsigned long interval;
4837         struct sched_domain *sd;
4838         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4839         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4840         int update_next_balance = 0;
4841         int need_serialize;
4842
4843         for_each_domain(cpu, sd) {
4844                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4845                         continue;
4846
4847                 interval = sd->balance_interval;
4848                 if (idle != CPU_IDLE)
4849                         interval *= sd->busy_factor;
4850
4851                 /* scale ms to jiffies */
4852                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4853                 if (unlikely(!interval))
4854                         interval = 1;
4855                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4856                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4857
4858                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4859
4860                 if (need_serialize) {
4861                         if (!spin_trylock(&balancing))
4862                                 goto out;
4863                 }
4864
4865                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4866                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
4867                                 /*
4868                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4869                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4870                                  * not idle.
4871                                  */
4872                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4873                         }
4874                         sd->last_balance = jiffies;
4875                 }
4876                 if (need_serialize)
4877                         spin_unlock(&balancing);
4878 out:
4879                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4880                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4881                         update_next_balance = 1;
4882                 }
4883
4884                 /*
4885                  * Stop the load balance at this level. There is another
4886                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4887                  * actively.
4888                  */
4889                 if (!balance)
4890                         break;
4891         }
4892
4893         /*
4894          * next_balance will be updated only when there is a need.
4895          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4896          * updated.
4897          */
4898         if (likely(update_next_balance))
4899                 rq->next_balance = next_balance;
4900 }
4901
4902 /*
4903  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4904  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4905  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4906  */
4907 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4908 {
4909         int this_cpu = smp_processor_id();
4910         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4911         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4912                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4913
4914         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4915
4916 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4917         /*
4918          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4919          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4920          * stopped.
4921          */
4922         if (this_rq->idle_at_tick &&
4923             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4924                 struct rq *rq;
4925                 int balance_cpu;
4926
4927                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4928                         if (balance_cpu == this_cpu)
4929                                 continue;
4930
4931                         /*
4932                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4933                          * work being done for other cpus. Next load
4934                          * balancing owner will pick it up.
4935                          */
4936                         if (need_resched())
4937                                 break;
4938
4939                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4940
4941                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4942                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4943                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4944                 }
4945         }
4946 #endif
4947 }
4948
4949 static inline int on_null_domain(int cpu)
4950 {
4951         return !rcu_dereference_sched(cpu_rq(cpu)->sd);
4952 }
4953
4954 /*
4955  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4956  *
4957  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4958  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4959  * if the whole system is idle.
4960  */
4961 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4962 {
4963 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4964         /*
4965          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4966          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4967          * load balancer.
4968          */
4969         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4970                 rq->in_nohz_recently = 0;
4971
4972                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4973                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4974                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4975                 }
4976
4977                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4978                         int ilb = find_new_ilb(cpu);
4979
4980                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4981                                 resched_cpu(ilb);
4982                 }
4983         }
4984
4985         /*
4986          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4987          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4988          */
4989         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4990             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4991                 resched_cpu(cpu);
4992                 return;
4993         }
4994
4995         /*
4996          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4997          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4998          */
4999         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
5000             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
5001                 return;
5002 #endif
5003         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
5004         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
5005             likely(!on_null_domain(cpu)))
5006                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
5007 }
5008
5009 #else   /* CONFIG_SMP */
5010
5011 /*
5012  * on UP we do not need to balance between CPUs:
5013  */
5014 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
5015 {
5016 }
5017
5018 #endif
5019
5020 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
5021
5022 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
5023
5024 /*
5025  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
5026  * @p in case that task is currently running.
5027  *
5028  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
5029  */
5030 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
5031 {
5032         u64 ns = 0;
5033
5034         if (task_current(rq, p)) {
5035                 update_rq_clock(rq);
5036                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
5037                 if ((s64)ns < 0)
5038                         ns = 0;
5039         }
5040
5041         return ns;
5042 }
5043
5044 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
5045 {
5046         unsigned long flags;
5047         struct rq *rq;
5048         u64 ns = 0;
5049
5050         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5051         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
5052         task_rq_unlock(rq, &flags);
5053
5054         return ns;
5055 }
5056
5057 /*
5058  * Return accounted runtime for the task.
5059  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
5060  * pending runtime that have not been accounted yet.
5061  */
5062 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
5063 {
5064         unsigned long flags;
5065         struct rq *rq;
5066         u64 ns = 0;
5067
5068         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5069         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
5070         task_rq_unlock(rq, &flags);
5071
5072         return ns;
5073 }
5074
5075 /*
5076  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
5077  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
5078  * pending runtime that have not been accounted yet.
5079  *
5080  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
5081  * so the return value not includes other pending runtime that other
5082  * running tasks might have.
5083  */
5084 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
5085 {
5086         struct task_cputime totals;
5087         unsigned long flags;
5088         struct rq *rq;
5089         u64 ns;
5090
5091         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5092         thread_group_cputime(p, &totals);
5093         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
5094         task_rq_unlock(rq, &flags);
5095
5096         return ns;
5097 }
5098
5099 /*
5100  * Account user cpu time to a process.
5101  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5102  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
5103  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5104  */
5105 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5106                        cputime_t cputime_scaled)
5107 {
5108         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5109         cputime64_t tmp;
5110
5111         /* Add user time to process. */
5112         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5113         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5114         account_group_user_time(p, cputime);
5115
5116         /* Add user time to cpustat. */
5117         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5118         if (TASK_NICE(p) > 0)
5119                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
5120         else
5121                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5122
5123         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
5124         /* Account for user time used */
5125         acct_update_integrals(p);
5126 }
5127
5128 /*
5129  * Account guest cpu time to a process.
5130  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5131  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
5132  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5133  */
5134 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5135                                cputime_t cputime_scaled)
5136 {
5137         cputime64_t tmp;
5138         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5139
5140         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5141
5142         /* Add guest time to process. */
5143         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5144         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5145         account_group_user_time(p, cputime);
5146         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
5147
5148         /* Add guest time to cpustat. */
5149         if (TASK_NICE(p) > 0) {
5150                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
5151                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
5152         } else {
5153                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5154                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
5155         }
5156 }
5157
5158 /*
5159  * Account system cpu time to a process.
5160  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5161  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
5162  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
5163  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5164  */
5165 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
5166                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
5167 {
5168         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5169         cputime64_t tmp;
5170
5171         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
5172                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
5173                 return;
5174         }
5175
5176         /* Add system time to process. */
5177         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
5178         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
5179         account_group_system_time(p, cputime);
5180
5181         /* Add system time to cpustat. */
5182         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5183         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
5184                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
5185         else if (softirq_count())
5186                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
5187         else
5188                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
5189
5190         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
5191
5192         /* Account for system time used */
5193         acct_update_integrals(p);
5194 }
5195
5196 /*
5197  * Account for involuntary wait time.
5198  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
5199  */
5200 void account_steal_time(cputime_t cputime)
5201 {
5202         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5203         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5204
5205         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
5206 }
5207
5208 /*
5209  * Account for idle time.
5210  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
5211  */
5212 void account_idle_time(cputime_t cputime)
5213 {
5214         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5215         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5216         struct rq *rq = this_rq();
5217
5218         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
5219                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
5220         else
5221                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
5222 }
5223
5224 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5225
5226 /*
5227  * Account a single tick of cpu time.
5228  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5229  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
5230  */
5231 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
5232 {
5233         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
5234         struct rq *rq = this_rq();
5235
5236         if (user_tick)
5237                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
5238         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
5239                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
5240                                     one_jiffy_scaled);
5241         else
5242                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
5243 }
5244
5245 /*
5246  * Account multiple ticks of steal time.
5247  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
5248  * @ticks: number of stolen ticks
5249  */
5250 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
5251 {
5252         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5253 }
5254
5255 /*
5256  * Account multiple ticks of idle time.
5257  * @ticks: number of stolen ticks
5258  */
5259 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
5260 {
5261         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5262 }
5263
5264 #endif
5265
5266 /*
5267  * Use precise platform statistics if available:
5268  */
5269 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5270 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5271 {
5272         *ut = p->utime;
5273         *st = p->stime;
5274 }
5275
5276 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5277 {
5278         struct task_cputime cputime;
5279
5280         thread_group_cputime(p, &cputime);
5281
5282         *ut = cputime.utime;
5283         *st = cputime.stime;
5284 }
5285 #else
5286
5287 #ifndef nsecs_to_cputime
5288 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
5289 #endif
5290
5291 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5292 {
5293         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
5294
5295         /*
5296          * Use CFS's precise accounting:
5297          */
5298         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
5299
5300         if (total) {
5301                 u64 temp;
5302
5303                 temp = (u64)(rtime * utime);
5304                 do_div(temp, total);
5305                 utime = (cputime_t)temp;
5306         } else
5307                 utime = rtime;
5308
5309         /*
5310          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
5311          */
5312         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
5313         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
5314
5315         *ut = p->prev_utime;
5316         *st = p->prev_stime;
5317 }
5318
5319 /*
5320  * Must be called with siglock held.
5321  */
5322 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5323 {
5324         struct signal_struct *sig = p->signal;
5325         struct task_cputime cputime;
5326         cputime_t rtime, utime, total;
5327
5328         thread_group_cputime(p, &cputime);
5329
5330         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
5331         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
5332
5333         if (total) {
5334                 u64 temp;
5335
5336                 temp = (u64)(rtime * cputime.utime);
5337                 do_div(temp, total);
5338                 utime = (cputime_t)temp;
5339         } else
5340                 utime = rtime;
5341
5342         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
5343         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
5344                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
5345
5346         *ut = sig->prev_utime;
5347         *st = sig->prev_stime;
5348 }
5349 #endif
5350
5351 /*
5352  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5353  * We call it with interrupts disabled.
5354  *
5355  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
5356  * timeslices.
5357  */
5358 void scheduler_tick(void)
5359 {
5360         int cpu = smp_processor_id();
5361         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5362         struct task_struct *curr = rq->curr;
5363
5364         sched_clock_tick();
5365
5366         raw_spin_lock(&rq->lock);
5367         update_rq_clock(rq);
5368         update_cpu_load(rq);
5369         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5370         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5371
5372         perf_event_task_tick(curr);
5373
5374 #ifdef CONFIG_SMP
5375         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
5376         trigger_load_balance(rq, cpu);
5377 #endif
5378 }
5379
5380 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
5381 {
5382         if (in_lock_functions(addr)) {
5383                 addr = CALLER_ADDR2;
5384                 if (in_lock_functions(addr))
5385                         addr = CALLER_ADDR3;
5386         }
5387         return addr;
5388 }
5389
5390 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5391                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
5392
5393 void __kprobes add_preempt_count(int val)
5394 {
5395 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5396         /*
5397          * Underflow?
5398          */
5399         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5400                 return;
5401 #endif
5402         preempt_count() += val;
5403 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5404         /*
5405          * Spinlock count overflowing soon?
5406          */
5407         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5408                                 PREEMPT_MASK - 10);
5409 #endif
5410         if (preempt_count() == val)
5411                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5412 }
5413 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
5414
5415 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
5416 {
5417 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5418         /*
5419          * Underflow?
5420          */
5421         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5422                 return;
5423         /*
5424          * Is the spinlock portion underflowing?
5425          */
5426         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5427                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5428                 return;
5429 #endif
5430
5431         if (preempt_count() == val)
5432                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5433         preempt_count() -= val;
5434 }
5435 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
5436
5437 #endif
5438
5439 /*
5440  * Print scheduling while atomic bug:
5441  */
5442 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5443 {
5444         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5445
5446         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5447                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5448
5449         debug_show_held_locks(prev);
5450         print_modules();
5451         if (irqs_disabled())
5452                 print_irqtrace_events(prev);
5453
5454         if (regs)
5455                 show_regs(regs);
5456         else
5457                 dump_stack();
5458 }
5459
5460 /*
5461  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5462  */
5463 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
5464 {
5465         /*
5466          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
5467          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
5468          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
5469          */
5470         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
5471                 __schedule_bug(prev);
5472
5473         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5474
5475         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
5476 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
5477         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
5478                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
5479                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
5480         }
5481 #endif
5482 }
5483
5484 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5485 {
5486         if (prev->state == TASK_RUNNING) {
5487                 u64 runtime = prev->se.sum_exec_runtime;
5488
5489                 runtime -= prev->se.prev_sum_exec_runtime;
5490                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
5491
5492                 /*
5493                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
5494                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
5495                  * the avg_overlap on preemption.
5496                  *
5497                  * We use the average preemption runtime because that
5498                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
5499                  * build up.
5500                  */
5501                 update_avg(&prev->se.avg_overlap, runtime);
5502         }
5503         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
5504 }
5505
5506 /*
5507  * Pick up the highest-prio task:
5508  */
5509 static inline struct task_struct *
5510 pick_next_task(struct rq *rq)
5511 {
5512         const struct sched_class *class;
5513         struct task_struct *p;
5514
5515         /*
5516          * Optimization: we know that if all tasks are in
5517          * the fair class we can call that function directly:
5518          */
5519         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
5520                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
5521                 if (likely(p))
5522                         return p;
5523         }
5524
5525         class = sched_class_highest;
5526         for ( ; ; ) {
5527                 p = class->pick_next_task(rq);
5528                 if (p)
5529                         return p;
5530                 /*
5531                  * Will never be NULL as the idle class always
5532                  * returns a non-NULL p:
5533                  */
5534                 class = class->next;
5535         }
5536 }
5537
5538 /*
5539  * schedule() is the main scheduler function.
5540  */
5541 asmlinkage void __sched schedule(void)
5542 {
5543         struct task_struct *prev, *next;
5544         unsigned long *switch_count;
5545         struct rq *rq;
5546         int cpu;
5547
5548 need_resched:
5549         preempt_disable();
5550         cpu = smp_processor_id();
5551         rq = cpu_rq(cpu);
5552         rcu_sched_qs(cpu);
5553         prev = rq->curr;
5554         switch_count = &prev->nivcsw;
5555
5556         release_kernel_lock(prev);
5557 need_resched_nonpreemptible:
5558
5559         schedule_debug(prev);
5560
5561         if (sched_feat(HRTICK))
5562                 hrtick_clear(rq);
5563
5564         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5565         update_rq_clock(rq);
5566         clear_tsk_need_resched(prev);
5567
5568         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
5569                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
5570                         prev->state = TASK_RUNNING;
5571                 else
5572                         deactivate_task(rq, prev, 1);
5573                 switch_count = &prev->nvcsw;
5574         }
5575
5576         pre_schedule(rq, prev);
5577
5578         if (unlikely(!rq->nr_running))
5579                 idle_balance(cpu, rq);
5580
5581         put_prev_task(rq, prev);
5582         next = pick_next_task(rq);
5583
5584         if (likely(prev != next)) {
5585                 sched_info_switch(prev, next);
5586                 perf_event_task_sched_out(prev, next);
5587
5588                 rq->nr_switches++;
5589                 rq->curr = next;
5590                 ++*switch_count;
5591
5592                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
5593                 /*
5594                  * the context switch might have flipped the stack from under
5595                  * us, hence refresh the local variables.
5596                  */
5597                 cpu = smp_processor_id();
5598                 rq = cpu_rq(cpu);
5599         } else
5600                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5601
5602         post_schedule(rq);
5603
5604         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0)) {
5605                 prev = rq->curr;
5606                 switch_count = &prev->nivcsw;
5607                 goto need_resched_nonpreemptible;
5608         }
5609
5610         preempt_enable_no_resched();
5611         if (need_resched())
5612                 goto need_resched;
5613 }
5614 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5615
5616 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
5617 /*
5618  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
5619  * access and not reliable.
5620  */
5621 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
5622 {
5623         unsigned int cpu;
5624         struct rq *rq;
5625
5626         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
5627                 return 0;
5628
5629 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
5630         /*
5631          * Need to access the cpu field knowing that
5632          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
5633          * the mutex owner just released it and exited.
5634          */
5635         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
5636                 goto out;
5637 #else
5638         cpu = owner->cpu;
5639 #endif
5640
5641         /*
5642          * Even if the access succeeded (likely case),
5643          * the cpu field may no longer be valid.
5644          */
5645         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
5646                 goto out;
5647
5648         /*
5649          * We need to validate that we can do a
5650          * get_cpu() and that we have the percpu area.
5651          */
5652         if (!cpu_online(cpu))
5653                 goto out;
5654
5655         rq = cpu_rq(cpu);
5656
5657         for (;;) {
5658                 /*
5659                  * Owner changed, break to re-assess state.
5660                  */
5661                 if (lock->owner != owner)
5662                         break;
5663
5664                 /*
5665                  * Is that owner really running on that cpu?
5666                  */
5667                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
5668                         return 0;
5669
5670                 cpu_relax();
5671         }
5672 out:
5673         return 1;
5674 }
5675 #endif
5676
5677 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5678 /*
5679  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5680  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
5681  * occur there and call schedule directly.
5682  */
5683 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
5684 {
5685         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5686
5687         /*
5688          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5689          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5690          */
5691         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
5692                 return;
5693
5694         do {
5695                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5696                 schedule();
5697                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5698
5699                 /*
5700                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5701                  * between schedule and now.
5702                  */
5703                 barrier();
5704         } while (need_resched());
5705 }
5706 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5707
5708 /*
5709  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
5710  * off of irq context.
5711  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5712  * protect us against recursive calling from irq.
5713  */
5714 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
5715 {
5716         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5717
5718         /* Catch callers which need to be fixed */
5719         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
5720
5721         do {
5722                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5723                 local_irq_enable();
5724                 schedule();
5725                 local_irq_disable();
5726                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5727
5728                 /*
5729                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5730                  * between schedule and now.
5731                  */
5732                 barrier();
5733         } while (need_resched());
5734 }
5735
5736 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
5737
5738 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
5739                           void *key)
5740 {
5741         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
5742 }
5743 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5744
5745 /*
5746  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
5747  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
5748  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
5749  *
5750  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
5751  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
5752  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
5753  */
5754 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5755                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
5756 {
5757         wait_queue_t *curr, *next;
5758
5759         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
5760                 unsigned flags = curr->flags;
5761
5762                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
5763                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
5764                         break;
5765         }
5766 }
5767
5768 /**
5769  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
5770  * @q: the waitqueue
5771  * @mode: which threads
5772  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5773  * @key: is directly passed to the wakeup function
5774  *
5775  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5776  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5777  */
5778 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5779                         int nr_exclusive, void *key)
5780 {
5781         unsigned long flags;
5782
5783         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5784         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5785         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5786 }
5787 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5788
5789 /*
5790  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5791  */
5792 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5793 {
5794         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5795 }
5796
5797 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
5798 {
5799         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
5800 }
5801
5802 /**
5803  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
5804  * @q: the waitqueue
5805  * @mode: which threads
5806  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5807  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
5808  *
5809  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5810  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5811  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5812  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5813  *
5814  * On UP it can prevent extra preemption.
5815  *
5816  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5817  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5818  */
5819 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5820                         int nr_exclusive, void *key)
5821 {
5822         unsigned long flags;
5823         int wake_flags = WF_SYNC;
5824
5825         if (unlikely(!q))
5826                 return;
5827
5828         if (unlikely(!nr_exclusive))
5829                 wake_flags = 0;
5830
5831         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5832         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
5833         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5834 }
5835 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
5836
5837 /*
5838  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
5839  */
5840 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5841 {
5842         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
5843 }
5844 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5845
5846 /**
5847  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5848  * @x:  holds the state of this particular completion
5849  *
5850  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5851  * awakened in the same order in which they were queued.
5852  *
5853  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
5854  *
5855  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5856  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5857  */
5858 void complete(struct completion *x)
5859 {
5860         unsigned long flags;
5861
5862         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5863         x->done++;
5864         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5865         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5866 }
5867 EXPORT_SYMBOL(complete);
5868
5869 /**
5870  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5871  * @x:  holds the state of this particular completion
5872  *
5873  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5874  *
5875  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5876  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5877  */
5878 void complete_all(struct completion *x)
5879 {
5880         unsigned long flags;
5881
5882         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5883         x->done += UINT_MAX/2;
5884         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5885         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5886 }
5887 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5888
5889 static inline long __sched
5890 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5891 {
5892         if (!x->done) {
5893                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5894
5895                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5896                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5897                 do {
5898                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5899                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5900                                 break;
5901                         }
5902                         __set_current_state(state);
5903                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5904                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5905                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5906                 } while (!x->done && timeout);
5907                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5908                 if (!x->done)
5909                         return timeout;
5910         }
5911         x->done--;
5912         return timeout ?: 1;
5913 }
5914
5915 static long __sched
5916 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5917 {
5918         might_sleep();
5919
5920         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5921         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5922         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5923         return timeout;
5924 }
5925
5926 /**
5927  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5928  * @x:  holds the state of this particular completion
5929  *
5930  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5931  * interruptible and there is no timeout.
5932  *
5933  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5934  * and interrupt capability. Also see complete().
5935  */
5936 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5937 {
5938         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5939 }
5940 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5941
5942 /**
5943  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5944  * @x:  holds the state of this particular completion
5945  * @timeout:  timeout value in jiffies
5946  *
5947  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5948  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5949  * interruptible.
5950  */
5951 unsigned long __sched
5952 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5953 {
5954         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5955 }
5956 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5957
5958 /**
5959  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5960  * @x:  holds the state of this particular completion
5961  *
5962  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5963  * interruptible.
5964  */
5965 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5966 {
5967         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5968         if (t == -ERESTARTSYS)
5969                 return t;
5970         return 0;
5971 }
5972 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5973
5974 /**
5975  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5976  * @x:  holds the state of this particular completion
5977  * @timeout:  timeout value in jiffies
5978  *
5979  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5980  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5981  */
5982 unsigned long __sched
5983 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5984                                           unsigned long timeout)
5985 {
5986         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5987 }
5988 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5989
5990 /**
5991  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5992  * @x:  holds the state of this particular completion
5993  *
5994  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5995  * interrupted by a kill signal.
5996  */
5997 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5998 {
5999         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
6000         if (t == -ERESTARTSYS)
6001                 return t;
6002         return 0;
6003 }
6004 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
6005
6006 /**
6007  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
6008  *      @x:     completion structure
6009  *
6010  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
6011  *               1 if a decrement succeeded.
6012  *
6013  *      If a completion is being used as a counting completion,
6014  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
6015  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
6016  *      is protecting is not available.
6017  */
6018 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
6019 {
6020         unsigned long flags;
6021         int ret = 1;
6022
6023         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
6024         if (!x->done)
6025                 ret = 0;
6026         else
6027                 x->done--;
6028         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
6029         return ret;
6030 }
6031 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
6032
6033 /**
6034  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
6035  *      @x:     completion structure
6036  *
6037  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
6038  *               1 if there are no waiters.
6039  *
6040  */
6041 bool completion_done(struct completion *x)
6042 {
6043         unsigned long flags;
6044         int ret = 1;
6045
6046         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
6047         if (!x->done)
6048                 ret = 0;
6049         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
6050         return ret;
6051 }
6052 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
6053
6054 static long __sched
6055 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
6056 {
6057         unsigned long flags;
6058         wait_queue_t wait;
6059
6060         init_waitqueue_entry(&wait, current);
6061
6062         __set_current_state(state);
6063
6064         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
6065         __add_wait_queue(q, &wait);
6066         spin_unlock(&q->lock);
6067         timeout = schedule_timeout(timeout);
6068         spin_lock_irq(&q->lock);
6069         __remove_wait_queue(q, &wait);
6070         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
6071
6072         return timeout;
6073 }
6074
6075 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
6076 {
6077         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
6078 }
6079 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
6080
6081 long __sched
6082 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
6083 {
6084         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
6085 }
6086 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
6087
6088 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
6089 {
6090         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
6091 }
6092 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
6093
6094 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
6095 {
6096         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
6097 }
6098 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
6099
6100 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6101
6102 /*
6103  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
6104  * @p: task
6105  * @prio: prio value (kernel-internal form)
6106  *
6107  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
6108  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
6109  *
6110  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
6111  */
6112 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
6113 {
6114         unsigned long flags;
6115         int oldprio, on_rq, running;
6116         struct rq *rq;
6117         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6118
6119         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
6120
6121         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6122         update_rq_clock(rq);
6123
6124         oldprio = p->prio;
6125         on_rq = p->se.on_rq;
6126         running = task_current(rq, p);
6127         if (on_rq)
6128                 dequeue_task(rq, p, 0);
6129         if (running)
6130                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6131
6132         if (rt_prio(prio))
6133                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6134         else
6135                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6136
6137         p->prio = prio;
6138
6139         if (running)
6140                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6141         if (on_rq) {
6142                 enqueue_task(rq, p, 0);
6143
6144                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6145         }
6146         task_rq_unlock(rq, &flags);
6147 }
6148
6149 #endif
6150
6151 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
6152 {
6153         int old_prio, delta, on_rq;
6154         unsigned long flags;
6155         struct rq *rq;
6156
6157         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
6158                 return;
6159         /*
6160          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
6161          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
6162          */
6163         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6164         update_rq_clock(rq);
6165         /*
6166          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
6167          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
6168          * it wont have any effect on scheduling until the task is
6169          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
6170          */
6171         if (task_has_rt_policy(p)) {
6172                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6173                 goto out_unlock;
6174         }
6175         on_rq = p->se.on_rq;
6176         if (on_rq)
6177                 dequeue_task(rq, p, 0);
6178
6179         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6180         set_load_weight(p);
6181         old_prio = p->prio;
6182         p->prio = effective_prio(p);
6183         delta = p->prio - old_prio;
6184
6185         if (on_rq) {
6186                 enqueue_task(rq, p, 0);
6187                 /*
6188                  * If the task increased its priority or is running and
6189                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
6190                  */
6191                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
6192                         resched_task(rq->curr);
6193         }
6194 out_unlock:
6195         task_rq_unlock(rq, &flags);
6196 }
6197 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
6198
6199 /*
6200  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
6201  * @p: task
6202  * @nice: nice value
6203  */
6204 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
6205 {
6206         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
6207         int nice_rlim = 20 - nice;
6208
6209         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
6210                 capable(CAP_SYS_NICE));
6211 }
6212
6213 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
6214
6215 /*
6216  * sys_nice - change the priority of the current process.
6217  * @increment: priority increment
6218  *
6219  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
6220  * does similar things.
6221  */
6222 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
6223 {
6224         long nice, retval;
6225
6226         /*
6227          * Setpriority might change our priority at the same moment.
6228          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
6229          * and we have a single winner.
6230          */
6231         if (increment < -40)
6232                 increment = -40;
6233         if (increment > 40)
6234                 increment = 40;
6235
6236         nice = TASK_NICE(current) + increment;
6237         if (nice < -20)
6238                 nice = -20;
6239         if (nice > 19)
6240                 nice = 19;
6241
6242         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
6243                 return -EPERM;
6244
6245         retval = security_task_setnice(current, nice);
6246         if (retval)
6247                 return retval;
6248
6249         set_user_nice(current, nice);
6250         return 0;
6251 }
6252
6253 #endif
6254
6255 /**
6256  * task_prio - return the priority value of a given task.
6257  * @p: the task in question.
6258  *
6259  * This is the priority value as seen by users in /proc.
6260  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
6261  * around 0, value goes from -16 to +15.
6262  */
6263 int task_prio(const struct task_struct *p)
6264 {
6265         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
6266 }
6267
6268 /**
6269  * task_nice - return the nice value of a given task.
6270  * @p: the task in question.
6271  */
6272 int task_nice(const struct task_struct *p)
6273 {
6274         return TASK_NICE(p);
6275 }
6276 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
6277
6278 /**
6279  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
6280  * @cpu: the processor in question.
6281  */
6282 int idle_cpu(int cpu)
6283 {
6284         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
6285 }
6286
6287 /**
6288  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
6289  * @cpu: the processor in question.
6290  */
6291 struct task_struct *idle_task(int cpu)
6292 {
6293         return cpu_rq(cpu)->idle;
6294 }
6295
6296 /**
6297  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
6298  * @pid: the pid in question.
6299  */
6300 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
6301 {
6302         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
6303 }
6304
6305 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
6306 static void
6307 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
6308 {
6309         BUG_ON(p->se.on_rq);
6310
6311         p->policy = policy;
6312         p->rt_priority = prio;
6313         p->normal_prio = normal_prio(p);
6314         /* we are holding p->pi_lock already */
6315         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
6316         if (rt_prio(p->prio))
6317                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6318         else
6319                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6320         set_load_weight(p);
6321 }
6322
6323 /*
6324  * check the target process has a UID that matches the current process's
6325  */
6326 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
6327 {
6328         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
6329         bool match;
6330
6331         rcu_read_lock();
6332         pcred = __task_cred(p);
6333         match = (cred->euid == pcred->euid ||
6334                  cred->euid == pcred->uid);
6335         rcu_read_unlock();
6336         return match;
6337 }
6338
6339 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6340                                 struct sched_param *param, bool user)
6341 {
6342         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
6343         unsigned long flags;
6344         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6345         struct rq *rq;
6346         int reset_on_fork;
6347
6348         /* may grab non-irq protected spin_locks */
6349         BUG_ON(in_interrupt());
6350 recheck:
6351         /* double check policy once rq lock held */
6352         if (policy < 0) {
6353                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
6354                 policy = oldpolicy = p->policy;
6355         } else {
6356                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
6357                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
6358
6359                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
6360                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
6361                                 policy != SCHED_IDLE)
6362                         return -EINVAL;
6363         }
6364
6365         /*
6366          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
6367          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
6368          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
6369          */
6370         if (param->sched_priority < 0 ||
6371             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
6372             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
6373                 return -EINVAL;
6374         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
6375                 return -EINVAL;
6376
6377         /*
6378          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
6379          */
6380         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
6381                 if (rt_policy(policy)) {
6382                         unsigned long rlim_rtprio;
6383
6384                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
6385                                 return -ESRCH;
6386                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
6387                         unlock_task_sighand(p, &flags);
6388
6389                         /* can't set/change the rt policy */
6390                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
6391                                 return -EPERM;
6392
6393                         /* can't increase priority */
6394                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
6395                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
6396                                 return -EPERM;
6397                 }
6398                 /*
6399                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
6400                  * move out of SCHED_IDLE either:
6401                  */
6402                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
6403                         return -EPERM;
6404
6405                 /* can't change other user's priorities */
6406                 if (!check_same_owner(p))
6407                         return -EPERM;
6408
6409                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
6410                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
6411                         return -EPERM;
6412         }
6413
6414         if (user) {
6415 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6416                 /*
6417                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
6418                  * assigned.
6419                  */
6420                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
6421                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
6422                         return -EPERM;
6423 #endif
6424
6425                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
6426                 if (retval)
6427                         return retval;
6428         }
6429
6430         /*
6431          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
6432          * changing the priority of the task:
6433          */
6434         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6435         /*
6436          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
6437          * runqueue lock must be held.
6438          */
6439         rq = __task_rq_lock(p);
6440         /* recheck policy now with rq lock held */
6441         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
6442                 policy = oldpolicy = -1;
6443                 __task_rq_unlock(rq);
6444                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6445                 goto recheck;
6446         }
6447         update_rq_clock(rq);
6448         on_rq = p->se.on_rq;
6449         running = task_current(rq, p);
6450         if (on_rq)
6451                 deactivate_task(rq, p, 0);
6452         if (running)
6453                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6454
6455         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
6456
6457         oldprio = p->prio;
6458         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
6459
6460         if (running)
6461                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6462         if (on_rq) {
6463                 activate_task(rq, p, 0);
6464
6465                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6466         }
6467         __task_rq_unlock(rq);
6468         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6469
6470         rt_mutex_adjust_pi(p);
6471
6472         return 0;
6473 }
6474
6475 /**
6476  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
6477  * @p: the task in question.
6478  * @policy: new policy.
6479  * @param: structure containing the new RT priority.
6480  *
6481  * NOTE that the task may be already dead.
6482  */
6483 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6484                        struct sched_param *param)
6485 {
6486         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
6487 }
6488 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
6489
6490 /**
6491  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
6492  * @p: the task in question.
6493  * @policy: new policy.
6494  * @param: structure containing the new RT priority.
6495  *
6496  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
6497  * current context has permission.  For example, this is needed in
6498  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
6499  * but our caller might not have that capability.
6500  */
6501 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
6502                                struct sched_param *param)
6503 {
6504         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
6505 }
6506
6507 static int
6508 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
6509 {
6510         struct sched_param lparam;
6511         struct task_struct *p;
6512         int retval;
6513
6514         if (!param || pid < 0)
6515                 return -EINVAL;
6516         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
6517                 return -EFAULT;
6518
6519         rcu_read_lock();
6520         retval = -ESRCH;
6521         p = find_process_by_pid(pid);
6522         if (p != NULL)
6523                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
6524         rcu_read_unlock();
6525
6526         return retval;
6527 }
6528
6529 /**
6530  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
6531  * @pid: the pid in question.
6532  * @policy: new policy.
6533  * @param: structure containing the new RT priority.
6534  */
6535 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
6536                 struct sched_param __user *, param)
6537 {
6538         /* negative values for policy are not valid */
6539         if (policy < 0)
6540                 return -EINVAL;
6541
6542         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
6543 }
6544
6545 /**
6546  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
6547  * @pid: the pid in question.
6548  * @param: structure containing the new RT priority.
6549  */
6550 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6551 {
6552         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
6553 }
6554
6555 /**
6556  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
6557  * @pid: the pid in question.
6558  */
6559 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
6560 {
6561         struct task_struct *p;
6562         int retval;
6563
6564         if (pid < 0)
6565                 return -EINVAL;
6566
6567         retval = -ESRCH;
6568         rcu_read_lock();
6569         p = find_process_by_pid(pid);
6570         if (p) {
6571                 retval = security_task_getscheduler(p);
6572                 if (!retval)
6573                         retval = p->policy
6574                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
6575         }
6576         rcu_read_unlock();
6577         return retval;
6578 }
6579
6580 /**
6581  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
6582  * @pid: the pid in question.
6583  * @param: structure containing the RT priority.
6584  */
6585 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6586 {
6587         struct sched_param lp;
6588         struct task_struct *p;
6589         int retval;
6590
6591         if (!param || pid < 0)
6592                 return -EINVAL;
6593
6594         rcu_read_lock();
6595         p = find_process_by_pid(pid);
6596         retval = -ESRCH;
6597         if (!p)
6598                 goto out_unlock;
6599
6600         retval = security_task_getscheduler(p);
6601         if (retval)
6602                 goto out_unlock;
6603
6604         lp.sched_priority = p->rt_priority;
6605         rcu_read_unlock();
6606
6607         /*
6608          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
6609          */
6610         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
6611
6612         return retval;
6613
6614 out_unlock:
6615         rcu_read_unlock();
6616         return retval;
6617 }
6618
6619 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
6620 {
6621         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
6622         struct task_struct *p;
6623         int retval;
6624
6625         get_online_cpus();
6626         rcu_read_lock();
6627
6628         p = find_process_by_pid(pid);
6629         if (!p) {
6630                 rcu_read_unlock();
6631                 put_online_cpus();
6632                 return -ESRCH;
6633         }
6634
6635         /* Prevent p going away */
6636         get_task_struct(p);
6637         rcu_read_unlock();
6638
6639         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6640                 retval = -ENOMEM;
6641                 goto out_put_task;
6642         }
6643         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6644                 retval = -ENOMEM;
6645                 goto out_free_cpus_allowed;
6646         }
6647         retval = -EPERM;
6648         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
6649                 goto out_unlock;
6650
6651         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
6652         if (retval)
6653                 goto out_unlock;
6654
6655         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6656         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6657  again:
6658         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
6659
6660         if (!retval) {
6661                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6662                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6663                         /*
6664                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6665                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6666                          * cpuset's cpus_allowed
6667                          */
6668                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6669                         goto again;
6670                 }
6671         }
6672 out_unlock:
6673         free_cpumask_var(new_mask);
6674 out_free_cpus_allowed:
6675         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6676 out_put_task:
6677         put_task_struct(p);
6678         put_online_cpus();
6679         return retval;
6680 }
6681
6682 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6683                              struct cpumask *new_mask)
6684 {
6685         if (len < cpumask_size())
6686                 cpumask_clear(new_mask);
6687         else if (len > cpumask_size())
6688                 len = cpumask_size();
6689
6690         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6691 }
6692
6693 /**
6694  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
6695  * @pid: pid of the process
6696  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6697  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
6698  */
6699 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6700                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6701 {
6702         cpumask_var_t new_mask;
6703         int retval;
6704
6705         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6706                 return -ENOMEM;
6707
6708         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6709         if (retval == 0)
6710                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6711         free_cpumask_var(new_mask);
6712         return retval;
6713 }
6714
6715 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6716 {
6717         struct task_struct *p;
6718         unsigned long flags;
6719         struct rq *rq;
6720         int retval;
6721
6722         get_online_cpus();
6723         rcu_read_lock();
6724
6725         retval = -ESRCH;
6726         p = find_process_by_pid(pid);
6727         if (!p)
6728                 goto out_unlock;
6729
6730         retval = security_task_getscheduler(p);
6731         if (retval)
6732                 goto out_unlock;
6733
6734         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6735         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6736         task_rq_unlock(rq, &flags);
6737
6738 out_unlock:
6739         rcu_read_unlock();
6740         put_online_cpus();
6741
6742         return retval;
6743 }
6744
6745 /**
6746  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
6747  * @pid: pid of the process
6748  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6749  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
6750  */
6751 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6752                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6753 {
6754         int ret;
6755         cpumask_var_t mask;
6756
6757         if (len < cpumask_size())
6758                 return -EINVAL;
6759
6760         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6761                 return -ENOMEM;
6762
6763         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6764         if (ret == 0) {
6765                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
6766                         ret = -EFAULT;
6767                 else
6768                         ret = cpumask_size();
6769         }
6770         free_cpumask_var(mask);
6771
6772         return ret;
6773 }
6774
6775 /**
6776  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6777  *
6778  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6779  * other threads running on this CPU then this function will return.
6780  */
6781 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6782 {
6783         struct rq *rq = this_rq_lock();
6784
6785         schedstat_inc(rq, yld_count);
6786         current->sched_class->yield_task(rq);
6787
6788         /*
6789          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
6790          * no need to preempt or enable interrupts:
6791          */
6792         __release(rq->lock);
6793         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
6794         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
6795         preempt_enable_no_resched();
6796
6797         schedule();
6798
6799         return 0;
6800 }
6801
6802 static inline int should_resched(void)
6803 {
6804         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
6805 }
6806
6807 static void __cond_resched(void)
6808 {
6809         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6810         schedule();
6811         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6812 }
6813
6814 int __sched _cond_resched(void)
6815 {
6816         if (should_resched()) {
6817                 __cond_resched();
6818                 return 1;
6819         }
6820         return 0;
6821 }
6822 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6823
6824 /*
6825  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6826  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6827  *
6828  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6829  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6830  * spin_unlock(), once by hand).
6831  */
6832 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6833 {
6834         int resched = should_resched();
6835         int ret = 0;
6836
6837         lockdep_assert_held(lock);
6838
6839         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6840                 spin_unlock(lock);
6841                 if (resched)
6842                         __cond_resched();
6843                 else
6844                         cpu_relax();
6845                 ret = 1;
6846                 spin_lock(lock);
6847         }
6848         return ret;
6849 }
6850 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
6851
6852 int __sched __cond_resched_softirq(void)
6853 {
6854         BUG_ON(!in_softirq());
6855
6856         if (should_resched()) {
6857                 local_bh_enable();
6858                 __cond_resched();
6859                 local_bh_disable();
6860                 return 1;
6861         }
6862         return 0;
6863 }
6864 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
6865
6866 /**
6867  * yield - yield the current processor to other threads.
6868  *
6869  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6870  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6871  */
6872 void __sched yield(void)
6873 {
6874         set_current_state(TASK_RUNNING);
6875         sys_sched_yield();
6876 }
6877 EXPORT_SYMBOL(yield);
6878
6879 /*
6880  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6881  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6882  */
6883 void __sched io_schedule(void)
6884 {
6885         struct rq *rq = raw_rq();
6886
6887         delayacct_blkio_start();
6888         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6889         current->in_iowait = 1;
6890         schedule();
6891         current->in_iowait = 0;
6892         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6893         delayacct_blkio_end();
6894 }
6895 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6896
6897 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6898 {
6899         struct rq *rq = raw_rq();
6900         long ret;
6901
6902         delayacct_blkio_start();
6903         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6904         current->in_iowait = 1;
6905         ret = schedule_timeout(timeout);
6906         current->in_iowait = 0;
6907         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6908         delayacct_blkio_end();
6909         return ret;
6910 }
6911
6912 /**
6913  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6914  * @policy: scheduling class.
6915  *
6916  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6917  * by a given scheduling class.
6918  */
6919 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6920 {
6921         int ret = -EINVAL;
6922
6923         switch (policy) {
6924         case SCHED_FIFO:
6925         case SCHED_RR:
6926                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6927                 break;
6928         case SCHED_NORMAL:
6929         case SCHED_BATCH:
6930         case SCHED_IDLE:
6931                 ret = 0;
6932                 break;
6933         }
6934         return ret;
6935 }
6936
6937 /**
6938  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6939  * @policy: scheduling class.
6940  *
6941  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6942  * by a given scheduling class.
6943  */
6944 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6945 {
6946         int ret = -EINVAL;
6947
6948         switch (policy) {
6949         case SCHED_FIFO:
6950         case SCHED_RR:
6951                 ret = 1;
6952                 break;
6953         case SCHED_NORMAL:
6954         case SCHED_BATCH:
6955         case SCHED_IDLE:
6956                 ret = 0;
6957         }
6958         return ret;
6959 }
6960
6961 /**
6962  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6963  * @pid: pid of the process.
6964  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6965  *
6966  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6967  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6968  */
6969 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6970                 struct timespec __user *, interval)
6971 {
6972         struct task_struct *p;
6973         unsigned int time_slice;
6974         unsigned long flags;
6975         struct rq *rq;
6976         int retval;
6977         struct timespec t;
6978
6979         if (pid < 0)
6980                 return -EINVAL;
6981
6982         retval = -ESRCH;
6983         rcu_read_lock();
6984         p = find_process_by_pid(pid);
6985         if (!p)
6986                 goto out_unlock;
6987
6988         retval = security_task_getscheduler(p);
6989         if (retval)
6990                 goto out_unlock;
6991
6992         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6993         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
6994         task_rq_unlock(rq, &flags);
6995
6996         rcu_read_unlock();
6997         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6998         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6999         return retval;
7000
7001 out_unlock:
7002         rcu_read_unlock();
7003         return retval;
7004 }
7005
7006 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
7007
7008 void sched_show_task(struct task_struct *p)
7009 {
7010         unsigned long free = 0;
7011         unsigned state;
7012
7013         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
7014         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
7015                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
7016 #if BITS_PER_LONG == 32
7017         if (state == TASK_RUNNING)
7018                 printk(KERN_CONT " running  ");
7019         else
7020                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
7021 #else
7022         if (state == TASK_RUNNING)
7023                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
7024         else
7025                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
7026 #endif
7027 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
7028         free = stack_not_used(p);
7029 #endif
7030         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
7031                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
7032                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
7033
7034         show_stack(p, NULL);
7035 }
7036
7037 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
7038 {
7039         struct task_struct *g, *p;
7040
7041 #if BITS_PER_LONG == 32
7042         printk(KERN_INFO
7043                 "  task                PC stack   pid father\n");
7044 #else
7045         printk(KERN_INFO
7046                 "  task                        PC stack   pid father\n");
7047 #endif
7048         read_lock(&tasklist_lock);
7049         do_each_thread(g, p) {
7050                 /*
7051                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
7052                  * console might take alot of time:
7053                  */
7054                 touch_nmi_watchdog();
7055                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
7056                         sched_show_task(p);
7057         } while_each_thread(g, p);
7058
7059         touch_all_softlockup_watchdogs();
7060
7061 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7062         sysrq_sched_debug_show();
7063 #endif
7064         read_unlock(&tasklist_lock);
7065         /*
7066          * Only show locks if all tasks are dumped:
7067          */
7068         if (!state_filter)
7069                 debug_show_all_locks();
7070 }
7071
7072 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
7073 {
7074         idle->sched_class = &idle_sched_class;
7075 }
7076
7077 /**
7078  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
7079  * @idle: task in question
7080  * @cpu: cpu the idle task belongs to
7081  *
7082  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
7083  * flag, to make booting more robust.
7084  */
7085 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
7086 {
7087         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7088         unsigned long flags;
7089
7090         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7091
7092         __sched_fork(idle);
7093         idle->state = TASK_RUNNING;
7094         idle->se.exec_start = sched_clock();
7095
7096         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
7097         __set_task_cpu(idle, cpu);
7098
7099         rq->curr = rq->idle = idle;
7100 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
7101         idle->oncpu = 1;
7102 #endif
7103         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7104
7105         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
7106 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
7107         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
7108 #else
7109         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
7110 #endif
7111         /*
7112          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
7113          */
7114         idle->sched_class = &idle_sched_class;
7115         ftrace_graph_init_task(idle);
7116 }
7117
7118 /*
7119  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
7120  * indicates which cpus entered this state. This is used
7121  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
7122  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
7123  * always be CPU_BITS_NONE.
7124  */
7125 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
7126
7127 /*
7128  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
7129  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
7130  * to users decreases. But the relationship is not linear,
7131  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
7132  * number of CPUs.
7133  *
7134  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
7135  */
7136 static int get_update_sysctl_factor(void)
7137 {
7138         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
7139         unsigned int factor;
7140
7141         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
7142         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
7143                 factor = 1;
7144                 break;
7145         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
7146                 factor = cpus;
7147                 break;
7148         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
7149         default:
7150                 factor = 1 + ilog2(cpus);
7151                 break;
7152         }
7153
7154         return factor;
7155 }
7156
7157 static void update_sysctl(void)
7158 {
7159         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
7160
7161 #define SET_SYSCTL(name) \
7162         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
7163         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
7164         SET_SYSCTL(sched_latency);
7165         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
7166         SET_SYSCTL(sched_shares_ratelimit);
7167 #undef SET_SYSCTL
7168 }
7169
7170 static inline void sched_init_granularity(void)
7171 {
7172         update_sysctl();
7173 }
7174
7175 #ifdef CONFIG_SMP
7176 /*
7177  * This is how migration works:
7178  *
7179  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
7180  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
7181  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
7182  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
7183  *    thread off the CPU)
7184  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
7185  *    task is still in the wrong runqueue.
7186  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
7187  *    it and puts it into the right queue.
7188  * 6) migration thread up()s the semaphore.
7189  * 7) we wake up and the migration is done.
7190  */
7191
7192 /*
7193  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
7194  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
7195  * is removed from the allowed bitmask.
7196  *
7197  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
7198  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
7199  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
7200  */
7201 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
7202 {
7203         struct migration_req req;
7204         unsigned long flags;
7205         struct rq *rq;
7206         int ret = 0;
7207
7208         rq = task_rq_lock(p, &flags);
7209
7210         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
7211                 ret = -EINVAL;
7212                 goto out;
7213         }
7214
7215         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
7216                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
7217                 ret = -EINVAL;
7218                 goto out;
7219         }
7220
7221         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
7222                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
7223         else {
7224                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
7225                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
7226         }
7227
7228         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
7229         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
7230                 goto out;
7231
7232         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask), &req)) {
7233                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
7234                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
7235
7236                 get_task_struct(mt);
7237                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7238                 wake_up_process(rq->migration_thread);
7239                 put_task_struct(mt);
7240                 wait_for_completion(&req.done);
7241                 tlb_migrate_finish(p->mm);
7242                 return 0;
7243         }
7244 out:
7245         task_rq_unlock(rq, &flags);
7246
7247         return ret;
7248 }
7249 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
7250
7251 /*
7252  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
7253  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
7254  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
7255  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
7256  *
7257  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
7258  * as the task is no longer on this CPU.
7259  *
7260  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
7261  */
7262 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
7263 {
7264         struct rq *rq_dest, *rq_src;
7265         int ret = 0;
7266
7267         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
7268                 return ret;
7269
7270         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
7271         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
7272
7273         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7274         /* Already moved. */
7275         if (task_cpu(p) != src_cpu)
7276                 goto done;
7277         /* Affinity changed (again). */
7278         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
7279                 goto fail;
7280
7281         /*
7282          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
7283          * placed properly.
7284          */
7285         if (p->se.on_rq) {
7286                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
7287                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
7288                 activate_task(rq_dest, p, 0);
7289                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
7290         }
7291 done:
7292         ret = 1;
7293 fail:
7294         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7295         return ret;
7296 }
7297
7298 #define RCU_MIGRATION_IDLE      0
7299 #define RCU_MIGRATION_NEED_QS   1
7300 #define RCU_MIGRATION_GOT_QS    2
7301 #define RCU_MIGRATION_MUST_SYNC 3
7302
7303 /*
7304  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
7305  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
7306  * another runqueue.
7307  */
7308 static int migration_thread(void *data)
7309 {
7310         int badcpu;
7311         int cpu = (long)data;
7312         struct rq *rq;
7313
7314         rq = cpu_rq(cpu);
7315         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
7316
7317         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7318         while (!kthread_should_stop()) {
7319                 struct migration_req *req;
7320                 struct list_head *head;
7321
7322                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7323
7324                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
7325                         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7326                         break;
7327                 }
7328
7329                 if (rq->active_balance) {
7330                         active_load_balance(rq, cpu);
7331                         rq->active_balance = 0;
7332                 }
7333
7334                 head = &rq->migration_queue;
7335
7336                 if (list_empty(head)) {
7337                         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7338                         schedule();
7339                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7340                         continue;
7341                 }
7342                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
7343                 list_del_init(head->next);
7344
7345                 if (req->task != NULL) {
7346                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
7347                         __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
7348                 } else if (likely(cpu == (badcpu = smp_processor_id()))) {
7349                         req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_GOT_QS;
7350                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
7351                 } else {
7352                         req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_MUST_SYNC;
7353                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
7354                         WARN_ONCE(1, "migration_thread() on CPU %d, expected %d\n", badcpu, cpu);
7355                 }
7356                 local_irq_enable();
7357
7358                 complete(&req->done);
7359         }
7360         __set_current_state(TASK_RUNNING);
7361
7362         return 0;
7363 }
7364
7365 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7366
7367 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
7368 {
7369         int ret;
7370
7371         local_irq_disable();
7372         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
7373         local_irq_enable();
7374         return ret;
7375 }
7376
7377 /*
7378  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
7379  */
7380 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
7381 {
7382         int dest_cpu;
7383
7384 again:
7385         dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, p);
7386
7387         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
7388         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
7389                 goto again;
7390 }
7391
7392 /*
7393  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
7394  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
7395  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
7396  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
7397  * to keep the global sum constant after CPU-down:
7398  */
7399 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
7400 {
7401         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
7402         unsigned long flags;
7403
7404         local_irq_save(flags);
7405         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7406         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
7407         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
7408         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7409         local_irq_restore(flags);
7410 }
7411
7412 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
7413 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
7414 {
7415         struct task_struct *p, *t;
7416
7417         read_lock(&tasklist_lock);
7418
7419         do_each_thread(t, p) {
7420                 if (p == current)
7421                         continue;
7422
7423                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
7424                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
7425         } while_each_thread(t, p);
7426
7427         read_unlock(&tasklist_lock);
7428 }
7429
7430 /*
7431  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
7432  * It does so by boosting its priority to highest possible.
7433  * Used by CPU offline code.
7434  */
7435 void sched_idle_next(void)
7436 {
7437         int this_cpu = smp_processor_id();
7438         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
7439         struct task_struct *p = rq->idle;
7440         unsigned long flags;
7441
7442         /* cpu has to be offline */
7443         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
7444
7445         /*
7446          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
7447          * and interrupts disabled on the current cpu.
7448          */
7449         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7450
7451         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7452
7453         update_rq_clock(rq);
7454         activate_task(rq, p, 0);
7455
7456         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7457 }
7458
7459 /*
7460  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
7461  * offline.
7462  */
7463 void idle_task_exit(void)
7464 {
7465         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
7466
7467         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
7468
7469         if (mm != &init_mm)
7470                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
7471         mmdrop(mm);
7472 }
7473
7474 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
7475 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
7476 {
7477         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7478
7479         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
7480         BUG_ON(!p->exit_state);
7481
7482         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
7483         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
7484
7485         get_task_struct(p);
7486
7487         /*
7488          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
7489          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
7490          * fine.
7491          */
7492         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7493         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
7494         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7495
7496         put_task_struct(p);
7497 }
7498
7499 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
7500 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
7501 {
7502         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7503         struct task_struct *next;
7504
7505         for ( ; ; ) {
7506                 if (!rq->nr_running)
7507                         break;
7508                 update_rq_clock(rq);
7509                 next = pick_next_task(rq);
7510                 if (!next)
7511                         break;
7512                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
7513                 migrate_dead(dead_cpu, next);
7514
7515         }
7516 }
7517
7518 /*
7519  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
7520  */
7521 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
7522 {
7523         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
7524         rq->calc_load_active = 0;
7525 }
7526 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
7527
7528 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
7529
7530 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
7531         {
7532                 .procname       = "sched_domain",
7533                 .mode           = 0555,
7534         },
7535         {}
7536 };
7537
7538 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
7539         {
7540                 .procname       = "kernel",
7541                 .mode           = 0555,
7542                 .child          = sd_ctl_dir,
7543         },
7544         {}
7545 };
7546
7547 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
7548 {
7549         struct ctl_table *entry =
7550                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
7551
7552         return entry;
7553 }
7554
7555 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
7556 {
7557         struct ctl_table *entry;
7558
7559         /*
7560          * In the intermediate directories, both the child directory and
7561          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
7562          * will always be set. In the lowest directory the names are
7563          * static strings and all have proc handlers.
7564          */
7565         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
7566                 if (entry->child)
7567                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
7568                 if (entry->proc_handler == NULL)
7569                         kfree(entry->procname);
7570         }
7571
7572         kfree(*tablep);
7573         *tablep = NULL;
7574 }
7575
7576 static void
7577 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
7578                 const char *procname, void *data, int maxlen,
7579                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
7580 {
7581         entry->procname = procname;
7582         entry->data = data;
7583         entry->maxlen = maxlen;
7584         entry->mode = mode;
7585         entry->proc_handler = proc_handler;
7586 }
7587
7588 static struct ctl_table *
7589 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
7590 {
7591         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
7592
7593         if (table == NULL)
7594                 return NULL;
7595
7596         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
7597                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7598         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
7599                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7600         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
7601                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7602         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
7603                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7604         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
7605                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7606         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
7607                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7608         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
7609                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7610         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
7611                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7612         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
7613                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7614         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
7615                 &sd->cache_nice_tries,
7616                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7617         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
7618                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7619         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
7620                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
7621         /* &table[12] is terminator */
7622
7623         return table;
7624 }
7625
7626 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
7627 {
7628         struct ctl_table *entry, *table;
7629         struct sched_domain *sd;
7630         int domain_num = 0, i;
7631         char buf[32];
7632
7633         for_each_domain(cpu, sd)
7634                 domain_num++;
7635         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
7636         if (table == NULL)
7637                 return NULL;
7638
7639         i = 0;
7640         for_each_domain(cpu, sd) {
7641                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
7642                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7643                 entry->mode = 0555;
7644                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
7645                 entry++;
7646                 i++;
7647         }
7648         return table;
7649 }
7650
7651 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
7652 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7653 {
7654         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
7655         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
7656         char buf[32];
7657
7658         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
7659         sd_ctl_dir[0].child = entry;
7660
7661         if (entry == NULL)
7662                 return;
7663
7664         for_each_possible_cpu(i) {
7665                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
7666                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7667                 entry->mode = 0555;
7668                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
7669                 entry++;
7670         }
7671
7672         WARN_ON(sd_sysctl_header);
7673         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
7674 }
7675
7676 /* may be called multiple times per register */
7677 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7678 {
7679         if (sd_sysctl_header)
7680                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
7681         sd_sysctl_header = NULL;
7682         if (sd_ctl_dir[0].child)
7683                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
7684 }
7685 #else
7686 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7687 {
7688 }
7689 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7690 {
7691 }
7692 #endif
7693
7694 static void set_rq_online(struct rq *rq)
7695 {
7696         if (!rq->online) {
7697                 const struct sched_class *class;
7698
7699                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7700                 rq->online = 1;
7701
7702                 for_each_class(class) {
7703                         if (class->rq_online)
7704                                 class->rq_online(rq);
7705                 }
7706         }
7707 }
7708
7709 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
7710 {
7711         if (rq->online) {
7712                 const struct sched_class *class;
7713
7714                 for_each_class(class) {
7715                         if (class->rq_offline)
7716                                 class->rq_offline(rq);
7717                 }
7718
7719                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7720                 rq->online = 0;
7721         }
7722 }
7723
7724 /*
7725  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
7726  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
7727  */
7728 static int __cpuinit
7729 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
7730 {
7731         struct task_struct *p;
7732         int cpu = (long)hcpu;
7733         unsigned long flags;
7734         struct rq *rq;
7735
7736         switch (action) {
7737
7738         case CPU_UP_PREPARE:
7739         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7740                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
7741                 if (IS_ERR(p))
7742                         return NOTIFY_BAD;
7743                 kthread_bind(p, cpu);
7744                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
7745                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
7746                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7747                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7748                 get_task_struct(p);
7749                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
7750                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
7751                 break;
7752
7753         case CPU_ONLINE:
7754         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7755                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
7756                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7757
7758                 /* Update our root-domain */
7759                 rq = cpu_rq(cpu);
7760                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7761                 if (rq->rd) {
7762                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7763
7764                         set_rq_online(rq);
7765                 }
7766                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7767                 break;
7768
7769 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7770         case CPU_UP_CANCELED:
7771         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7772                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
7773                         break;
7774                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
7775                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
7776                              cpumask_any(cpu_online_mask));
7777                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7778                 put_task_struct(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7779                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
7780                 break;
7781
7782         case CPU_DEAD:
7783         case CPU_DEAD_FROZEN:
7784                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
7785                 migrate_live_tasks(cpu);
7786                 rq = cpu_rq(cpu);
7787                 kthread_stop(rq->migration_thread);
7788                 put_task_struct(rq->migration_thread);
7789                 rq->migration_thread = NULL;
7790                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
7791                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7792                 update_rq_clock(rq);
7793                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
7794                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
7795                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
7796                 migrate_dead_tasks(cpu);
7797                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7798                 cpuset_unlock();
7799                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
7800                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
7801                 calc_global_load_remove(rq);
7802                 /*
7803                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
7804                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
7805                  * the requestors.
7806                  */
7807                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7808                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
7809                         struct migration_req *req;
7810
7811                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
7812                                          struct migration_req, list);
7813                         list_del_init(&req->list);
7814                         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7815                         complete(&req->done);
7816                         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7817                 }
7818                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7819                 break;
7820
7821         case CPU_DYING:
7822         case CPU_DYING_FROZEN:
7823                 /* Update our root-domain */
7824                 rq = cpu_rq(cpu);
7825                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7826                 if (rq->rd) {
7827                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7828                         set_rq_offline(rq);
7829                 }
7830                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7831                 break;
7832 #endif
7833         }
7834         return NOTIFY_OK;
7835 }
7836
7837 /*
7838  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
7839  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
7840  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
7841  */
7842 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
7843         .notifier_call = migration_call,
7844         .priority = 10
7845 };
7846
7847 static int __init migration_init(void)
7848 {
7849         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
7850         int err;
7851
7852         /* Start one for the boot CPU: */
7853         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
7854         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
7855         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
7856         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
7857
7858         return 0;
7859 }
7860 early_initcall(migration_init);
7861 #endif
7862
7863 #ifdef CONFIG_SMP
7864
7865 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7866
7867 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
7868
7869 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
7870 {
7871         sched_domain_debug_enabled = 1;
7872
7873         return 0;
7874 }
7875 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
7876
7877 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
7878                                   struct cpumask *groupmask)
7879 {
7880         struct sched_group *group = sd->groups;
7881         char str[256];
7882
7883         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
7884         cpumask_clear(groupmask);
7885
7886         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
7887
7888         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
7889                 printk("does not load-balance\n");
7890                 if (sd->parent)
7891                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
7892                                         " has parent");
7893                 return -1;
7894         }
7895
7896         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
7897
7898         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
7899                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
7900                                 "CPU%d\n", cpu);
7901         }
7902         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
7903                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
7904                                 " CPU%d\n", cpu);
7905         }
7906
7907         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
7908         do {
7909                 if (!group) {
7910                         printk("\n");
7911                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
7912                         break;
7913                 }
7914
7915                 if (!group->cpu_power) {
7916                         printk(KERN_CONT "\n");
7917                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
7918                                         "set\n");
7919                         break;
7920                 }
7921
7922                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
7923                         printk(KERN_CONT "\n");
7924                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
7925                         break;
7926                 }
7927
7928                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
7929                         printk(KERN_CONT "\n");
7930                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
7931                         break;
7932                 }
7933
7934                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
7935
7936                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
7937
7938                 printk(KERN_CONT " %s", str);
7939                 if (group->cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
7940                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
7941                                 group->cpu_power);
7942                 }
7943
7944                 group = group->next;
7945         } while (group != sd->groups);
7946         printk(KERN_CONT "\n");
7947
7948         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
7949                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
7950
7951         if (sd->parent &&
7952             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
7953                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
7954                         "of domain->span\n");
7955         return 0;
7956 }
7957
7958 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
7959 {
7960         cpumask_var_t groupmask;
7961         int level = 0;
7962
7963         if (!sched_domain_debug_enabled)
7964                 return;
7965
7966         if (!sd) {
7967                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
7968                 return;
7969         }
7970
7971         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
7972
7973         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
7974                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
7975                 return;
7976         }
7977
7978         for (;;) {
7979                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
7980                         break;
7981                 level++;
7982                 sd = sd->parent;
7983                 if (!sd)
7984                         break;
7985         }
7986         free_cpumask_var(groupmask);
7987 }
7988 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
7989 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
7990 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
7991
7992 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
7993 {
7994         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
7995                 return 1;
7996
7997         /* Following flags need at least 2 groups */
7998         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
7999                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
8000                          SD_BALANCE_FORK |
8001                          SD_BALANCE_EXEC |
8002                          SD_SHARE_CPUPOWER |
8003                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
8004                 if (sd->groups != sd->groups->next)
8005                         return 0;
8006         }
8007
8008         /* Following flags don't use groups */
8009         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
8010                 return 0;
8011
8012         return 1;
8013 }
8014
8015 static int
8016 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
8017 {
8018         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
8019
8020         if (sd_degenerate(parent))
8021                 return 1;
8022
8023         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
8024                 return 0;
8025
8026         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
8027         if (parent->groups == parent->groups->next) {
8028                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
8029                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
8030                                 SD_BALANCE_FORK |
8031                                 SD_BALANCE_EXEC |
8032                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
8033                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
8034                 if (nr_node_ids == 1)
8035                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
8036         }
8037         if (~cflags & pflags)
8038                 return 0;
8039
8040         return 1;
8041 }
8042
8043 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
8044 {
8045         synchronize_sched();
8046
8047         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
8048
8049         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
8050         free_cpumask_var(rd->online);
8051         free_cpumask_var(rd->span);
8052         kfree(rd);
8053 }
8054
8055 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
8056 {
8057         struct root_domain *old_rd = NULL;
8058         unsigned long flags;
8059
8060         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8061
8062         if (rq->rd) {
8063                 old_rd = rq->rd;
8064
8065                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
8066                         set_rq_offline(rq);
8067
8068                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
8069
8070                 /*
8071                  * If we dont want to free the old_rt yet then
8072                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
8073                  * in this function:
8074                  */
8075                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
8076                         old_rd = NULL;
8077         }
8078
8079         atomic_inc(&rd->refcount);
8080         rq->rd = rd;
8081
8082         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
8083         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
8084                 set_rq_online(rq);
8085
8086         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8087
8088         if (old_rd)
8089                 free_rootdomain(old_rd);
8090 }
8091
8092 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
8093 {
8094         gfp_t gfp = GFP_KERNEL;
8095
8096         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
8097
8098         if (bootmem)
8099                 gfp = GFP_NOWAIT;
8100
8101         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, gfp))
8102                 goto out;
8103         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, gfp))
8104                 goto free_span;
8105         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, gfp))
8106                 goto free_online;
8107
8108         if (cpupri_init(&rd->cpupri, bootmem) != 0)
8109                 goto free_rto_mask;
8110         return 0;
8111
8112 free_rto_mask:
8113         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
8114 free_online:
8115         free_cpumask_var(rd->online);
8116 free_span:
8117         free_cpumask_var(rd->span);
8118 out:
8119         return -ENOMEM;
8120 }
8121
8122 static void init_defrootdomain(void)
8123 {
8124         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
8125
8126         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
8127 }
8128
8129 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
8130 {
8131         struct root_domain *rd;
8132
8133         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
8134         if (!rd)
8135                 return NULL;
8136
8137         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
8138                 kfree(rd);
8139                 return NULL;
8140         }
8141
8142         return rd;
8143 }
8144
8145 /*
8146  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
8147  * hold the hotplug lock.
8148  */
8149 static void
8150 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
8151 {
8152         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8153         struct sched_domain *tmp;
8154
8155         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
8156         for (tmp = sd; tmp; ) {
8157                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
8158                 if (!parent)
8159                         break;
8160
8161                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
8162                         tmp->parent = parent->parent;
8163                         if (parent->parent)
8164                                 parent->parent->child = tmp;
8165                 } else
8166                         tmp = tmp->parent;
8167         }
8168
8169         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
8170                 sd = sd->parent;
8171                 if (sd)
8172                         sd->child = NULL;
8173         }
8174
8175         sched_domain_debug(sd, cpu);
8176
8177         rq_attach_root(rq, rd);
8178         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
8179 }
8180
8181 /* cpus with isolated domains */
8182 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
8183
8184 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
8185 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
8186 {
8187         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
8188         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
8189         return 1;
8190 }
8191
8192 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
8193
8194 /*
8195  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
8196  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
8197  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
8198  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
8199  *
8200  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
8201  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
8202  * and ->cpu_power to 0.
8203  */
8204 static void
8205 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
8206                         const struct cpumask *cpu_map,
8207                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8208                                         struct sched_group **sg,
8209                                         struct cpumask *tmpmask),
8210                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
8211 {
8212         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
8213         int i;
8214
8215         cpumask_clear(covered);
8216
8217         for_each_cpu(i, span) {
8218                 struct sched_group *sg;
8219                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
8220                 int j;
8221
8222                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
8223                         continue;
8224
8225                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
8226                 sg->cpu_power = 0;
8227
8228                 for_each_cpu(j, span) {
8229                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
8230                                 continue;
8231
8232                         cpumask_set_cpu(j, covered);
8233                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
8234                 }
8235                 if (!first)
8236                         first = sg;
8237                 if (last)
8238                         last->next = sg;
8239                 last = sg;
8240         }
8241         last->next = first;
8242 }
8243
8244 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
8245
8246 #ifdef CONFIG_NUMA
8247
8248 /**
8249  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
8250  * @node: node whose sched_domain we're building
8251  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
8252  *
8253  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
8254  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
8255  *
8256  * Should use nodemask_t.
8257  */
8258 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
8259 {
8260         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
8261
8262         min_val = INT_MAX;
8263
8264         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8265                 /* Start at @node */
8266                 n = (node + i) % nr_node_ids;
8267
8268                 if (!nr_cpus_node(n))
8269                         continue;
8270
8271                 /* Skip already used nodes */
8272                 if (node_isset(n, *used_nodes))
8273                         continue;
8274
8275                 /* Simple min distance search */
8276                 val = node_distance(node, n);
8277
8278                 if (val < min_val) {
8279                         min_val = val;
8280                         best_node = n;
8281                 }
8282         }
8283
8284         node_set(best_node, *used_nodes);
8285         return best_node;
8286 }
8287
8288 /**
8289  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
8290  * @node: node whose cpumask we're constructing
8291  * @span: resulting cpumask
8292  *
8293  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
8294  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
8295  * out optimally.
8296  */
8297 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
8298 {
8299         nodemask_t used_nodes;
8300         int i;
8301
8302         cpumask_clear(span);
8303         nodes_clear(used_nodes);
8304
8305         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
8306         node_set(node, used_nodes);
8307
8308         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
8309                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
8310
8311                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
8312         }
8313 }
8314 #endif /* CONFIG_NUMA */
8315
8316 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
8317
8318 /*
8319  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
8320  *
8321  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
8322  *   and struct sched_domain. )
8323  */
8324 struct static_sched_group {
8325         struct sched_group sg;
8326         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
8327 };
8328
8329 struct static_sched_domain {
8330         struct sched_domain sd;
8331         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
8332 };
8333
8334 struct s_data {
8335 #ifdef CONFIG_NUMA
8336         int                     sd_allnodes;
8337         cpumask_var_t           domainspan;
8338         cpumask_var_t           covered;
8339         cpumask_var_t           notcovered;
8340 #endif
8341         cpumask_var_t           nodemask;
8342         cpumask_var_t           this_sibling_map;
8343         cpumask_var_t           this_core_map;
8344         cpumask_var_t           send_covered;
8345         cpumask_var_t           tmpmask;
8346         struct sched_group      **sched_group_nodes;
8347         struct root_domain      *rd;
8348 };
8349
8350 enum s_alloc {
8351         sa_sched_groups = 0,
8352         sa_rootdomain,
8353         sa_tmpmask,
8354         sa_send_covered,
8355         sa_this_core_map,
8356         sa_this_sibling_map,
8357         sa_nodemask,
8358         sa_sched_group_nodes,
8359 #ifdef CONFIG_NUMA
8360         sa_notcovered,
8361         sa_covered,
8362         sa_domainspan,
8363 #endif
8364         sa_none,
8365 };
8366
8367 /*
8368  * SMT sched-domains:
8369  */
8370 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8371 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
8372 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_groups);
8373
8374 static int
8375 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8376                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8377 {
8378         if (sg)
8379                 *sg = &per_cpu(sched_groups, cpu).sg;
8380         return cpu;
8381 }
8382 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
8383
8384 /*
8385  * multi-core sched-domains:
8386  */
8387 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8388 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
8389 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
8390 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
8391
8392 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8393 static int
8394 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8395                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8396 {
8397         int group;
8398
8399         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8400         group = cpumask_first(mask);
8401         if (sg)
8402                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
8403         return group;
8404 }
8405 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8406 static int
8407 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8408                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8409 {
8410         if (sg)
8411                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
8412         return cpu;
8413 }
8414 #endif
8415
8416 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
8417 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
8418
8419 static int
8420 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8421                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8422 {
8423         int group;
8424 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8425         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
8426         group = cpumask_first(mask);
8427 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8428         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8429         group = cpumask_first(mask);
8430 #else
8431         group = cpu;
8432 #endif
8433         if (sg)
8434                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
8435         return group;
8436 }
8437
8438 #ifdef CONFIG_NUMA
8439 /*
8440  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
8441  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
8442  * gets dynamically allocated.
8443  */
8444 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
8445 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
8446
8447 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
8448 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
8449
8450 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8451                                  struct sched_group **sg,
8452                                  struct cpumask *nodemask)
8453 {
8454         int group;
8455
8456         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
8457         group = cpumask_first(nodemask);
8458
8459         if (sg)
8460                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
8461         return group;
8462 }
8463
8464 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
8465 {
8466         struct sched_group *sg = group_head;
8467         int j;
8468
8469         if (!sg)
8470                 return;
8471         do {
8472                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
8473                         struct sched_domain *sd;
8474
8475                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
8476                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
8477                                 /*
8478                                  * Only add "power" once for each
8479                                  * physical package.
8480                                  */
8481                                 continue;
8482                         }
8483
8484                         sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
8485                 }
8486                 sg = sg->next;
8487         } while (sg != group_head);
8488 }
8489
8490 static int build_numa_sched_groups(struct s_data *d,
8491                                    const struct cpumask *cpu_map, int num)
8492 {
8493         struct sched_domain *sd;
8494         struct sched_group *sg, *prev;
8495         int n, j;
8496
8497         cpumask_clear(d->covered);
8498         cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(num), cpu_map);
8499         if (cpumask_empty(d->nodemask)) {
8500                 d->sched_group_nodes[num] = NULL;
8501                 goto out;
8502         }
8503
8504         sched_domain_node_span(num, d->domainspan);
8505         cpumask_and(d->domainspan, d->domainspan, cpu_map);
8506
8507         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8508                           GFP_KERNEL, num);
8509         if (!sg) {
8510                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for node %d\n",
8511                        num);
8512                 return -ENOMEM;
8513         }
8514         d->sched_group_nodes[num] = sg;
8515
8516         for_each_cpu(j, d->nodemask) {
8517                 sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
8518                 sd->groups = sg;
8519         }
8520
8521         sg->cpu_power = 0;
8522         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->nodemask);
8523         sg->next = sg;
8524         cpumask_or(d->covered, d->covered, d->nodemask);
8525
8526         prev = sg;
8527         for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
8528                 n = (num + j) % nr_node_ids;
8529                 cpumask_complement(d->notcovered, d->covered);
8530                 cpumask_and(d->tmpmask, d->notcovered, cpu_map);
8531                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, d->domainspan);
8532                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
8533                         break;
8534                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, cpumask_of_node(n));
8535                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
8536                         continue;
8537                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8538                                   GFP_KERNEL, num);
8539                 if (!sg) {
8540                         printk(KERN_WARNING
8541                                "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
8542                         return -ENOMEM;
8543                 }
8544                 sg->cpu_power = 0;
8545                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->tmpmask);
8546                 sg->next = prev->next;
8547                 cpumask_or(d->covered, d->covered, d->tmpmask);
8548                 prev->next = sg;
8549                 prev = sg;
8550         }
8551 out:
8552         return 0;
8553 }
8554 #endif /* CONFIG_NUMA */
8555
8556 #ifdef CONFIG_NUMA
8557 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
8558 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8559                               struct cpumask *nodemask)
8560 {
8561         int cpu, i;
8562
8563         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
8564                 struct sched_group **sched_group_nodes
8565                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
8566
8567                 if (!sched_group_nodes)
8568                         continue;
8569
8570                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8571                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
8572
8573                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8574                         if (cpumask_empty(nodemask))
8575                                 continue;
8576
8577                         if (sg == NULL)
8578                                 continue;
8579                         sg = sg->next;
8580 next_sg:
8581                         oldsg = sg;
8582                         sg = sg->next;
8583                         kfree(oldsg);
8584                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
8585                                 goto next_sg;
8586                 }
8587                 kfree(sched_group_nodes);
8588                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
8589         }
8590 }
8591 #else /* !CONFIG_NUMA */
8592 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8593                               struct cpumask *nodemask)
8594 {
8595 }
8596 #endif /* CONFIG_NUMA */
8597
8598 /*
8599  * Initialize sched groups cpu_power.
8600  *
8601  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
8602  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
8603  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
8604  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
8605  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
8606  * less cpu_power.
8607  */
8608 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
8609 {
8610         struct sched_domain *child;
8611         struct sched_group *group;
8612         long power;
8613         int weight;
8614
8615         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
8616
8617         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
8618                 return;
8619
8620         child = sd->child;
8621
8622         sd->groups->cpu_power = 0;
8623
8624         if (!child) {
8625                 power = SCHED_LOAD_SCALE;
8626                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
8627                 /*
8628                  * SMT siblings share the power of a single core.
8629                  * Usually multiple threads get a better yield out of
8630                  * that one core than a single thread would have,
8631                  * reflect that in sd->smt_gain.
8632                  */
8633                 if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
8634                         power *= sd->smt_gain;
8635                         power /= weight;
8636                         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
8637                 }
8638                 sd->groups->cpu_power += power;
8639                 return;
8640         }
8641
8642         /*
8643          * Add cpu_power of each child group to this groups cpu_power.
8644          */
8645         group = child->groups;
8646         do {
8647                 sd->groups->cpu_power += group->cpu_power;
8648                 group = group->next;
8649         } while (group != child->groups);
8650 }
8651
8652 /*
8653  * Initializers for schedule domains
8654  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
8655  */
8656
8657 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
8658 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
8659 #else
8660 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
8661 #endif
8662
8663 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
8664
8665 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
8666 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
8667 {                                                               \
8668         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
8669         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
8670         sd->level = SD_LV_##type;                               \
8671         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
8672 }
8673
8674 SD_INIT_FUNC(CPU)
8675 #ifdef CONFIG_NUMA
8676  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
8677  SD_INIT_FUNC(NODE)
8678 #endif
8679 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8680  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
8681 #endif
8682 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8683  SD_INIT_FUNC(MC)
8684 #endif
8685
8686 static int default_relax_domain_level = -1;
8687
8688 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
8689 {
8690         unsigned long val;
8691
8692         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
8693         if (val < SD_LV_MAX)
8694                 default_relax_domain_level = val;
8695
8696         return 1;
8697 }
8698 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
8699
8700 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
8701                                  struct sched_domain_attr *attr)
8702 {
8703         int request;
8704
8705         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
8706                 if (default_relax_domain_level < 0)
8707                         return;
8708                 else
8709                         request = default_relax_domain_level;
8710         } else
8711                 request = attr->relax_domain_level;
8712         if (request < sd->level) {
8713                 /* turn off idle balance on this domain */
8714                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8715         } else {
8716                 /* turn on idle balance on this domain */
8717                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8718         }
8719 }
8720
8721 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
8722                                  const struct cpumask *cpu_map)
8723 {
8724         switch (what) {
8725         case sa_sched_groups:
8726                 free_sched_groups(cpu_map, d->tmpmask); /* fall through */
8727                 d->sched_group_nodes = NULL;
8728         case sa_rootdomain:
8729                 free_rootdomain(d->rd); /* fall through */
8730         case sa_tmpmask:
8731                 free_cpumask_var(d->tmpmask); /* fall through */
8732         case sa_send_covered:
8733                 free_cpumask_var(d->send_covered); /* fall through */
8734         case sa_this_core_map:
8735                 free_cpumask_var(d->this_core_map); /* fall through */
8736         case sa_this_sibling_map:
8737                 free_cpumask_var(d->this_sibling_map); /* fall through */
8738         case sa_nodemask:
8739                 free_cpumask_var(d->nodemask); /* fall through */
8740         case sa_sched_group_nodes:
8741 #ifdef CONFIG_NUMA
8742                 kfree(d->sched_group_nodes); /* fall through */
8743         case sa_notcovered:
8744                 free_cpumask_var(d->notcovered); /* fall through */
8745         case sa_covered:
8746                 free_cpumask_var(d->covered); /* fall through */
8747         case sa_domainspan:
8748                 free_cpumask_var(d->domainspan); /* fall through */
8749 #endif
8750         case sa_none:
8751                 break;
8752         }
8753 }
8754
8755 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
8756                                                    const struct cpumask *cpu_map)
8757 {
8758 #ifdef CONFIG_NUMA
8759         if (!alloc_cpumask_var(&d->domainspan, GFP_KERNEL))
8760                 return sa_none;
8761         if (!alloc_cpumask_var(&d->covered, GFP_KERNEL))
8762                 return sa_domainspan;
8763         if (!alloc_cpumask_var(&d->notcovered, GFP_KERNEL))
8764                 return sa_covered;
8765         /* Allocate the per-node list of sched groups */
8766         d->sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids,
8767                                       sizeof(struct sched_group *), GFP_KERNEL);
8768         if (!d->sched_group_nodes) {
8769                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
8770                 return sa_notcovered;
8771         }
8772         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = d->sched_group_nodes;
8773 #endif
8774         if (!alloc_cpumask_var(&d->nodemask, GFP_KERNEL))
8775                 return sa_sched_group_nodes;
8776         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_sibling_map, GFP_KERNEL))
8777                 return sa_nodemask;
8778         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_core_map, GFP_KERNEL))
8779                 return sa_this_sibling_map;
8780         if (!alloc_cpumask_var(&d->send_covered, GFP_KERNEL))
8781                 return sa_this_core_map;
8782         if (!alloc_cpumask_var(&d->tmpmask, GFP_KERNEL))
8783                 return sa_send_covered;
8784         d->rd = alloc_rootdomain();
8785         if (!d->rd) {
8786                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
8787                 return sa_tmpmask;
8788         }
8789         return sa_rootdomain;
8790 }
8791
8792 static struct sched_domain *__build_numa_sched_domains(struct s_data *d,
8793         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr, int i)
8794 {
8795         struct sched_domain *sd = NULL;
8796 #ifdef CONFIG_NUMA
8797         struct sched_domain *parent;
8798
8799         d->sd_allnodes = 0;
8800         if (cpumask_weight(cpu_map) >
8801             SD_NODES_PER_DOMAIN * cpumask_weight(d->nodemask)) {
8802                 sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
8803                 SD_INIT(sd, ALLNODES);
8804                 set_domain_attribute(sd, attr);
8805                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
8806                 cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8807                 d->sd_allnodes = 1;
8808         }
8809         parent = sd;
8810
8811         sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
8812         SD_INIT(sd, NODE);
8813         set_domain_attribute(sd, attr);
8814         sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
8815         sd->parent = parent;
8816         if (parent)
8817                 parent->child = sd;
8818         cpumask_and(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(sd), cpu_map);
8819 #endif
8820         return sd;
8821 }
8822
8823 static struct sched_domain *__build_cpu_sched_domain(struct s_data *d,
8824         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8825         struct sched_domain *parent, int i)
8826 {
8827         struct sched_domain *sd;
8828         sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8829         SD_INIT(sd, CPU);
8830         set_domain_attribute(sd, attr);
8831         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), d->nodemask);
8832         sd->parent = parent;
8833         if (parent)
8834                 parent->child = sd;
8835         cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8836         return sd;
8837 }
8838
8839 static struct sched_domain *__build_mc_sched_domain(struct s_data *d,
8840         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8841         struct sched_domain *parent, int i)
8842 {
8843         struct sched_domain *sd = parent;
8844 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8845         sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8846         SD_INIT(sd, MC);
8847         set_domain_attribute(sd, attr);
8848         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_coregroup_mask(i));
8849         sd->parent = parent;
8850         parent->child = sd;
8851         cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8852 #endif
8853         return sd;
8854 }
8855
8856 static struct sched_domain *__build_smt_sched_domain(struct s_data *d,
8857         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8858         struct sched_domain *parent, int i)
8859 {
8860         struct sched_domain *sd = parent;
8861 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8862         sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8863         SD_INIT(sd, SIBLING);
8864         set_domain_attribute(sd, attr);
8865         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, topology_thread_cpumask(i));
8866         sd->parent = parent;
8867         parent->child = sd;
8868         cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8869 #endif
8870         return sd;
8871 }
8872
8873 static void build_sched_groups(struct s_data *d, enum sched_domain_level l,
8874                                const struct cpumask *cpu_map, int cpu)
8875 {
8876         switch (l) {
8877 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8878         case SD_LV_SIBLING: /* set up CPU (sibling) groups */
8879                 cpumask_and(d->this_sibling_map, cpu_map,
8880                             topology_thread_cpumask(cpu));
8881                 if (cpu == cpumask_first(d->this_sibling_map))
8882                         init_sched_build_groups(d->this_sibling_map, cpu_map,
8883                                                 &cpu_to_cpu_group,
8884                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8885                 break;
8886 #endif
8887 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8888         case SD_LV_MC: /* set up multi-core groups */
8889                 cpumask_and(d->this_core_map, cpu_map, cpu_coregroup_mask(cpu));
8890                 if (cpu == cpumask_first(d->this_core_map))
8891                         init_sched_build_groups(d->this_core_map, cpu_map,
8892                                                 &cpu_to_core_group,
8893                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8894                 break;
8895 #endif
8896         case SD_LV_CPU: /* set up physical groups */
8897                 cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(cpu), cpu_map);
8898                 if (!cpumask_empty(d->nodemask))
8899                         init_sched_build_groups(d->nodemask, cpu_map,
8900                                                 &cpu_to_phys_group,
8901                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8902                 break;
8903 #ifdef CONFIG_NUMA
8904         case SD_LV_ALLNODES:
8905                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group,
8906                                         d->send_covered, d->tmpmask);
8907                 break;
8908 #endif
8909         default:
8910                 break;
8911         }
8912 }
8913
8914 /*
8915  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
8916  * to the individual cpus
8917  */
8918 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8919                                  struct sched_domain_attr *attr)
8920 {
8921         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
8922         struct s_data d;
8923         struct sched_domain *sd;
8924         int i;
8925 #ifdef CONFIG_NUMA
8926         d.sd_allnodes = 0;
8927 #endif
8928
8929         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
8930         if (alloc_state != sa_rootdomain)
8931                 goto error;
8932         alloc_state = sa_sched_groups;
8933
8934         /*
8935          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
8936          */
8937         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8938                 cpumask_and(d.nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)),
8939                             cpu_map);
8940
8941                 sd = __build_numa_sched_domains(&d, cpu_map, attr, i);
8942                 sd = __build_cpu_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8943                 sd = __build_mc_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8944                 sd = __build_smt_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8945         }
8946
8947         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8948                 build_sched_groups(&d, SD_LV_SIBLING, cpu_map, i);
8949                 build_sched_groups(&d, SD_LV_MC, cpu_map, i);
8950         }
8951
8952         /* Set up physical groups */
8953         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8954                 build_sched_groups(&d, SD_LV_CPU, cpu_map, i);
8955
8956 #ifdef CONFIG_NUMA
8957         /* Set up node groups */
8958         if (d.sd_allnodes)
8959                 build_sched_groups(&d, SD_LV_ALLNODES, cpu_map, 0);
8960
8961         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8962                 if (build_numa_sched_groups(&d, cpu_map, i))
8963                         goto error;
8964 #endif
8965
8966         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
8967 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8968         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8969                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8970                 init_sched_groups_power(i, sd);
8971         }
8972 #endif
8973 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8974         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8975                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8976                 init_sched_groups_power(i, sd);
8977         }
8978 #endif
8979
8980         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8981                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8982                 init_sched_groups_power(i, sd);
8983         }
8984
8985 #ifdef CONFIG_NUMA
8986         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8987                 init_numa_sched_groups_power(d.sched_group_nodes[i]);
8988
8989         if (d.sd_allnodes) {
8990                 struct sched_group *sg;
8991
8992                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
8993                                                                 d.tmpmask);
8994                 init_numa_sched_groups_power(sg);
8995         }
8996 #endif
8997
8998         /* Attach the domains */
8999         for_each_cpu(i, cpu_map) {
9000 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9001                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
9002 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
9003                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
9004 #else
9005                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
9006 #endif
9007                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
9008         }
9009
9010         d.sched_group_nodes = NULL; /* don't free this we still need it */
9011         __free_domain_allocs(&d, sa_tmpmask, cpu_map);
9012         return 0;
9013
9014 error:
9015         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
9016         return -ENOMEM;
9017 }
9018
9019 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
9020 {
9021         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
9022 }
9023
9024 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
9025 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
9026 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
9027                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
9028
9029 /*
9030  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
9031  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
9032  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
9033  */
9034 static cpumask_var_t fallback_doms;
9035
9036 /*
9037  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
9038  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
9039  * or 0 if it stayed the same.
9040  */
9041 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
9042 {
9043         return 0;
9044 }
9045
9046 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
9047 {
9048         int i;
9049         cpumask_var_t *doms;
9050
9051         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
9052         if (!doms)
9053                 return NULL;
9054         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
9055                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
9056                         free_sched_domains(doms, i);
9057                         return NULL;
9058                 }
9059         }
9060         return doms;
9061 }
9062
9063 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
9064 {
9065         unsigned int i;
9066         for (i = 0; i < ndoms; i++)
9067                 free_cpumask_var(doms[i]);
9068         kfree(doms);
9069 }
9070
9071 /*
9072  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
9073  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
9074  * exclude other special cases in the future.
9075  */
9076 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
9077 {
9078         int err;
9079
9080         arch_update_cpu_topology();
9081         ndoms_cur = 1;
9082         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
9083         if (!doms_cur)
9084                 doms_cur = &fallback_doms;
9085         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
9086         dattr_cur = NULL;
9087         err = build_sched_domains(doms_cur[0]);
9088         register_sched_domain_sysctl();
9089
9090         return err;
9091 }
9092
9093 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
9094                                        struct cpumask *tmpmask)
9095 {
9096         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
9097 }
9098
9099 /*
9100  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
9101  * These cpus will now be attached to the NULL domain
9102  */
9103 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
9104 {
9105         /* Save because hotplug lock held. */
9106         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
9107         int i;
9108
9109         for_each_cpu(i, cpu_map)
9110                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
9111         synchronize_sched();
9112         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
9113 }
9114
9115 /* handle null as "default" */
9116 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
9117                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
9118 {
9119         struct sched_domain_attr tmp;
9120
9121         /* fast path */
9122         if (!new && !cur)
9123                 return 1;
9124
9125         tmp = SD_ATTR_INIT;
9126         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
9127                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
9128                         sizeof(struct sched_domain_attr));
9129 }
9130
9131 /*
9132  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
9133  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
9134  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
9135  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
9136  *
9137  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
9138  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
9139  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
9140  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
9141  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
9142  * it as it is.
9143  *
9144  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
9145  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
9146  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
9147  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
9148  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
9149  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
9150  *
9151  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
9152  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
9153  * and it will not create the default domain.
9154  *
9155  * Call with hotplug lock held
9156  */
9157 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
9158                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
9159 {
9160         int i, j, n;
9161         int new_topology;
9162
9163         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9164
9165         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
9166         unregister_sched_domain_sysctl();
9167
9168         /* Let architecture update cpu core mappings. */
9169         new_topology = arch_update_cpu_topology();
9170
9171         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
9172
9173         /* Destroy deleted domains */
9174         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
9175                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
9176                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
9177                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
9178                                 goto match1;
9179                 }
9180                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
9181                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
9182 match1:
9183                 ;
9184         }
9185
9186         if (doms_new == NULL) {
9187                 ndoms_cur = 0;
9188                 doms_new = &fallback_doms;
9189                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
9190                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
9191         }
9192
9193         /* Build new domains */
9194         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
9195                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
9196                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
9197                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
9198                                 goto match2;
9199                 }
9200                 /* no match - add a new doms_new */
9201                 __build_sched_domains(doms_new[i],
9202                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
9203 match2:
9204                 ;
9205         }
9206
9207         /* Remember the new sched domains */
9208         if (doms_cur != &fallback_doms)
9209                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
9210         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
9211         doms_cur = doms_new;
9212         dattr_cur = dattr_new;
9213         ndoms_cur = ndoms_new;
9214
9215         register_sched_domain_sysctl();
9216
9217         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9218 }
9219
9220 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
9221 static void arch_reinit_sched_domains(void)
9222 {
9223         get_online_cpus();
9224
9225         /* Destroy domains first to force the rebuild */
9226         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
9227
9228         rebuild_sched_domains();
9229         put_online_cpus();
9230 }
9231
9232 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
9233 {
9234         unsigned int level = 0;
9235
9236         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
9237                 return -EINVAL;
9238
9239         /*
9240          * level is always be positive so don't check for
9241          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
9242          * What happens on 0 or 1 byte write,
9243          * need to check for count as well?
9244          */
9245
9246         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
9247                 return -EINVAL;
9248
9249         if (smt)
9250                 sched_smt_power_savings = level;
9251         else
9252                 sched_mc_power_savings = level;
9253
9254         arch_reinit_sched_domains();
9255
9256         return count;
9257 }
9258
9259 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9260 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
9261                                            char *page)
9262 {
9263         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
9264 }
9265 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
9266                                             const char *buf, size_t count)
9267 {
9268         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
9269 }
9270 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
9271                          sched_mc_power_savings_show,
9272                          sched_mc_power_savings_store);
9273 #endif
9274
9275 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9276 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
9277                                             char *page)
9278 {
9279         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
9280 }
9281 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
9282                                              const char *buf, size_t count)
9283 {
9284         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
9285 }
9286 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
9287                    sched_smt_power_savings_show,
9288                    sched_smt_power_savings_store);
9289 #endif
9290
9291 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
9292 {
9293         int err = 0;
9294
9295 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9296         if (smt_capable())
9297                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
9298                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
9299 #endif
9300 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9301         if (!err && mc_capable())
9302                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
9303                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
9304 #endif
9305         return err;
9306 }
9307 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
9308
9309 #ifndef CONFIG_CPUSETS
9310 /*
9311  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
9312  * When cpusets are enabled they take over this function.
9313  */
9314 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
9315                                 unsigned long action, void *hcpu)
9316 {
9317         switch (action) {
9318         case CPU_ONLINE:
9319         case CPU_ONLINE_FROZEN:
9320         case CPU_DOWN_PREPARE:
9321         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
9322         case CPU_DOWN_FAILED:
9323         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
9324                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
9325                 return NOTIFY_OK;
9326
9327         default:
9328                 return NOTIFY_DONE;
9329         }
9330 }
9331 #endif
9332
9333 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
9334                                 unsigned long action, void *hcpu)
9335 {
9336         int cpu = (int)(long)hcpu;
9337
9338         switch (action) {
9339         case CPU_DOWN_PREPARE:
9340         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
9341                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
9342                 return NOTIFY_OK;
9343
9344         case CPU_DOWN_FAILED:
9345         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
9346         case CPU_ONLINE:
9347         case CPU_ONLINE_FROZEN:
9348                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
9349                 return NOTIFY_OK;
9350
9351         default:
9352                 return NOTIFY_DONE;
9353         }
9354 }
9355
9356 void __init sched_init_smp(void)
9357 {
9358         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
9359
9360         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
9361         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
9362
9363 #if defined(CONFIG_NUMA)
9364         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
9365                                                                 GFP_KERNEL);
9366         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
9367 #endif
9368         get_online_cpus();
9369         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9370         arch_init_sched_domains(cpu_active_mask);
9371         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
9372         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
9373                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
9374         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9375         put_online_cpus();
9376
9377 #ifndef CONFIG_CPUSETS
9378         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
9379         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
9380 #endif
9381
9382         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
9383         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
9384
9385         init_hrtick();
9386
9387         /* Move init over to a non-isolated CPU */
9388         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
9389                 BUG();
9390         sched_init_granularity();
9391         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
9392
9393         init_sched_rt_class();
9394 }
9395 #else
9396 void __init sched_init_smp(void)
9397 {
9398         sched_init_granularity();
9399 }
9400 #endif /* CONFIG_SMP */
9401
9402 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
9403
9404 int in_sched_functions(unsigned long addr)
9405 {
9406         return in_lock_functions(addr) ||
9407                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
9408                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
9409 }
9410
9411 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
9412 {
9413         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
9414         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
9415 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9416         cfs_rq->rq = rq;
9417 #endif
9418         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
9419 }
9420
9421 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
9422 {
9423         struct rt_prio_array *array;
9424         int i;
9425
9426         array = &rt_rq->active;
9427         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
9428                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
9429                 __clear_bit(i, array->bitmap);
9430         }
9431         /* delimiter for bitsearch: */
9432         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
9433
9434 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9435         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
9436 #ifdef CONFIG_SMP
9437         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
9438 #endif
9439 #endif
9440 #ifdef CONFIG_SMP
9441         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
9442         rt_rq->overloaded = 0;
9443         plist_head_init_raw(&rt_rq->pushable_tasks, &rq->lock);
9444 #endif
9445
9446         rt_rq->rt_time = 0;
9447         rt_rq->rt_throttled = 0;
9448         rt_rq->rt_runtime = 0;
9449         raw_spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9450
9451 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9452         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
9453         rt_rq->rq = rq;
9454 #endif
9455 }
9456
9457 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9458 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
9459                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
9460                                 struct sched_entity *parent)
9461 {
9462         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9463         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
9464         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
9465         cfs_rq->tg = tg;
9466         if (add)
9467                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
9468
9469         tg->se[cpu] = se;
9470         /* se could be NULL for init_task_group */
9471         if (!se)
9472                 return;
9473
9474         if (!parent)
9475                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
9476         else
9477                 se->cfs_rq = parent->my_q;
9478
9479         se->my_q = cfs_rq;
9480         se->load.weight = tg->shares;
9481         se->load.inv_weight = 0;
9482         se->parent = parent;
9483 }
9484 #endif
9485
9486 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9487 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
9488                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
9489                 struct sched_rt_entity *parent)
9490 {
9491         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9492
9493         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
9494         init_rt_rq(rt_rq, rq);
9495         rt_rq->tg = tg;
9496         rt_rq->rt_se = rt_se;
9497         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9498         if (add)
9499                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
9500
9501         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
9502         if (!rt_se)
9503                 return;
9504
9505         if (!parent)
9506                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
9507         else
9508                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
9509
9510         rt_se->my_q = rt_rq;
9511         rt_se->parent = parent;
9512         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
9513 }
9514 #endif
9515
9516 void __init sched_init(void)
9517 {
9518         int i, j;
9519         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
9520
9521 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9522         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9523 #endif
9524 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9525         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9526 #endif
9527 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9528         alloc_size *= 2;
9529 #endif
9530 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9531         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
9532 #endif
9533         if (alloc_size) {
9534                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
9535
9536 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9537                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9538                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9539
9540                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9541                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9542
9543 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9544                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9545                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9546
9547                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9548                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9549 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9550 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9551 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9552                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9553                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9554
9555                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9556                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9557
9558 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9559                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9560                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9561
9562                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9563                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9564 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9565 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9566 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9567                 for_each_possible_cpu(i) {
9568                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
9569                         ptr += cpumask_size();
9570                 }
9571 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9572         }
9573
9574 #ifdef CONFIG_SMP
9575         init_defrootdomain();
9576 #endif
9577
9578         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
9579                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9580
9581 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9582         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
9583                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9584 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9585         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
9586                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
9587 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9588 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9589
9590 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9591         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
9592         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
9593
9594 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9595         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
9596         init_task_group.parent = &root_task_group;
9597         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
9598 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9599 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9600
9601 #if defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED && defined CONFIG_SMP
9602         update_shares_data = __alloc_percpu(nr_cpu_ids * sizeof(unsigned long),
9603                                             __alignof__(unsigned long));
9604 #endif
9605         for_each_possible_cpu(i) {
9606                 struct rq *rq;
9607
9608                 rq = cpu_rq(i);
9609                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
9610                 rq->nr_running = 0;
9611                 rq->calc_load_active = 0;
9612                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9613                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
9614                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
9615 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9616                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
9617                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
9618 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9619                 /*
9620                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
9621                  *
9622                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
9623                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
9624                  * system cpu resource is divided among the tasks of
9625                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
9626                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
9627                  * (se->load.weight).
9628                  *
9629                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
9630                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
9631                  * then A0's share of the cpu resource is:
9632                  *
9633                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
9634                  *
9635                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
9636                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
9637                  */
9638                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
9639 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9640                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
9641                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
9642                 /*
9643                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
9644                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
9645                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
9646                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
9647                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
9648                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
9649                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
9650                  * (init_tg_cfs_rq) and having one entity represent this group of
9651                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
9652                  */
9653                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
9654                                 &per_cpu(init_tg_cfs_rq, i),
9655                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
9656                                 root_task_group.se[i]);
9657
9658 #endif
9659 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9660
9661                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
9662 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9663                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
9664 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9665                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
9666 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9667                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
9668                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
9669                                 &per_cpu(init_rt_rq_var, i),
9670                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
9671                                 root_task_group.rt_se[i]);
9672 #endif
9673 #endif
9674
9675                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
9676                         rq->cpu_load[j] = 0;
9677 #ifdef CONFIG_SMP
9678                 rq->sd = NULL;
9679                 rq->rd = NULL;
9680                 rq->post_schedule = 0;
9681                 rq->active_balance = 0;
9682                 rq->next_balance = jiffies;
9683                 rq->push_cpu = 0;
9684                 rq->cpu = i;
9685                 rq->online = 0;
9686                 rq->migration_thread = NULL;
9687                 rq->idle_stamp = 0;
9688                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
9689                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
9690                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
9691 #endif
9692                 init_rq_hrtick(rq);
9693                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
9694         }
9695
9696         set_load_weight(&init_task);
9697
9698 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
9699         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
9700 #endif
9701
9702 #ifdef CONFIG_SMP
9703         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
9704 #endif
9705
9706 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
9707         plist_head_init_raw(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
9708 #endif
9709
9710         /*
9711          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
9712          */
9713         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
9714         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
9715
9716         /*
9717          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
9718          * called from this thread, however somewhere below it might be,
9719          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
9720          * when this runqueue becomes "idle".
9721          */
9722         init_idle(current, smp_processor_id());
9723
9724         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9725
9726         /*
9727          * During early bootup we pretend to be a normal task:
9728          */
9729         current->sched_class = &fair_sched_class;
9730
9731         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9732         zalloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9733 #ifdef CONFIG_SMP
9734 #ifdef CONFIG_NO_HZ
9735         zalloc_cpumask_var(&nohz.cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9736         alloc_cpumask_var(&nohz.ilb_grp_nohz_mask, GFP_NOWAIT);
9737 #endif
9738         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
9739         if (cpu_isolated_map == NULL)
9740                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
9741 #endif /* SMP */
9742
9743         perf_event_init();
9744
9745         scheduler_running = 1;
9746 }
9747
9748 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
9749 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
9750 {
9751         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
9752
9753         return (nested == PREEMPT_INATOMIC_BASE + preempt_offset);
9754 }
9755
9756 void __might_sleep(char *file, int line, int preempt_offset)
9757 {
9758 #ifdef in_atomic
9759         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
9760
9761         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
9762             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
9763                 return;
9764         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9765                 return;
9766         prev_jiffy = jiffies;
9767
9768         printk(KERN_ERR
9769                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
9770                         file, line);
9771         printk(KERN_ERR
9772                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
9773                         in_atomic(), irqs_disabled(),
9774                         current->pid, current->comm);
9775
9776         debug_show_held_locks(current);
9777         if (irqs_disabled())
9778                 print_irqtrace_events(current);
9779         dump_stack();
9780 #endif
9781 }
9782 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
9783 #endif
9784
9785 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
9786 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
9787 {
9788         int on_rq;
9789
9790         update_rq_clock(rq);
9791         on_rq = p->se.on_rq;
9792         if (on_rq)
9793                 deactivate_task(rq, p, 0);
9794         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
9795         if (on_rq) {
9796                 activate_task(rq, p, 0);
9797                 resched_task(rq->curr);
9798         }
9799 }
9800
9801 void normalize_rt_tasks(void)
9802 {
9803         struct task_struct *g, *p;
9804         unsigned long flags;
9805         struct rq *rq;
9806
9807         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
9808         do_each_thread(g, p) {
9809                 /*
9810                  * Only normalize user tasks:
9811                  */
9812                 if (!p->mm)
9813                         continue;
9814
9815                 p->se.exec_start                = 0;
9816 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
9817                 p->se.wait_start                = 0;
9818                 p->se.sleep_start               = 0;
9819                 p->se.block_start               = 0;
9820 #endif
9821
9822                 if (!rt_task(p)) {
9823                         /*
9824                          * Renice negative nice level userspace
9825                          * tasks back to 0:
9826                          */
9827                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
9828                                 set_user_nice(p, 0);
9829                         continue;
9830                 }
9831
9832                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
9833                 rq = __task_rq_lock(p);
9834
9835                 normalize_task(rq, p);
9836
9837                 __task_rq_unlock(rq);
9838                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
9839         } while_each_thread(g, p);
9840
9841         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
9842 }
9843
9844 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
9845
9846 #ifdef CONFIG_IA64
9847 /*
9848  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
9849  *
9850  * They can only be called when the whole system has been
9851  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
9852  * activity can take place. Using them for anything else would
9853  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
9854  * under any other configuration.
9855  */
9856
9857 /**
9858  * curr_task - return the current task for a given cpu.
9859  * @cpu: the processor in question.
9860  *
9861  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9862  */
9863 struct task_struct *curr_task(int cpu)
9864 {
9865         return cpu_curr(cpu);
9866 }
9867
9868 /**
9869  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
9870  * @cpu: the processor in question.
9871  * @p: the task pointer to set.
9872  *
9873  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
9874  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
9875  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
9876  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
9877  * and caller must save the original value of the current task (see
9878  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
9879  * re-starting the system.
9880  *
9881  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9882  */
9883 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
9884 {
9885         cpu_curr(cpu) = p;
9886 }
9887
9888 #endif
9889
9890 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9891 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9892 {
9893         int i;
9894
9895         for_each_possible_cpu(i) {
9896                 if (tg->cfs_rq)
9897                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
9898                 if (tg->se)
9899                         kfree(tg->se[i]);
9900         }
9901
9902         kfree(tg->cfs_rq);
9903         kfree(tg->se);
9904 }
9905
9906 static
9907 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9908 {
9909         struct cfs_rq *cfs_rq;
9910         struct sched_entity *se;
9911         struct rq *rq;
9912         int i;
9913
9914         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9915         if (!tg->cfs_rq)
9916                 goto err;
9917         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9918         if (!tg->se)
9919                 goto err;
9920
9921         tg->shares = NICE_0_LOAD;
9922
9923         for_each_possible_cpu(i) {
9924                 rq = cpu_rq(i);
9925
9926                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
9927                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9928                 if (!cfs_rq)
9929                         goto err;
9930
9931                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
9932                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9933                 if (!se)
9934                         goto err_free_rq;
9935
9936                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
9937         }
9938
9939         return 1;
9940
9941  err_free_rq:
9942         kfree(cfs_rq);
9943  err:
9944         return 0;
9945 }
9946
9947 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9948 {
9949         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
9950                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
9951 }
9952
9953 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9954 {
9955         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
9956 }
9957 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
9958 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9959 {
9960 }
9961
9962 static inline
9963 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9964 {
9965         return 1;
9966 }
9967
9968 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9969 {
9970 }
9971
9972 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9973 {
9974 }
9975 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9976
9977 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9978 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9979 {
9980         int i;
9981
9982         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
9983
9984         for_each_possible_cpu(i) {
9985                 if (tg->rt_rq)
9986                         kfree(tg->rt_rq[i]);
9987                 if (tg->rt_se)
9988                         kfree(tg->rt_se[i]);
9989         }
9990
9991         kfree(tg->rt_rq);
9992         kfree(tg->rt_se);
9993 }
9994
9995 static
9996 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9997 {
9998         struct rt_rq *rt_rq;
9999         struct sched_rt_entity *rt_se;
10000         struct rq *rq;
10001         int i;
10002
10003         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
10004         if (!tg->rt_rq)
10005                 goto err;
10006         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
10007         if (!tg->rt_se)
10008                 goto err;
10009
10010         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
10011                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
10012
10013         for_each_possible_cpu(i) {
10014                 rq = cpu_rq(i);
10015
10016                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
10017                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
10018                 if (!rt_rq)
10019                         goto err;
10020
10021                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
10022                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
10023                 if (!rt_se)
10024                         goto err_free_rq;
10025
10026                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
10027         }
10028
10029         return 1;
10030
10031  err_free_rq:
10032         kfree(rt_rq);
10033  err:
10034         return 0;
10035 }
10036
10037 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
10038 {
10039         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
10040                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
10041 }
10042
10043 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
10044 {
10045         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
10046 }
10047 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10048 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
10049 {
10050 }
10051
10052 static inline
10053 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
10054 {
10055         return 1;
10056 }
10057
10058 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
10059 {
10060 }
10061
10062 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
10063 {
10064 }
10065 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10066
10067 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
10068 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
10069 {
10070         free_fair_sched_group(tg);
10071         free_rt_sched_group(tg);
10072         kfree(tg);
10073 }
10074
10075 /* allocate runqueue etc for a new task group */
10076 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
10077 {
10078         struct task_group *tg;
10079         unsigned long flags;
10080         int i;
10081
10082         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
10083         if (!tg)
10084                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10085
10086         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
10087                 goto err;
10088
10089         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
10090                 goto err;
10091
10092         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10093         for_each_possible_cpu(i) {
10094                 register_fair_sched_group(tg, i);
10095                 register_rt_sched_group(tg, i);
10096         }
10097         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
10098
10099         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
10100
10101         tg->parent = parent;
10102         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
10103         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
10104         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10105
10106         return tg;
10107
10108 err:
10109         free_sched_group(tg);
10110         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10111 }
10112
10113 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
10114 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
10115 {
10116         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
10117         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
10118 }
10119
10120 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
10121 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
10122 {
10123         unsigned long flags;
10124         int i;
10125
10126         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10127         for_each_possible_cpu(i) {
10128                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
10129                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
10130         }
10131         list_del_rcu(&tg->list);
10132         list_del_rcu(&tg->siblings);
10133         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10134
10135         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
10136         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
10137 }
10138
10139 /* change task's runqueue when it moves between groups.
10140  *      The caller of this function should have put the task in its new group
10141  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
10142  *      reflect its new group.
10143  */
10144 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
10145 {
10146         int on_rq, running;
10147         unsigned long flags;
10148         struct rq *rq;
10149
10150         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
10151
10152         update_rq_clock(rq);
10153
10154         running = task_current(rq, tsk);
10155         on_rq = tsk->se.on_rq;
10156
10157         if (on_rq)
10158                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
10159         if (unlikely(running))
10160                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
10161
10162         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
10163
10164 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10165         if (tsk->sched_class->moved_group)
10166                 tsk->sched_class->moved_group(tsk, on_rq);
10167 #endif
10168
10169         if (unlikely(running))
10170                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
10171         if (on_rq)
10172                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
10173
10174         task_rq_unlock(rq, &flags);
10175 }
10176 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
10177
10178 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10179 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
10180 {
10181         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
10182         int on_rq;
10183
10184         on_rq = se->on_rq;
10185         if (on_rq)
10186                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
10187
10188         se->load.weight = shares;
10189         se->load.inv_weight = 0;
10190
10191         if (on_rq)
10192                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
10193 }
10194
10195 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
10196 {
10197         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
10198         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
10199         unsigned long flags;
10200
10201         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
10202         __set_se_shares(se, shares);
10203         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
10204 }
10205
10206 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
10207
10208 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
10209 {
10210         int i;
10211         unsigned long flags;
10212
10213         /*
10214          * We can't change the weight of the root cgroup.
10215          */
10216         if (!tg->se[0])
10217                 return -EINVAL;
10218
10219         if (shares < MIN_SHARES)
10220                 shares = MIN_SHARES;
10221         else if (shares > MAX_SHARES)
10222                 shares = MAX_SHARES;
10223
10224         mutex_lock(&shares_mutex);
10225         if (tg->shares == shares)
10226                 goto done;
10227
10228         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10229         for_each_possible_cpu(i)
10230                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
10231         list_del_rcu(&tg->siblings);
10232         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10233
10234         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
10235         synchronize_sched();
10236
10237         /*
10238          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
10239          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
10240          */
10241         tg->shares = shares;
10242         for_each_possible_cpu(i) {
10243                 /*
10244                  * force a rebalance
10245                  */
10246                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
10247                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
10248         }
10249
10250         /*
10251          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
10252          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
10253          */
10254         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10255         for_each_possible_cpu(i)
10256                 register_fair_sched_group(tg, i);
10257         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
10258         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10259 done:
10260         mutex_unlock(&shares_mutex);
10261         return 0;
10262 }
10263
10264 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
10265 {
10266         return tg->shares;
10267 }
10268 #endif
10269
10270 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10271 /*
10272  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
10273  */
10274 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
10275
10276 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
10277 {
10278         if (runtime == RUNTIME_INF)
10279                 return 1ULL << 20;
10280
10281         return div64_u64(runtime << 20, period);
10282 }
10283
10284 /* Must be called with tasklist_lock held */
10285 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
10286 {
10287         struct task_struct *g, *p;
10288
10289         do_each_thread(g, p) {
10290                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
10291                         return 1;
10292         } while_each_thread(g, p);
10293
10294         return 0;
10295 }
10296
10297 struct rt_schedulable_data {
10298         struct task_group *tg;
10299         u64 rt_period;
10300         u64 rt_runtime;
10301 };
10302
10303 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
10304 {
10305         struct rt_schedulable_data *d = data;
10306         struct task_group *child;
10307         unsigned long total, sum = 0;
10308         u64 period, runtime;
10309
10310         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10311         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10312
10313         if (tg == d->tg) {
10314                 period = d->rt_period;
10315                 runtime = d->rt_runtime;
10316         }
10317
10318 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
10319         if (tg == &root_task_group) {
10320                 period = global_rt_period();
10321                 runtime = global_rt_runtime();
10322         }
10323 #endif
10324
10325         /*
10326          * Cannot have more runtime than the period.
10327          */
10328         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
10329                 return -EINVAL;
10330
10331         /*
10332          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
10333          */
10334         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
10335                 return -EBUSY;
10336
10337         total = to_ratio(period, runtime);
10338
10339         /*
10340          * Nobody can have more than the global setting allows.
10341          */
10342         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
10343                 return -EINVAL;
10344
10345         /*
10346          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
10347          */
10348         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
10349                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
10350                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
10351
10352                 if (child == d->tg) {
10353                         period = d->rt_period;
10354                         runtime = d->rt_runtime;
10355                 }
10356
10357                 sum += to_ratio(period, runtime);
10358         }
10359
10360         if (sum > total)
10361                 return -EINVAL;
10362
10363         return 0;
10364 }
10365
10366 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
10367 {
10368         struct rt_schedulable_data data = {
10369                 .tg = tg,
10370                 .rt_period = period,
10371                 .rt_runtime = runtime,
10372         };
10373
10374         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
10375 }
10376
10377 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
10378                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
10379 {
10380         int i, err = 0;
10381
10382         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10383         read_lock(&tasklist_lock);
10384         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
10385         if (err)
10386                 goto unlock;
10387
10388         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10389         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
10390         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
10391
10392         for_each_possible_cpu(i) {
10393                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
10394
10395                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10396                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
10397                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10398         }
10399         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10400  unlock:
10401         read_unlock(&tasklist_lock);
10402         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10403
10404         return err;
10405 }
10406
10407 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
10408 {
10409         u64 rt_runtime, rt_period;
10410
10411         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10412         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
10413         if (rt_runtime_us < 0)
10414                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
10415
10416         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10417 }
10418
10419 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
10420 {
10421         u64 rt_runtime_us;
10422
10423         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
10424                 return -1;
10425
10426         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10427         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
10428         return rt_runtime_us;
10429 }
10430
10431 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
10432 {
10433         u64 rt_runtime, rt_period;
10434
10435         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
10436         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10437
10438         if (rt_period == 0)
10439                 return -EINVAL;
10440
10441         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10442 }
10443
10444 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
10445 {
10446         u64 rt_period_us;
10447
10448         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10449         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
10450         return rt_period_us;
10451 }
10452
10453 static int sched_rt_global_constraints(void)
10454 {
10455         u64 runtime, period;
10456         int ret = 0;
10457
10458         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10459                 return -EINVAL;
10460
10461         runtime = global_rt_runtime();
10462         period = global_rt_period();
10463
10464         /*
10465          * Sanity check on the sysctl variables.
10466          */
10467         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
10468                 return -EINVAL;
10469
10470         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10471         read_lock(&tasklist_lock);
10472         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
10473         read_unlock(&tasklist_lock);
10474         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10475
10476         return ret;
10477 }
10478
10479 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
10480 {
10481         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
10482         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
10483                 return 0;
10484
10485         return 1;
10486 }
10487
10488 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10489 static int sched_rt_global_constraints(void)
10490 {
10491         unsigned long flags;
10492         int i;
10493
10494         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10495                 return -EINVAL;
10496
10497         /*
10498          * There's always some RT tasks in the root group
10499          * -- migration, kstopmachine etc..
10500          */
10501         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
10502                 return -EBUSY;
10503
10504         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10505         for_each_possible_cpu(i) {
10506                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
10507
10508                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10509                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
10510                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10511         }
10512         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10513
10514         return 0;
10515 }
10516 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10517
10518 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
10519                 void __user *buffer, size_t *lenp,
10520                 loff_t *ppos)
10521 {
10522         int ret;
10523         int old_period, old_runtime;
10524         static DEFINE_MUTEX(mutex);
10525
10526         mutex_lock(&mutex);
10527         old_period = sysctl_sched_rt_period;
10528         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
10529
10530         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
10531
10532         if (!ret && write) {
10533                 ret = sched_rt_global_constraints();
10534                 if (ret) {
10535                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
10536                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
10537                 } else {
10538                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
10539                         def_rt_bandwidth.rt_period =
10540                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
10541                 }
10542         }
10543         mutex_unlock(&mutex);
10544
10545         return ret;
10546 }
10547
10548 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
10549
10550 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
10551 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
10552 {
10553         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
10554                             struct task_group, css);
10555 }
10556
10557 static struct cgroup_subsys_state *
10558 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10559 {
10560         struct task_group *tg, *parent;
10561
10562         if (!cgrp->parent) {
10563                 /* This is early initialization for the top cgroup */
10564                 return &init_task_group.css;
10565         }
10566
10567         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
10568         tg = sched_create_group(parent);
10569         if (IS_ERR(tg))
10570                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10571
10572         return &tg->css;
10573 }
10574
10575 static void
10576 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10577 {
10578         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10579
10580         sched_destroy_group(tg);
10581 }
10582
10583 static int
10584 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
10585 {
10586 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10587         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
10588                 return -EINVAL;
10589 #else
10590         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
10591         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
10592                 return -EINVAL;
10593 #endif
10594         return 0;
10595 }
10596
10597 static int
10598 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10599                       struct task_struct *tsk, bool threadgroup)
10600 {
10601         int retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, tsk);
10602         if (retval)
10603                 return retval;
10604         if (threadgroup) {
10605                 struct task_struct *c;
10606                 rcu_read_lock();
10607                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
10608                         retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, c);
10609                         if (retval) {
10610                                 rcu_read_unlock();
10611                                 return retval;
10612                         }
10613                 }
10614                 rcu_read_unlock();
10615         }
10616         return 0;
10617 }
10618
10619 static void
10620 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10621                   struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk,
10622                   bool threadgroup)
10623 {
10624         sched_move_task(tsk);
10625         if (threadgroup) {
10626                 struct task_struct *c;
10627                 rcu_read_lock();
10628                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
10629                         sched_move_task(c);
10630                 }
10631                 rcu_read_unlock();
10632         }
10633 }
10634
10635 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10636 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10637                                 u64 shareval)
10638 {
10639         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
10640 }
10641
10642 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10643 {
10644         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10645
10646         return (u64) tg->shares;
10647 }
10648 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
10649
10650 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10651 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10652                                 s64 val)
10653 {
10654         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
10655 }
10656
10657 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10658 {
10659         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
10660 }
10661
10662 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10663                 u64 rt_period_us)
10664 {
10665         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
10666 }
10667
10668 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10669 {
10670         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
10671 }
10672 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10673
10674 static struct cftype cpu_files[] = {
10675 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10676         {
10677                 .name = "shares",
10678                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
10679                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
10680         },
10681 #endif
10682 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10683         {
10684                 .name = "rt_runtime_us",
10685                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
10686                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
10687         },
10688         {
10689                 .name = "rt_period_us",
10690                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
10691                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
10692         },
10693 #endif
10694 };
10695
10696 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
10697 {
10698         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
10699 }
10700
10701 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
10702         .name           = "cpu",
10703         .create         = cpu_cgroup_create,
10704         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
10705         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
10706         .attach         = cpu_cgroup_attach,
10707         .populate       = cpu_cgroup_populate,
10708         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
10709         .early_init     = 1,
10710 };
10711
10712 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
10713
10714 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
10715
10716 /*
10717  * CPU accounting code for task groups.
10718  *
10719  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
10720  * (balbir@in.ibm.com).
10721  */
10722
10723 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
10724 struct cpuacct {
10725         struct cgroup_subsys_state css;
10726         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
10727         u64 *cpuusage;
10728         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
10729         struct cpuacct *parent;
10730 };
10731
10732 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
10733
10734 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
10735 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
10736 {
10737         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
10738                             struct cpuacct, css);
10739 }
10740
10741 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
10742 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
10743 {
10744         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
10745                             struct cpuacct, css);
10746 }
10747
10748 /* create a new cpu accounting group */
10749 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
10750         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10751 {
10752         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
10753         int i;
10754
10755         if (!ca)
10756                 goto out;
10757
10758         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
10759         if (!ca->cpuusage)
10760                 goto out_free_ca;
10761
10762         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10763                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
10764                         goto out_free_counters;
10765
10766         if (cgrp->parent)
10767                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
10768
10769         return &ca->css;
10770
10771 out_free_counters:
10772         while (--i >= 0)
10773                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10774         free_percpu(ca->cpuusage);
10775 out_free_ca:
10776         kfree(ca);
10777 out:
10778         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10779 }
10780
10781 /* destroy an existing cpu accounting group */
10782 static void
10783 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10784 {
10785         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10786         int i;
10787
10788         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10789                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10790         free_percpu(ca->cpuusage);
10791         kfree(ca);
10792 }
10793
10794 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
10795 {
10796         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10797         u64 data;
10798
10799 #ifndef CONFIG_64BIT
10800         /*
10801          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
10802          */
10803         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10804         data = *cpuusage;
10805         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10806 #else
10807         data = *cpuusage;
10808 #endif
10809
10810         return data;
10811 }
10812
10813 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
10814 {
10815         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10816
10817 #ifndef CONFIG_64BIT
10818         /*
10819          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
10820          */
10821         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10822         *cpuusage = val;
10823         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10824 #else
10825         *cpuusage = val;
10826 #endif
10827 }
10828
10829 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
10830 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10831 {
10832         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10833         u64 totalcpuusage = 0;
10834         int i;
10835
10836         for_each_present_cpu(i)
10837                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10838
10839         return totalcpuusage;
10840 }
10841
10842 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10843                                                                 u64 reset)
10844 {
10845         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10846         int err = 0;
10847         int i;
10848
10849         if (reset) {
10850                 err = -EINVAL;
10851                 goto out;
10852         }
10853
10854         for_each_present_cpu(i)
10855                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
10856
10857 out:
10858         return err;
10859 }
10860
10861 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
10862                                    struct seq_file *m)
10863 {
10864         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
10865         u64 percpu;
10866         int i;
10867
10868         for_each_present_cpu(i) {
10869                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10870                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
10871         }
10872         seq_printf(m, "\n");
10873         return 0;
10874 }
10875
10876 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
10877         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
10878         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
10879 };
10880
10881 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10882                 struct cgroup_map_cb *cb)
10883 {
10884         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10885         int i;
10886
10887         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
10888                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
10889                 val = cputime64_to_clock_t(val);
10890                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
10891         }
10892         return 0;
10893 }
10894
10895 static struct cftype files[] = {
10896         {
10897                 .name = "usage",
10898                 .read_u64 = cpuusage_read,
10899                 .write_u64 = cpuusage_write,
10900         },
10901         {
10902                 .name = "usage_percpu",
10903                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
10904         },
10905         {
10906                 .name = "stat",
10907                 .read_map = cpuacct_stats_show,
10908         },
10909 };
10910
10911 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10912 {
10913         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
10914 }
10915
10916 /*
10917  * charge this task's execution time to its accounting group.
10918  *
10919  * called with rq->lock held.
10920  */
10921 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
10922 {
10923         struct cpuacct *ca;
10924         int cpu;
10925
10926         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10927                 return;
10928
10929         cpu = task_cpu(tsk);
10930
10931         rcu_read_lock();
10932
10933         ca = task_ca(tsk);
10934
10935         for (; ca; ca = ca->parent) {
10936                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10937                 *cpuusage += cputime;
10938         }
10939
10940         rcu_read_unlock();
10941 }
10942
10943 /*
10944  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
10945  */
10946 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
10947                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
10948 {
10949         struct cpuacct *ca;
10950
10951         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10952                 return;
10953
10954         rcu_read_lock();
10955         ca = task_ca(tsk);
10956
10957         do {
10958                 percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val);
10959                 ca = ca->parent;
10960         } while (ca);
10961         rcu_read_unlock();
10962 }
10963
10964 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
10965         .name = "cpuacct",
10966         .create = cpuacct_create,
10967         .destroy = cpuacct_destroy,
10968         .populate = cpuacct_populate,
10969         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
10970 };
10971 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */
10972
10973 #ifndef CONFIG_SMP
10974
10975 int rcu_expedited_torture_stats(char *page)
10976 {
10977         return 0;
10978 }
10979 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_expedited_torture_stats);
10980
10981 void synchronize_sched_expedited(void)
10982 {
10983 }
10984 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
10985
10986 #else /* #ifndef CONFIG_SMP */
10987
10988 static DEFINE_PER_CPU(struct migration_req, rcu_migration_req);
10989 static DEFINE_MUTEX(rcu_sched_expedited_mutex);
10990
10991 #define RCU_EXPEDITED_STATE_POST -2
10992 #define RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE -1
10993
10994 static int rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE;
10995
10996 int rcu_expedited_torture_stats(char *page)
10997 {
10998         int cnt = 0;
10999         int cpu;
11000
11001         cnt += sprintf(&page[cnt], "state: %d /", rcu_expedited_state);
11002         for_each_online_cpu(cpu) {
11003                  cnt += sprintf(&page[cnt], " %d:%d",
11004                                 cpu, per_cpu(rcu_migration_req, cpu).dest_cpu);
11005         }
11006         cnt += sprintf(&page[cnt], "\n");
11007         return cnt;
11008 }
11009 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_expedited_torture_stats);
11010
11011 static long synchronize_sched_expedited_count;
11012
11013 /*
11014  * Wait for an rcu-sched grace period to elapse, but use "big hammer"
11015  * approach to force grace period to end quickly.  This consumes
11016  * significant time on all CPUs, and is thus not recommended for
11017  * any sort of common-case code.
11018  *
11019  * Note that it is illegal to call this function while holding any
11020  * lock that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  Failing to
11021  * observe this restriction will result in deadlock.
11022  */
11023 void synchronize_sched_expedited(void)
11024 {
11025         int cpu;
11026         unsigned long flags;
11027         bool need_full_sync = 0;
11028         struct rq *rq;
11029         struct migration_req *req;
11030         long snap;
11031         int trycount = 0;
11032
11033         smp_mb();  /* ensure prior mod happens before capturing snap. */
11034         snap = ACCESS_ONCE(synchronize_sched_expedited_count) + 1;
11035         get_online_cpus();
11036         while (!mutex_trylock(&rcu_sched_expedited_mutex)) {
11037                 put_online_cpus();
11038                 if (trycount++ < 10)
11039                         udelay(trycount * num_online_cpus());
11040                 else {
11041                         synchronize_sched();
11042                         return;
11043                 }
11044                 if (ACCESS_ONCE(synchronize_sched_expedited_count) - snap > 0) {
11045                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
11046                         return;
11047                 }
11048                 get_online_cpus();
11049         }
11050         rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_POST;
11051         for_each_online_cpu(cpu) {
11052                 rq = cpu_rq(cpu);
11053                 req = &per_cpu(rcu_migration_req, cpu);
11054                 init_completion(&req->done);
11055                 req->task = NULL;
11056                 req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_NEED_QS;
11057                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
11058                 list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
11059                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
11060                 wake_up_process(rq->migration_thread);
11061         }
11062         for_each_online_cpu(cpu) {
11063                 rcu_expedited_state = cpu;
11064                 req = &per_cpu(rcu_migration_req, cpu);
11065                 rq = cpu_rq(cpu);
11066                 wait_for_completion(&req->done);
11067                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
11068                 if (unlikely(req->dest_cpu == RCU_MIGRATION_MUST_SYNC))
11069                         need_full_sync = 1;
11070                 req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_IDLE;
11071                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
11072         }
11073         rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE;
11074         synchronize_sched_expedited_count++;
11075         mutex_unlock(&rcu_sched_expedited_mutex);
11076         put_online_cpus();
11077         if (need_full_sync)
11078                 synchronize_sched();
11079 }
11080 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
11081
11082 #endif /* #else #ifndef CONFIG_SMP */