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