cpuidle: fix the menu governor to boost IO performance
[safe/jmp/linux-2.6] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/perf_event.h>
43 #include <linux/security.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/profile.h>
46 #include <linux/freezer.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/blkdev.h>
49 #include <linux/delay.h>
50 #include <linux/pid_namespace.h>
51 #include <linux/smp.h>
52 #include <linux/threads.h>
53 #include <linux/timer.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/cpuset.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/kthread.h>
59 #include <linux/proc_fs.h>
60 #include <linux/seq_file.h>
61 #include <linux/sysctl.h>
62 #include <linux/syscalls.h>
63 #include <linux/times.h>
64 #include <linux/tsacct_kern.h>
65 #include <linux/kprobes.h>
66 #include <linux/delayacct.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73 #include <linux/ftrace.h>
74
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77
78 #include "sched_cpupri.h"
79
80 #define CREATE_TRACE_POINTS
81 #include <trace/events/sched.h>
82
83 /*
84  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
85  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
86  * and back.
87  */
88 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
89 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
90 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
91
92 /*
93  * 'User priority' is the nice value converted to something we
94  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
95  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
96  */
97 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
98 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
99 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
100
101 /*
102  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
103  */
104 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
105
106 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
107 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
108
109 /*
110  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
111  *
112  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
113  * Timeslices get refilled after they expire.
114  */
115 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
116
117 /*
118  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
119  */
120 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
121
122 static inline int rt_policy(int policy)
123 {
124         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
125                 return 1;
126         return 0;
127 }
128
129 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
130 {
131         return rt_policy(p->policy);
132 }
133
134 /*
135  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
136  */
137 struct rt_prio_array {
138         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
139         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
140 };
141
142 struct rt_bandwidth {
143         /* nests inside the rq lock: */
144         spinlock_t              rt_runtime_lock;
145         ktime_t                 rt_period;
146         u64                     rt_runtime;
147         struct hrtimer          rt_period_timer;
148 };
149
150 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
151
152 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
153
154 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
155 {
156         struct rt_bandwidth *rt_b =
157                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
158         ktime_t now;
159         int overrun;
160         int idle = 0;
161
162         for (;;) {
163                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
164                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
165
166                 if (!overrun)
167                         break;
168
169                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
170         }
171
172         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
173 }
174
175 static
176 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
177 {
178         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
179         rt_b->rt_runtime = runtime;
180
181         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
182
183         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
184                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
185         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
186 }
187
188 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
189 {
190         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
191 }
192
193 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
194 {
195         ktime_t now;
196
197         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
198                 return;
199
200         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
201                 return;
202
203         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
204         for (;;) {
205                 unsigned long delta;
206                 ktime_t soft, hard;
207
208                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
209                         break;
210
211                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
212                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
213
214                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
215                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
216                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
217                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
218                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
219         }
220         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
221 }
222
223 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
224 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
225 {
226         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
227 }
228 #endif
229
230 /*
231  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
232  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
233  */
234 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
235
236 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
237
238 #include <linux/cgroup.h>
239
240 struct cfs_rq;
241
242 static LIST_HEAD(task_groups);
243
244 /* task group related information */
245 struct task_group {
246 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
247         struct cgroup_subsys_state css;
248 #endif
249
250 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
251         uid_t uid;
252 #endif
253
254 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
255         /* schedulable entities of this group on each cpu */
256         struct sched_entity **se;
257         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
258         struct cfs_rq **cfs_rq;
259         unsigned long shares;
260 #endif
261
262 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
263         struct sched_rt_entity **rt_se;
264         struct rt_rq **rt_rq;
265
266         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
267 #endif
268
269         struct rcu_head rcu;
270         struct list_head list;
271
272         struct task_group *parent;
273         struct list_head siblings;
274         struct list_head children;
275 };
276
277 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
278
279 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
280 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
281 {
282         user->tg->uid = user->uid;
283 }
284
285 /*
286  * Root task group.
287  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
288  *      be a child to this group.
289  */
290 struct task_group root_task_group;
291
292 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
293 /* Default task group's sched entity on each cpu */
294 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
295 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
296 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct cfs_rq, init_tg_cfs_rq);
297 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
298
299 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
300 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
301 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rt_rq, init_rt_rq);
302 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
303 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
304 #define root_task_group init_task_group
305 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
306
307 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
308  * a task group's cpu shares.
309  */
310 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
311
312 #ifdef CONFIG_SMP
313 static int root_task_group_empty(void)
314 {
315         return list_empty(&root_task_group.children);
316 }
317 #endif
318
319 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
320 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
321 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
322 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
323 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
324 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
325
326 /*
327  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
328  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
329  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
330  * too large, so as the shares value of a task group.
331  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
332  *  limitation from this.)
333  */
334 #define MIN_SHARES      2
335 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
336
337 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
338 #endif
339
340 /* Default task group.
341  *      Every task in system belong to this group at bootup.
342  */
343 struct task_group init_task_group;
344
345 /* return group to which a task belongs */
346 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
347 {
348         struct task_group *tg;
349
350 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
351         rcu_read_lock();
352         tg = __task_cred(p)->user->tg;
353         rcu_read_unlock();
354 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
355         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
356                                 struct task_group, css);
357 #else
358         tg = &init_task_group;
359 #endif
360         return tg;
361 }
362
363 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
364 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
365 {
366 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
367         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
368         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
369 #endif
370
371 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
372         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
373         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
374 #endif
375 }
376
377 #else
378
379 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
380 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
381 {
382         return NULL;
383 }
384
385 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
386
387 /* CFS-related fields in a runqueue */
388 struct cfs_rq {
389         struct load_weight load;
390         unsigned long nr_running;
391
392         u64 exec_clock;
393         u64 min_vruntime;
394
395         struct rb_root tasks_timeline;
396         struct rb_node *rb_leftmost;
397
398         struct list_head tasks;
399         struct list_head *balance_iterator;
400
401         /*
402          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
403          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
404          */
405         struct sched_entity *curr, *next, *last;
406
407         unsigned int nr_spread_over;
408
409 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
410         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
411
412         /*
413          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
414          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
415          * (like users, containers etc.)
416          *
417          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
418          * list is used during load balance.
419          */
420         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
421         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
422
423 #ifdef CONFIG_SMP
424         /*
425          * the part of load.weight contributed by tasks
426          */
427         unsigned long task_weight;
428
429         /*
430          *   h_load = weight * f(tg)
431          *
432          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
433          * this group.
434          */
435         unsigned long h_load;
436
437         /*
438          * this cpu's part of tg->shares
439          */
440         unsigned long shares;
441
442         /*
443          * load.weight at the time we set shares
444          */
445         unsigned long rq_weight;
446 #endif
447 #endif
448 };
449
450 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
451 struct rt_rq {
452         struct rt_prio_array active;
453         unsigned long rt_nr_running;
454 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
455         struct {
456                 int curr; /* highest queued rt task prio */
457 #ifdef CONFIG_SMP
458                 int next; /* next highest */
459 #endif
460         } highest_prio;
461 #endif
462 #ifdef CONFIG_SMP
463         unsigned long rt_nr_migratory;
464         unsigned long rt_nr_total;
465         int overloaded;
466         struct plist_head pushable_tasks;
467 #endif
468         int rt_throttled;
469         u64 rt_time;
470         u64 rt_runtime;
471         /* Nests inside the rq lock: */
472         spinlock_t rt_runtime_lock;
473
474 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
475         unsigned long rt_nr_boosted;
476
477         struct rq *rq;
478         struct list_head leaf_rt_rq_list;
479         struct task_group *tg;
480         struct sched_rt_entity *rt_se;
481 #endif
482 };
483
484 #ifdef CONFIG_SMP
485
486 /*
487  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
488  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
489  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
490  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
491  * object.
492  *
493  */
494 struct root_domain {
495         atomic_t refcount;
496         cpumask_var_t span;
497         cpumask_var_t online;
498
499         /*
500          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
501          * one runnable RT task.
502          */
503         cpumask_var_t rto_mask;
504         atomic_t rto_count;
505 #ifdef CONFIG_SMP
506         struct cpupri cpupri;
507 #endif
508 };
509
510 /*
511  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
512  * members (mimicking the global state we have today).
513  */
514 static struct root_domain def_root_domain;
515
516 #endif
517
518 /*
519  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
520  *
521  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
522  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
523  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
524  */
525 struct rq {
526         /* runqueue lock: */
527         spinlock_t lock;
528
529         /*
530          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
531          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
532          */
533         unsigned long nr_running;
534         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
535         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
536 #ifdef CONFIG_NO_HZ
537         unsigned long last_tick_seen;
538         unsigned char in_nohz_recently;
539 #endif
540         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
541         struct load_weight load;
542         unsigned long nr_load_updates;
543         u64 nr_switches;
544         u64 nr_migrations_in;
545
546         struct cfs_rq cfs;
547         struct rt_rq rt;
548
549 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
550         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
551         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
552 #endif
553 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
554         struct list_head leaf_rt_rq_list;
555 #endif
556
557         /*
558          * This is part of a global counter where only the total sum
559          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
560          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
561          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
562          */
563         unsigned long nr_uninterruptible;
564
565         struct task_struct *curr, *idle;
566         unsigned long next_balance;
567         struct mm_struct *prev_mm;
568
569         u64 clock;
570
571         atomic_t nr_iowait;
572
573 #ifdef CONFIG_SMP
574         struct root_domain *rd;
575         struct sched_domain *sd;
576
577         unsigned char idle_at_tick;
578         /* For active balancing */
579         int post_schedule;
580         int active_balance;
581         int push_cpu;
582         /* cpu of this runqueue: */
583         int cpu;
584         int online;
585
586         unsigned long avg_load_per_task;
587
588         struct task_struct *migration_thread;
589         struct list_head migration_queue;
590
591         u64 rt_avg;
592         u64 age_stamp;
593 #endif
594
595         /* calc_load related fields */
596         unsigned long calc_load_update;
597         long calc_load_active;
598
599 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
600 #ifdef CONFIG_SMP
601         int hrtick_csd_pending;
602         struct call_single_data hrtick_csd;
603 #endif
604         struct hrtimer hrtick_timer;
605 #endif
606
607 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
608         /* latency stats */
609         struct sched_info rq_sched_info;
610         unsigned long long rq_cpu_time;
611         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
612
613         /* sys_sched_yield() stats */
614         unsigned int yld_count;
615
616         /* schedule() stats */
617         unsigned int sched_switch;
618         unsigned int sched_count;
619         unsigned int sched_goidle;
620
621         /* try_to_wake_up() stats */
622         unsigned int ttwu_count;
623         unsigned int ttwu_local;
624
625         /* BKL stats */
626         unsigned int bkl_count;
627 #endif
628 };
629
630 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
631
632 static inline
633 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
634 {
635         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
636 }
637
638 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
639 {
640 #ifdef CONFIG_SMP
641         return rq->cpu;
642 #else
643         return 0;
644 #endif
645 }
646
647 /*
648  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
649  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
650  *
651  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
652  * preempt-disabled sections.
653  */
654 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
655         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
656
657 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
658 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
659 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
660 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
661 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
662
663 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
664 {
665         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
666 }
667
668 /*
669  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
670  */
671 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
672 # define const_debug __read_mostly
673 #else
674 # define const_debug static const
675 #endif
676
677 /**
678  * runqueue_is_locked
679  *
680  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
681  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
682  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
683  */
684 int runqueue_is_locked(int cpu)
685 {
686         return spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
687 }
688
689 /*
690  * Debugging: various feature bits
691  */
692
693 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
694         __SCHED_FEAT_##name ,
695
696 enum {
697 #include "sched_features.h"
698 };
699
700 #undef SCHED_FEAT
701
702 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
703         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
704
705 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
706 #include "sched_features.h"
707         0;
708
709 #undef SCHED_FEAT
710
711 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
712 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
713         #name ,
714
715 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
716 #include "sched_features.h"
717         NULL
718 };
719
720 #undef SCHED_FEAT
721
722 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
723 {
724         int i;
725
726         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
727                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
728                         seq_puts(m, "NO_");
729                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
730         }
731         seq_puts(m, "\n");
732
733         return 0;
734 }
735
736 static ssize_t
737 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
738                 size_t cnt, loff_t *ppos)
739 {
740         char buf[64];
741         char *cmp = buf;
742         int neg = 0;
743         int i;
744
745         if (cnt > 63)
746                 cnt = 63;
747
748         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
749                 return -EFAULT;
750
751         buf[cnt] = 0;
752
753         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
754                 neg = 1;
755                 cmp += 3;
756         }
757
758         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
759                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
760
761                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
762                         if (neg)
763                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
764                         else
765                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
766                         break;
767                 }
768         }
769
770         if (!sched_feat_names[i])
771                 return -EINVAL;
772
773         filp->f_pos += cnt;
774
775         return cnt;
776 }
777
778 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
779 {
780         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
781 }
782
783 static struct file_operations sched_feat_fops = {
784         .open           = sched_feat_open,
785         .write          = sched_feat_write,
786         .read           = seq_read,
787         .llseek         = seq_lseek,
788         .release        = single_release,
789 };
790
791 static __init int sched_init_debug(void)
792 {
793         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
794                         &sched_feat_fops);
795
796         return 0;
797 }
798 late_initcall(sched_init_debug);
799
800 #endif
801
802 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
803
804 /*
805  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
806  * Limited because this is done with IRQs disabled.
807  */
808 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
809
810 /*
811  * ratelimit for updating the group shares.
812  * default: 0.25ms
813  */
814 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
815
816 /*
817  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
818  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
819  * default: 4
820  */
821 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
822
823 /*
824  * period over which we average the RT time consumption, measured
825  * in ms.
826  *
827  * default: 1s
828  */
829 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
830
831 /*
832  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
833  * default: 1s
834  */
835 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
836
837 static __read_mostly int scheduler_running;
838
839 /*
840  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
841  * default: 0.95s
842  */
843 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
844
845 static inline u64 global_rt_period(void)
846 {
847         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
848 }
849
850 static inline u64 global_rt_runtime(void)
851 {
852         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
853                 return RUNTIME_INF;
854
855         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
856 }
857
858 #ifndef prepare_arch_switch
859 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
860 #endif
861 #ifndef finish_arch_switch
862 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
863 #endif
864
865 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
866 {
867         return rq->curr == p;
868 }
869
870 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
871 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
872 {
873         return task_current(rq, p);
874 }
875
876 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
877 {
878 }
879
880 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
881 {
882 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
883         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
884         rq->lock.owner = current;
885 #endif
886         /*
887          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
888          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
889          * prev into current:
890          */
891         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
892
893         spin_unlock_irq(&rq->lock);
894 }
895
896 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
897 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
898 {
899 #ifdef CONFIG_SMP
900         return p->oncpu;
901 #else
902         return task_current(rq, p);
903 #endif
904 }
905
906 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
907 {
908 #ifdef CONFIG_SMP
909         /*
910          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
911          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
912          * here.
913          */
914         next->oncpu = 1;
915 #endif
916 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
917         spin_unlock_irq(&rq->lock);
918 #else
919         spin_unlock(&rq->lock);
920 #endif
921 }
922
923 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
924 {
925 #ifdef CONFIG_SMP
926         /*
927          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
928          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
929          * finished.
930          */
931         smp_wmb();
932         prev->oncpu = 0;
933 #endif
934 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
935         local_irq_enable();
936 #endif
937 }
938 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
939
940 /*
941  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
942  * Must be called interrupts disabled.
943  */
944 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
945         __acquires(rq->lock)
946 {
947         for (;;) {
948                 struct rq *rq = task_rq(p);
949                 spin_lock(&rq->lock);
950                 if (likely(rq == task_rq(p)))
951                         return rq;
952                 spin_unlock(&rq->lock);
953         }
954 }
955
956 /*
957  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
958  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
959  * explicitly disabling preemption.
960  */
961 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
962         __acquires(rq->lock)
963 {
964         struct rq *rq;
965
966         for (;;) {
967                 local_irq_save(*flags);
968                 rq = task_rq(p);
969                 spin_lock(&rq->lock);
970                 if (likely(rq == task_rq(p)))
971                         return rq;
972                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
973         }
974 }
975
976 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
977 {
978         struct rq *rq = task_rq(p);
979
980         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
981         spin_unlock_wait(&rq->lock);
982 }
983
984 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
985         __releases(rq->lock)
986 {
987         spin_unlock(&rq->lock);
988 }
989
990 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
991         __releases(rq->lock)
992 {
993         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
994 }
995
996 /*
997  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
998  */
999 static struct rq *this_rq_lock(void)
1000         __acquires(rq->lock)
1001 {
1002         struct rq *rq;
1003
1004         local_irq_disable();
1005         rq = this_rq();
1006         spin_lock(&rq->lock);
1007
1008         return rq;
1009 }
1010
1011 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1012 /*
1013  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1014  *
1015  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1016  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1017  * reschedule event.
1018  *
1019  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1020  * rq->lock.
1021  */
1022
1023 /*
1024  * Use hrtick when:
1025  *  - enabled by features
1026  *  - hrtimer is actually high res
1027  */
1028 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1029 {
1030         if (!sched_feat(HRTICK))
1031                 return 0;
1032         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1033                 return 0;
1034         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1035 }
1036
1037 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1038 {
1039         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1040                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1041 }
1042
1043 /*
1044  * High-resolution timer tick.
1045  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1046  */
1047 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1048 {
1049         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1050
1051         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1052
1053         spin_lock(&rq->lock);
1054         update_rq_clock(rq);
1055         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1056         spin_unlock(&rq->lock);
1057
1058         return HRTIMER_NORESTART;
1059 }
1060
1061 #ifdef CONFIG_SMP
1062 /*
1063  * called from hardirq (IPI) context
1064  */
1065 static void __hrtick_start(void *arg)
1066 {
1067         struct rq *rq = arg;
1068
1069         spin_lock(&rq->lock);
1070         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1071         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1072         spin_unlock(&rq->lock);
1073 }
1074
1075 /*
1076  * Called to set the hrtick timer state.
1077  *
1078  * called with rq->lock held and irqs disabled
1079  */
1080 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1081 {
1082         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1083         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1084
1085         hrtimer_set_expires(timer, time);
1086
1087         if (rq == this_rq()) {
1088                 hrtimer_restart(timer);
1089         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1090                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1091                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1092         }
1093 }
1094
1095 static int
1096 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1097 {
1098         int cpu = (int)(long)hcpu;
1099
1100         switch (action) {
1101         case CPU_UP_CANCELED:
1102         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1103         case CPU_DOWN_PREPARE:
1104         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1105         case CPU_DEAD:
1106         case CPU_DEAD_FROZEN:
1107                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1108                 return NOTIFY_OK;
1109         }
1110
1111         return NOTIFY_DONE;
1112 }
1113
1114 static __init void init_hrtick(void)
1115 {
1116         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1117 }
1118 #else
1119 /*
1120  * Called to set the hrtick timer state.
1121  *
1122  * called with rq->lock held and irqs disabled
1123  */
1124 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1125 {
1126         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1127                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1128 }
1129
1130 static inline void init_hrtick(void)
1131 {
1132 }
1133 #endif /* CONFIG_SMP */
1134
1135 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1136 {
1137 #ifdef CONFIG_SMP
1138         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1139
1140         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1141         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1142         rq->hrtick_csd.info = rq;
1143 #endif
1144
1145         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1146         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1147 }
1148 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1149 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1150 {
1151 }
1152
1153 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1154 {
1155 }
1156
1157 static inline void init_hrtick(void)
1158 {
1159 }
1160 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1161
1162 /*
1163  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1164  *
1165  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1166  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1167  * the target CPU.
1168  */
1169 #ifdef CONFIG_SMP
1170
1171 #ifndef tsk_is_polling
1172 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1173 #endif
1174
1175 static void resched_task(struct task_struct *p)
1176 {
1177         int cpu;
1178
1179         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1180
1181         if (test_tsk_need_resched(p))
1182                 return;
1183
1184         set_tsk_need_resched(p);
1185
1186         cpu = task_cpu(p);
1187         if (cpu == smp_processor_id())
1188                 return;
1189
1190         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1191         smp_mb();
1192         if (!tsk_is_polling(p))
1193                 smp_send_reschedule(cpu);
1194 }
1195
1196 static void resched_cpu(int cpu)
1197 {
1198         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1199         unsigned long flags;
1200
1201         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1202                 return;
1203         resched_task(cpu_curr(cpu));
1204         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1205 }
1206
1207 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1208 /*
1209  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1210  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1211  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1212  * idle system the next event might even be infinite time into the
1213  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1214  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1215  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1216  * wheel for the next timer event.
1217  */
1218 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1219 {
1220         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1221
1222         if (cpu == smp_processor_id())
1223                 return;
1224
1225         /*
1226          * This is safe, as this function is called with the timer
1227          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1228          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1229          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1230          * timer into account automatically.
1231          */
1232         if (rq->curr != rq->idle)
1233                 return;
1234
1235         /*
1236          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1237          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1238          * idle task through an additional NOOP schedule()
1239          */
1240         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1241
1242         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1243         smp_mb();
1244         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1245                 smp_send_reschedule(cpu);
1246 }
1247 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1248
1249 static u64 sched_avg_period(void)
1250 {
1251         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1252 }
1253
1254 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1255 {
1256         s64 period = sched_avg_period();
1257
1258         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1259                 rq->age_stamp += period;
1260                 rq->rt_avg /= 2;
1261         }
1262 }
1263
1264 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1265 {
1266         rq->rt_avg += rt_delta;
1267         sched_avg_update(rq);
1268 }
1269
1270 #else /* !CONFIG_SMP */
1271 static void resched_task(struct task_struct *p)
1272 {
1273         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1274         set_tsk_need_resched(p);
1275 }
1276
1277 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1278 {
1279 }
1280 #endif /* CONFIG_SMP */
1281
1282 #if BITS_PER_LONG == 32
1283 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1284 #else
1285 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1286 #endif
1287
1288 #define WMULT_SHIFT     32
1289
1290 /*
1291  * Shift right and round:
1292  */
1293 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1294
1295 /*
1296  * delta *= weight / lw
1297  */
1298 static unsigned long
1299 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1300                 struct load_weight *lw)
1301 {
1302         u64 tmp;
1303
1304         if (!lw->inv_weight) {
1305                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1306                         lw->inv_weight = 1;
1307                 else
1308                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1309                                 / (lw->weight+1);
1310         }
1311
1312         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1313         /*
1314          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1315          */
1316         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1317                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1318                         WMULT_SHIFT/2);
1319         else
1320                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1321
1322         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1323 }
1324
1325 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1326 {
1327         lw->weight += inc;
1328         lw->inv_weight = 0;
1329 }
1330
1331 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1332 {
1333         lw->weight -= dec;
1334         lw->inv_weight = 0;
1335 }
1336
1337 /*
1338  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1339  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1340  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1341  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1342  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1343  * slice expiry etc.
1344  */
1345
1346 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1347 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1348
1349 /*
1350  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1351  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1352  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1353  * that remained on nice 0.
1354  *
1355  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1356  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1357  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1358  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1359  * the relative distance between them is ~25%.)
1360  */
1361 static const int prio_to_weight[40] = {
1362  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1363  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1364  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1365  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1366  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1367  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1368  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1369  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1370 };
1371
1372 /*
1373  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1374  *
1375  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1376  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1377  * into multiplications:
1378  */
1379 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1380  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1381  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1382  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1383  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1384  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1385  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1386  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1387  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1388 };
1389
1390 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1391
1392 /*
1393  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1394  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1395  * structures to the load-balancing proper:
1396  */
1397 struct rq_iterator {
1398         void *arg;
1399         struct task_struct *(*start)(void *);
1400         struct task_struct *(*next)(void *);
1401 };
1402
1403 #ifdef CONFIG_SMP
1404 static unsigned long
1405 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1406               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1407               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1408               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1409
1410 static int
1411 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1412                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1413                    struct rq_iterator *iterator);
1414 #endif
1415
1416 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1417 enum cpuacct_stat_index {
1418         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1419         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1420
1421         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1422 };
1423
1424 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1425 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1426 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1427                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1428 #else
1429 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1430 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1431                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1432 #endif
1433
1434 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1435 {
1436         update_load_add(&rq->load, load);
1437 }
1438
1439 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1440 {
1441         update_load_sub(&rq->load, load);
1442 }
1443
1444 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1445 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1446
1447 /*
1448  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1449  * leaving it for the final time.
1450  */
1451 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1452 {
1453         struct task_group *parent, *child;
1454         int ret;
1455
1456         rcu_read_lock();
1457         parent = &root_task_group;
1458 down:
1459         ret = (*down)(parent, data);
1460         if (ret)
1461                 goto out_unlock;
1462         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1463                 parent = child;
1464                 goto down;
1465
1466 up:
1467                 continue;
1468         }
1469         ret = (*up)(parent, data);
1470         if (ret)
1471                 goto out_unlock;
1472
1473         child = parent;
1474         parent = parent->parent;
1475         if (parent)
1476                 goto up;
1477 out_unlock:
1478         rcu_read_unlock();
1479
1480         return ret;
1481 }
1482
1483 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1484 {
1485         return 0;
1486 }
1487 #endif
1488
1489 #ifdef CONFIG_SMP
1490 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1491 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1492 {
1493         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1494 }
1495
1496 /*
1497  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1498  * according to the scheduling class and "nice" value.
1499  *
1500  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1501  * balance conservatively.
1502  */
1503 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1504 {
1505         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1506         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1507
1508         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1509                 return total;
1510
1511         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1512 }
1513
1514 /*
1515  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1516  * according to the scheduling class and "nice" value.
1517  */
1518 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1519 {
1520         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1521         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1522
1523         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1524                 return total;
1525
1526         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1527 }
1528
1529 static struct sched_group *group_of(int cpu)
1530 {
1531         struct sched_domain *sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
1532
1533         if (!sd)
1534                 return NULL;
1535
1536         return sd->groups;
1537 }
1538
1539 static unsigned long power_of(int cpu)
1540 {
1541         struct sched_group *group = group_of(cpu);
1542
1543         if (!group)
1544                 return SCHED_LOAD_SCALE;
1545
1546         return group->cpu_power;
1547 }
1548
1549 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1550
1551 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1552 {
1553         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1554         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1555
1556         if (nr_running)
1557                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1558         else
1559                 rq->avg_load_per_task = 0;
1560
1561         return rq->avg_load_per_task;
1562 }
1563
1564 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1565
1566 struct update_shares_data {
1567         unsigned long rq_weight[NR_CPUS];
1568 };
1569
1570 static DEFINE_PER_CPU(struct update_shares_data, update_shares_data);
1571
1572 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1573
1574 /*
1575  * Calculate and set the cpu's group shares.
1576  */
1577 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1578                                     unsigned long sd_shares,
1579                                     unsigned long sd_rq_weight,
1580                                     struct update_shares_data *usd)
1581 {
1582         unsigned long shares, rq_weight;
1583         int boost = 0;
1584
1585         rq_weight = usd->rq_weight[cpu];
1586         if (!rq_weight) {
1587                 boost = 1;
1588                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1589         }
1590
1591         /*
1592          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1593          * shares_i =  -----------------------------
1594          *                  \Sum_j rq_weight_j
1595          */
1596         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1597         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1598
1599         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1600                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1601                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1602                 unsigned long flags;
1603
1604                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1605                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1606                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1607                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1608                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1609         }
1610 }
1611
1612 /*
1613  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1614  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1615  * parent group depends on the shares of its child groups.
1616  */
1617 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1618 {
1619         unsigned long weight, rq_weight = 0, shares = 0;
1620         struct update_shares_data *usd;
1621         struct sched_domain *sd = data;
1622         unsigned long flags;
1623         int i;
1624
1625         if (!tg->se[0])
1626                 return 0;
1627
1628         local_irq_save(flags);
1629         usd = &__get_cpu_var(update_shares_data);
1630
1631         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1632                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1633                 usd->rq_weight[i] = weight;
1634
1635                 /*
1636                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1637                  * is one of average load so that when a new task gets to
1638                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1639                  */
1640                 if (!weight)
1641                         weight = NICE_0_LOAD;
1642
1643                 rq_weight += weight;
1644                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1645         }
1646
1647         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1648                 shares = tg->shares;
1649
1650         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1651                 shares = tg->shares;
1652
1653         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1654                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd);
1655
1656         local_irq_restore(flags);
1657
1658         return 0;
1659 }
1660
1661 /*
1662  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1663  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1664  * group is a fraction of its parents load.
1665  */
1666 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1667 {
1668         unsigned long load;
1669         long cpu = (long)data;
1670
1671         if (!tg->parent) {
1672                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1673         } else {
1674                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1675                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1676                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1677         }
1678
1679         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1680
1681         return 0;
1682 }
1683
1684 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1685 {
1686         s64 elapsed;
1687         u64 now;
1688
1689         if (root_task_group_empty())
1690                 return;
1691
1692         now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1693         elapsed = now - sd->last_update;
1694
1695         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1696                 sd->last_update = now;
1697                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1698         }
1699 }
1700
1701 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1702 {
1703         if (root_task_group_empty())
1704                 return;
1705
1706         spin_unlock(&rq->lock);
1707         update_shares(sd);
1708         spin_lock(&rq->lock);
1709 }
1710
1711 static void update_h_load(long cpu)
1712 {
1713         if (root_task_group_empty())
1714                 return;
1715
1716         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1717 }
1718
1719 #else
1720
1721 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1722 {
1723 }
1724
1725 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1726 {
1727 }
1728
1729 #endif
1730
1731 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1732
1733 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1734
1735 /*
1736  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1737  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1738  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1739  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1740  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1741  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1742  */
1743 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1744         __releases(this_rq->lock)
1745         __acquires(busiest->lock)
1746         __acquires(this_rq->lock)
1747 {
1748         spin_unlock(&this_rq->lock);
1749         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1750
1751         return 1;
1752 }
1753
1754 #else
1755 /*
1756  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1757  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1758  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1759  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1760  * regardless of entry order into the function.
1761  */
1762 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1763         __releases(this_rq->lock)
1764         __acquires(busiest->lock)
1765         __acquires(this_rq->lock)
1766 {
1767         int ret = 0;
1768
1769         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1770                 if (busiest < this_rq) {
1771                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1772                         spin_lock(&busiest->lock);
1773                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1774                         ret = 1;
1775                 } else
1776                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1777         }
1778         return ret;
1779 }
1780
1781 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1782
1783 /*
1784  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1785  */
1786 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1787 {
1788         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1789                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1790                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1791                 BUG_ON(1);
1792         }
1793
1794         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1795 }
1796
1797 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1798         __releases(busiest->lock)
1799 {
1800         spin_unlock(&busiest->lock);
1801         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1802 }
1803 #endif
1804
1805 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1806 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1807 {
1808 #ifdef CONFIG_SMP
1809         cfs_rq->shares = shares;
1810 #endif
1811 }
1812 #endif
1813
1814 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1815
1816 #include "sched_stats.h"
1817 #include "sched_idletask.c"
1818 #include "sched_fair.c"
1819 #include "sched_rt.c"
1820 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1821 # include "sched_debug.c"
1822 #endif
1823
1824 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1825 #define for_each_class(class) \
1826    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1827
1828 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1829 {
1830         rq->nr_running++;
1831 }
1832
1833 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1834 {
1835         rq->nr_running--;
1836 }
1837
1838 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1839 {
1840         if (task_has_rt_policy(p)) {
1841                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1842                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1843                 return;
1844         }
1845
1846         /*
1847          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1848          */
1849         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1850                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1851                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1852                 return;
1853         }
1854
1855         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1856         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1857 }
1858
1859 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1860 {
1861         s64 diff = sample - *avg;
1862         *avg += diff >> 3;
1863 }
1864
1865 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1866 {
1867         if (wakeup)
1868                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1869
1870         sched_info_queued(p);
1871         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1872         p->se.on_rq = 1;
1873 }
1874
1875 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1876 {
1877         if (sleep) {
1878                 if (p->se.last_wakeup) {
1879                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1880                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1881                         p->se.last_wakeup = 0;
1882                 } else {
1883                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1884                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1885                 }
1886         }
1887
1888         sched_info_dequeued(p);
1889         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1890         p->se.on_rq = 0;
1891 }
1892
1893 /*
1894  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1895  */
1896 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1897 {
1898         return p->static_prio;
1899 }
1900
1901 /*
1902  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1903  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1904  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1905  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1906  * estimator recalculates.
1907  */
1908 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1909 {
1910         int prio;
1911
1912         if (task_has_rt_policy(p))
1913                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1914         else
1915                 prio = __normal_prio(p);
1916         return prio;
1917 }
1918
1919 /*
1920  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1921  * taken into account by the scheduler. This value might
1922  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1923  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1924  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1925  */
1926 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1927 {
1928         p->normal_prio = normal_prio(p);
1929         /*
1930          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1931          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1932          * to the normal priority:
1933          */
1934         if (!rt_prio(p->prio))
1935                 return p->normal_prio;
1936         return p->prio;
1937 }
1938
1939 /*
1940  * activate_task - move a task to the runqueue.
1941  */
1942 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1943 {
1944         if (task_contributes_to_load(p))
1945                 rq->nr_uninterruptible--;
1946
1947         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1948         inc_nr_running(rq);
1949 }
1950
1951 /*
1952  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1953  */
1954 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1955 {
1956         if (task_contributes_to_load(p))
1957                 rq->nr_uninterruptible++;
1958
1959         dequeue_task(rq, p, sleep);
1960         dec_nr_running(rq);
1961 }
1962
1963 /**
1964  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1965  * @p: the task in question.
1966  */
1967 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1968 {
1969         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1970 }
1971
1972 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1973 {
1974         set_task_rq(p, cpu);
1975 #ifdef CONFIG_SMP
1976         /*
1977          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1978          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1979          * per-task data have been completed by this moment.
1980          */
1981         smp_wmb();
1982         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1983 #endif
1984 }
1985
1986 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1987                                        const struct sched_class *prev_class,
1988                                        int oldprio, int running)
1989 {
1990         if (prev_class != p->sched_class) {
1991                 if (prev_class->switched_from)
1992                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1993                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1994         } else
1995                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1996 }
1997
1998 #ifdef CONFIG_SMP
1999 /*
2000  * Is this task likely cache-hot:
2001  */
2002 static int
2003 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2004 {
2005         s64 delta;
2006
2007         /*
2008          * Buddy candidates are cache hot:
2009          */
2010         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
2011                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2012                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2013                 return 1;
2014
2015         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2016                 return 0;
2017
2018         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2019                 return 1;
2020         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2021                 return 0;
2022
2023         delta = now - p->se.exec_start;
2024
2025         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2026 }
2027
2028
2029 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2030 {
2031         int old_cpu = task_cpu(p);
2032         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
2033         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
2034                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
2035         u64 clock_offset;
2036
2037         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
2038
2039         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2040
2041 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2042         if (p->se.wait_start)
2043                 p->se.wait_start -= clock_offset;
2044         if (p->se.sleep_start)
2045                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
2046         if (p->se.block_start)
2047                 p->se.block_start -= clock_offset;
2048 #endif
2049         if (old_cpu != new_cpu) {
2050                 p->se.nr_migrations++;
2051                 new_rq->nr_migrations_in++;
2052 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2053                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
2054                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
2055 #endif
2056                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS,
2057                                      1, 1, NULL, 0);
2058         }
2059         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
2060                                          new_cfsrq->min_vruntime;
2061
2062         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2063 }
2064
2065 struct migration_req {
2066         struct list_head list;
2067
2068         struct task_struct *task;
2069         int dest_cpu;
2070
2071         struct completion done;
2072 };
2073
2074 /*
2075  * The task's runqueue lock must be held.
2076  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2077  */
2078 static int
2079 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2080 {
2081         struct rq *rq = task_rq(p);
2082
2083         /*
2084          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2085          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
2086          */
2087         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
2088                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
2089                 return 0;
2090         }
2091
2092         init_completion(&req->done);
2093         req->task = p;
2094         req->dest_cpu = dest_cpu;
2095         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2096
2097         return 1;
2098 }
2099
2100 /*
2101  * wait_task_context_switch -   wait for a thread to complete at least one
2102  *                              context switch.
2103  *
2104  * @p must not be current.
2105  */
2106 void wait_task_context_switch(struct task_struct *p)
2107 {
2108         unsigned long nvcsw, nivcsw, flags;
2109         int running;
2110         struct rq *rq;
2111
2112         nvcsw   = p->nvcsw;
2113         nivcsw  = p->nivcsw;
2114         for (;;) {
2115                 /*
2116                  * The runqueue is assigned before the actual context
2117                  * switch. We need to take the runqueue lock.
2118                  *
2119                  * We could check initially without the lock but it is
2120                  * very likely that we need to take the lock in every
2121                  * iteration.
2122                  */
2123                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2124                 running = task_running(rq, p);
2125                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2126
2127                 if (likely(!running))
2128                         break;
2129                 /*
2130                  * The switch count is incremented before the actual
2131                  * context switch. We thus wait for two switches to be
2132                  * sure at least one completed.
2133                  */
2134                 if ((p->nvcsw - nvcsw) > 1)
2135                         break;
2136                 if ((p->nivcsw - nivcsw) > 1)
2137                         break;
2138
2139                 cpu_relax();
2140         }
2141 }
2142
2143 /*
2144  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2145  *
2146  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2147  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2148  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2149  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2150  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2151  * @p has remained unscheduled the whole time.
2152  *
2153  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2154  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2155  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2156  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2157  * waiting to become inactive.
2158  */
2159 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2160 {
2161         unsigned long flags;
2162         int running, on_rq;
2163         unsigned long ncsw;
2164         struct rq *rq;
2165
2166         for (;;) {
2167                 /*
2168                  * We do the initial early heuristics without holding
2169                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2170                  * the runqueue lock when things look like they will
2171                  * work out!
2172                  */
2173                 rq = task_rq(p);
2174
2175                 /*
2176                  * If the task is actively running on another CPU
2177                  * still, just relax and busy-wait without holding
2178                  * any locks.
2179                  *
2180                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2181                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2182                  * But we don't care, since "task_running()" will
2183                  * return false if the runqueue has changed and p
2184                  * is actually now running somewhere else!
2185                  */
2186                 while (task_running(rq, p)) {
2187                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2188                                 return 0;
2189                         cpu_relax();
2190                 }
2191
2192                 /*
2193                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2194                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2195                  * just go back and repeat.
2196                  */
2197                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2198                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2199                 running = task_running(rq, p);
2200                 on_rq = p->se.on_rq;
2201                 ncsw = 0;
2202                 if (!match_state || p->state == match_state)
2203                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2204                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2205
2206                 /*
2207                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2208                  */
2209                 if (unlikely(!ncsw))
2210                         break;
2211
2212                 /*
2213                  * Was it really running after all now that we
2214                  * checked with the proper locks actually held?
2215                  *
2216                  * Oops. Go back and try again..
2217                  */
2218                 if (unlikely(running)) {
2219                         cpu_relax();
2220                         continue;
2221                 }
2222
2223                 /*
2224                  * It's not enough that it's not actively running,
2225                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2226                  * preempted!
2227                  *
2228                  * So if it was still runnable (but just not actively
2229                  * running right now), it's preempted, and we should
2230                  * yield - it could be a while.
2231                  */
2232                 if (unlikely(on_rq)) {
2233                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2234                         continue;
2235                 }
2236
2237                 /*
2238                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2239                  * runnable, which means that it will never become
2240                  * running in the future either. We're all done!
2241                  */
2242                 break;
2243         }
2244
2245         return ncsw;
2246 }
2247
2248 /***
2249  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2250  * @p: the to-be-kicked thread
2251  *
2252  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2253  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2254  *
2255  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2256  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2257  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2258  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2259  * achieved as well.
2260  */
2261 void kick_process(struct task_struct *p)
2262 {
2263         int cpu;
2264
2265         preempt_disable();
2266         cpu = task_cpu(p);
2267         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2268                 smp_send_reschedule(cpu);
2269         preempt_enable();
2270 }
2271 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2272 #endif /* CONFIG_SMP */
2273
2274 /**
2275  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2276  * @p:          the task to evaluate
2277  * @func:       the function to be called
2278  * @info:       the function call argument
2279  *
2280  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2281  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2282  */
2283 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2284                               void (*func) (void *info), void *info)
2285 {
2286         int cpu;
2287
2288         preempt_disable();
2289         cpu = task_cpu(p);
2290         if (task_curr(p))
2291                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2292         preempt_enable();
2293 }
2294
2295 /***
2296  * try_to_wake_up - wake up a thread
2297  * @p: the to-be-woken-up thread
2298  * @state: the mask of task states that can be woken
2299  * @sync: do a synchronous wakeup?
2300  *
2301  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2302  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2303  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2304  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2305  * runnable without the overhead of this.
2306  *
2307  * returns failure only if the task is already active.
2308  */
2309 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2310                           int wake_flags)
2311 {
2312         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2313         unsigned long flags;
2314         struct rq *rq;
2315
2316         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2317                 wake_flags &= ~WF_SYNC;
2318
2319         this_cpu = get_cpu();
2320
2321         smp_wmb();
2322         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2323         update_rq_clock(rq);
2324         if (!(p->state & state))
2325                 goto out;
2326
2327         if (p->se.on_rq)
2328                 goto out_running;
2329
2330         cpu = task_cpu(p);
2331         orig_cpu = cpu;
2332
2333 #ifdef CONFIG_SMP
2334         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2335                 goto out_activate;
2336
2337         /*
2338          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2339          * we put the task in TASK_WAKING state.
2340          *
2341          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2342          */
2343         if (task_contributes_to_load(p))
2344                 rq->nr_uninterruptible--;
2345         p->state = TASK_WAKING;
2346         task_rq_unlock(rq, &flags);
2347
2348         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2349         if (cpu != orig_cpu)
2350                 set_task_cpu(p, cpu);
2351
2352         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2353         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2354         cpu = task_cpu(p);
2355
2356 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2357         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2358         if (cpu == this_cpu)
2359                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2360         else {
2361                 struct sched_domain *sd;
2362                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2363                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2364                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2365                                 break;
2366                         }
2367                 }
2368         }
2369 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2370
2371 out_activate:
2372 #endif /* CONFIG_SMP */
2373         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2374         if (wake_flags & WF_SYNC)
2375                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2376         if (orig_cpu != cpu)
2377                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2378         if (cpu == this_cpu)
2379                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2380         else
2381                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2382         activate_task(rq, p, 1);
2383         success = 1;
2384
2385         /*
2386          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2387          */
2388         if (!in_interrupt()) {
2389                 struct sched_entity *se = &current->se;
2390                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2391
2392                 if (se->last_wakeup)
2393                         sample -= se->last_wakeup;
2394                 else
2395                         sample -= se->start_runtime;
2396                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2397
2398                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2399         }
2400
2401 out_running:
2402         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2403         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2404
2405         p->state = TASK_RUNNING;
2406 #ifdef CONFIG_SMP
2407         if (p->sched_class->task_wake_up)
2408                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2409 #endif
2410 out:
2411         task_rq_unlock(rq, &flags);
2412         put_cpu();
2413
2414         return success;
2415 }
2416
2417 /**
2418  * wake_up_process - Wake up a specific process
2419  * @p: The process to be woken up.
2420  *
2421  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2422  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2423  * running.
2424  *
2425  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2426  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2427  */
2428 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2429 {
2430         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2431 }
2432 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2433
2434 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2435 {
2436         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2437 }
2438
2439 /*
2440  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2441  * p is forked by current.
2442  *
2443  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2444  */
2445 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2446 {
2447         p->se.exec_start                = 0;
2448         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2449         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2450         p->se.nr_migrations             = 0;
2451         p->se.last_wakeup               = 0;
2452         p->se.avg_overlap               = 0;
2453         p->se.start_runtime             = 0;
2454         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2455         p->se.avg_running               = 0;
2456
2457 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2458         p->se.wait_start                        = 0;
2459         p->se.wait_max                          = 0;
2460         p->se.wait_count                        = 0;
2461         p->se.wait_sum                          = 0;
2462
2463         p->se.sleep_start                       = 0;
2464         p->se.sleep_max                         = 0;
2465         p->se.sum_sleep_runtime                 = 0;
2466
2467         p->se.block_start                       = 0;
2468         p->se.block_max                         = 0;
2469         p->se.exec_max                          = 0;
2470         p->se.slice_max                         = 0;
2471
2472         p->se.nr_migrations_cold                = 0;
2473         p->se.nr_failed_migrations_affine       = 0;
2474         p->se.nr_failed_migrations_running      = 0;
2475         p->se.nr_failed_migrations_hot          = 0;
2476         p->se.nr_forced_migrations              = 0;
2477         p->se.nr_forced2_migrations             = 0;
2478
2479         p->se.nr_wakeups                        = 0;
2480         p->se.nr_wakeups_sync                   = 0;
2481         p->se.nr_wakeups_migrate                = 0;
2482         p->se.nr_wakeups_local                  = 0;
2483         p->se.nr_wakeups_remote                 = 0;
2484         p->se.nr_wakeups_affine                 = 0;
2485         p->se.nr_wakeups_affine_attempts        = 0;
2486         p->se.nr_wakeups_passive                = 0;
2487         p->se.nr_wakeups_idle                   = 0;
2488
2489 #endif
2490
2491         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2492         p->se.on_rq = 0;
2493         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2494
2495 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2496         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2497 #endif
2498
2499         /*
2500          * We mark the process as running here, but have not actually
2501          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2502          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2503          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2504          */
2505         p->state = TASK_RUNNING;
2506 }
2507
2508 /*
2509  * fork()/clone()-time setup:
2510  */
2511 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2512 {
2513         int cpu = get_cpu();
2514
2515         __sched_fork(p);
2516
2517         /*
2518          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2519          */
2520         p->prio = current->normal_prio;
2521
2522         /*
2523          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2524          */
2525         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2526                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR)
2527                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2528
2529                 if (p->normal_prio < DEFAULT_PRIO)
2530                         p->prio = DEFAULT_PRIO;
2531
2532                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2533                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2534                         set_load_weight(p);
2535                 }
2536
2537                 /*
2538                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2539                  * fulfilled its duty:
2540                  */
2541                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2542         }
2543
2544         if (!rt_prio(p->prio))
2545                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2546
2547 #ifdef CONFIG_SMP
2548         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2549 #endif
2550         set_task_cpu(p, cpu);
2551
2552 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2553         if (likely(sched_info_on()))
2554                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2555 #endif
2556 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2557         p->oncpu = 0;
2558 #endif
2559 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2560         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2561         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2562 #endif
2563         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2564
2565         put_cpu();
2566 }
2567
2568 /*
2569  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2570  *
2571  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2572  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2573  * on the runqueue and wakes it.
2574  */
2575 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2576 {
2577         unsigned long flags;
2578         struct rq *rq;
2579
2580         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2581         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2582         update_rq_clock(rq);
2583
2584         p->prio = effective_prio(p);
2585
2586         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2587                 activate_task(rq, p, 0);
2588         } else {
2589                 /*
2590                  * Let the scheduling class do new task startup
2591                  * management (if any):
2592                  */
2593                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2594                 inc_nr_running(rq);
2595         }
2596         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2597         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2598 #ifdef CONFIG_SMP
2599         if (p->sched_class->task_wake_up)
2600                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2601 #endif
2602         task_rq_unlock(rq, &flags);
2603 }
2604
2605 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2606
2607 /**
2608  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2609  * @notifier: notifier struct to register
2610  */
2611 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2612 {
2613         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2614 }
2615 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2616
2617 /**
2618  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2619  * @notifier: notifier struct to unregister
2620  *
2621  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2622  */
2623 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2624 {
2625         hlist_del(&notifier->link);
2626 }
2627 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2628
2629 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2630 {
2631         struct preempt_notifier *notifier;
2632         struct hlist_node *node;
2633
2634         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2635                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2636 }
2637
2638 static void
2639 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2640                                  struct task_struct *next)
2641 {
2642         struct preempt_notifier *notifier;
2643         struct hlist_node *node;
2644
2645         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2646                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2647 }
2648
2649 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2650
2651 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2652 {
2653 }
2654
2655 static void
2656 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2657                                  struct task_struct *next)
2658 {
2659 }
2660
2661 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2662
2663 /**
2664  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2665  * @rq: the runqueue preparing to switch
2666  * @prev: the current task that is being switched out
2667  * @next: the task we are going to switch to.
2668  *
2669  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2670  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2671  * switch.
2672  *
2673  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2674  * hooks.
2675  */
2676 static inline void
2677 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2678                     struct task_struct *next)
2679 {
2680         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2681         prepare_lock_switch(rq, next);
2682         prepare_arch_switch(next);
2683 }
2684
2685 /**
2686  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2687  * @rq: runqueue associated with task-switch
2688  * @prev: the thread we just switched away from.
2689  *
2690  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2691  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2692  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2693  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2694  *
2695  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2696  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2697  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2698  * details.)
2699  */
2700 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2701         __releases(rq->lock)
2702 {
2703         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2704         long prev_state;
2705
2706         rq->prev_mm = NULL;
2707
2708         /*
2709          * A task struct has one reference for the use as "current".
2710          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2711          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2712          * the scheduled task must drop that reference.
2713          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2714          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2715          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2716          * be dropped twice.
2717          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2718          */
2719         prev_state = prev->state;
2720         finish_arch_switch(prev);
2721         perf_event_task_sched_in(current, cpu_of(rq));
2722         finish_lock_switch(rq, prev);
2723
2724         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2725         if (mm)
2726                 mmdrop(mm);
2727         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2728                 /*
2729                  * Remove function-return probe instances associated with this
2730                  * task and put them back on the free list.
2731                  */
2732                 kprobe_flush_task(prev);
2733                 put_task_struct(prev);
2734         }
2735 }
2736
2737 #ifdef CONFIG_SMP
2738
2739 /* assumes rq->lock is held */
2740 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2741 {
2742         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2743                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2744 }
2745
2746 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2747 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2748 {
2749         if (rq->post_schedule) {
2750                 unsigned long flags;
2751
2752                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2753                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2754                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2755                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2756
2757                 rq->post_schedule = 0;
2758         }
2759 }
2760
2761 #else
2762
2763 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2764 {
2765 }
2766
2767 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2768 {
2769 }
2770
2771 #endif
2772
2773 /**
2774  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2775  * @prev: the thread we just switched away from.
2776  */
2777 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2778         __releases(rq->lock)
2779 {
2780         struct rq *rq = this_rq();
2781
2782         finish_task_switch(rq, prev);
2783
2784         /*
2785          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2786          * task_switch?
2787          */
2788         post_schedule(rq);
2789
2790 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2791         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2792         preempt_enable();
2793 #endif
2794         if (current->set_child_tid)
2795                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2796 }
2797
2798 /*
2799  * context_switch - switch to the new MM and the new
2800  * thread's register state.
2801  */
2802 static inline void
2803 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2804                struct task_struct *next)
2805 {
2806         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2807
2808         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2809         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2810         mm = next->mm;
2811         oldmm = prev->active_mm;
2812         /*
2813          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2814          * combine the page table reload and the switch backend into
2815          * one hypercall.
2816          */
2817         arch_start_context_switch(prev);
2818
2819         if (unlikely(!mm)) {
2820                 next->active_mm = oldmm;
2821                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2822                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2823         } else
2824                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2825
2826         if (unlikely(!prev->mm)) {
2827                 prev->active_mm = NULL;
2828                 rq->prev_mm = oldmm;
2829         }
2830         /*
2831          * Since the runqueue lock will be released by the next
2832          * task (which is an invalid locking op but in the case
2833          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2834          * do an early lockdep release here:
2835          */
2836 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2837         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2838 #endif
2839
2840         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2841         switch_to(prev, next, prev);
2842
2843         barrier();
2844         /*
2845          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2846          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2847          * frame will be invalid.
2848          */
2849         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2850 }
2851
2852 /*
2853  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2854  *
2855  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2856  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2857  * number of context switches performed since bootup.
2858  */
2859 unsigned long nr_running(void)
2860 {
2861         unsigned long i, sum = 0;
2862
2863         for_each_online_cpu(i)
2864                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2865
2866         return sum;
2867 }
2868
2869 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2870 {
2871         unsigned long i, sum = 0;
2872
2873         for_each_possible_cpu(i)
2874                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2875
2876         /*
2877          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2878          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2879          */
2880         if (unlikely((long)sum < 0))
2881                 sum = 0;
2882
2883         return sum;
2884 }
2885
2886 unsigned long long nr_context_switches(void)
2887 {
2888         int i;
2889         unsigned long long sum = 0;
2890
2891         for_each_possible_cpu(i)
2892                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2893
2894         return sum;
2895 }
2896
2897 unsigned long nr_iowait(void)
2898 {
2899         unsigned long i, sum = 0;
2900
2901         for_each_possible_cpu(i)
2902                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2903
2904         return sum;
2905 }
2906
2907 unsigned long nr_iowait_cpu(void)
2908 {
2909         struct rq *this = this_rq();
2910         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2911 }
2912
2913 unsigned long this_cpu_load(void)
2914 {
2915         struct rq *this = this_rq();
2916         return this->cpu_load[0];
2917 }
2918
2919
2920 /* Variables and functions for calc_load */
2921 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2922 static unsigned long calc_load_update;
2923 unsigned long avenrun[3];
2924 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2925
2926 /**
2927  * get_avenrun - get the load average array
2928  * @loads:      pointer to dest load array
2929  * @offset:     offset to add
2930  * @shift:      shift count to shift the result left
2931  *
2932  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2933  */
2934 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2935 {
2936         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2937         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2938         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2939 }
2940
2941 static unsigned long
2942 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2943 {
2944         load *= exp;
2945         load += active * (FIXED_1 - exp);
2946         return load >> FSHIFT;
2947 }
2948
2949 /*
2950  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2951  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2952  */
2953 void calc_global_load(void)
2954 {
2955         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
2956         long active;
2957
2958         if (time_before(jiffies, upd))
2959                 return;
2960
2961         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2962         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2963
2964         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2965         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2966         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2967
2968         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2969 }
2970
2971 /*
2972  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
2973  */
2974 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
2975 {
2976         long nr_active, delta;
2977
2978         nr_active = this_rq->nr_running;
2979         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2980
2981         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2982                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2983                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2984                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2985         }
2986 }
2987
2988 /*
2989  * Externally visible per-cpu scheduler statistics:
2990  * cpu_nr_migrations(cpu) - number of migrations into that cpu
2991  */
2992 u64 cpu_nr_migrations(int cpu)
2993 {
2994         return cpu_rq(cpu)->nr_migrations_in;
2995 }
2996
2997 /*
2998  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2999  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3000  */
3001 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3002 {
3003         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3004         int i, scale;
3005
3006         this_rq->nr_load_updates++;
3007
3008         /* Update our load: */
3009         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3010                 unsigned long old_load, new_load;
3011
3012                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3013
3014                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3015                 new_load = this_load;
3016                 /*
3017                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3018                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3019                  * example.
3020                  */
3021                 if (new_load > old_load)
3022                         new_load += scale-1;
3023                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3024         }
3025
3026         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3027                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3028                 calc_load_account_active(this_rq);
3029         }
3030 }
3031
3032 #ifdef CONFIG_SMP
3033
3034 /*
3035  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
3036  *
3037  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
3038  * you need to do so manually before calling.
3039  */
3040 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3041         __acquires(rq1->lock)
3042         __acquires(rq2->lock)
3043 {
3044         BUG_ON(!irqs_disabled());
3045         if (rq1 == rq2) {
3046                 spin_lock(&rq1->lock);
3047                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
3048         } else {
3049                 if (rq1 < rq2) {
3050                         spin_lock(&rq1->lock);
3051                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3052                 } else {
3053                         spin_lock(&rq2->lock);
3054                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3055                 }
3056         }
3057         update_rq_clock(rq1);
3058         update_rq_clock(rq2);
3059 }
3060
3061 /*
3062  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3063  *
3064  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3065  * you need to do so manually after calling.
3066  */
3067 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3068         __releases(rq1->lock)
3069         __releases(rq2->lock)
3070 {
3071         spin_unlock(&rq1->lock);
3072         if (rq1 != rq2)
3073                 spin_unlock(&rq2->lock);
3074         else
3075                 __release(rq2->lock);
3076 }
3077
3078 /*
3079  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
3080  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
3081  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
3082  * the cpu_allowed mask is restored.
3083  */
3084 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
3085 {
3086         struct migration_req req;
3087         unsigned long flags;
3088         struct rq *rq;
3089
3090         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3091         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
3092             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
3093                 goto out;
3094
3095         /* force the process onto the specified CPU */
3096         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3097                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3098                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3099
3100                 get_task_struct(mt);
3101                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3102                 wake_up_process(mt);
3103                 put_task_struct(mt);
3104                 wait_for_completion(&req.done);
3105
3106                 return;
3107         }
3108 out:
3109         task_rq_unlock(rq, &flags);
3110 }
3111
3112 /*
3113  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3114  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3115  */
3116 void sched_exec(void)
3117 {
3118         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
3119         new_cpu = current->sched_class->select_task_rq(current, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3120         put_cpu();
3121         if (new_cpu != this_cpu)
3122                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
3123 }
3124
3125 /*
3126  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3127  * Both runqueues must be locked.
3128  */
3129 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3130                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3131 {
3132         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3133         set_task_cpu(p, this_cpu);
3134         activate_task(this_rq, p, 0);
3135         /*
3136          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
3137          * to be always true for them.
3138          */
3139         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3140 }
3141
3142 /*
3143  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3144  */
3145 static
3146 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3147                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3148                      int *all_pinned)
3149 {
3150         int tsk_cache_hot = 0;
3151         /*
3152          * We do not migrate tasks that are:
3153          * 1) running (obviously), or
3154          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3155          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3156          */
3157         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3158                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3159                 return 0;
3160         }
3161         *all_pinned = 0;
3162
3163         if (task_running(rq, p)) {
3164                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3165                 return 0;
3166         }
3167
3168         /*
3169          * Aggressive migration if:
3170          * 1) task is cache cold, or
3171          * 2) too many balance attempts have failed.
3172          */
3173
3174         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3175         if (!tsk_cache_hot ||
3176                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3177 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3178                 if (tsk_cache_hot) {
3179                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3180                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3181                 }
3182 #endif
3183                 return 1;
3184         }
3185
3186         if (tsk_cache_hot) {
3187                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3188                 return 0;
3189         }
3190         return 1;
3191 }
3192
3193 static unsigned long
3194 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3195               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3196               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3197               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3198 {
3199         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3200         struct task_struct *p;
3201         long rem_load_move = max_load_move;
3202
3203         if (max_load_move == 0)
3204                 goto out;
3205
3206         pinned = 1;
3207
3208         /*
3209          * Start the load-balancing iterator:
3210          */
3211         p = iterator->start(iterator->arg);
3212 next:
3213         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3214                 goto out;
3215
3216         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3217             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3218                 p = iterator->next(iterator->arg);
3219                 goto next;
3220         }
3221
3222         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3223         pulled++;
3224         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3225
3226 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3227         /*
3228          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3229          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3230          * section.
3231          */
3232         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3233                 goto out;
3234 #endif
3235
3236         /*
3237          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3238          */
3239         if (rem_load_move > 0) {
3240                 if (p->prio < *this_best_prio)
3241                         *this_best_prio = p->prio;
3242                 p = iterator->next(iterator->arg);
3243                 goto next;
3244         }
3245 out:
3246         /*
3247          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3248          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3249          * inside pull_task().
3250          */
3251         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3252
3253         if (all_pinned)
3254                 *all_pinned = pinned;
3255
3256         return max_load_move - rem_load_move;
3257 }
3258
3259 /*
3260  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3261  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3262  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3263  *
3264  * Called with both runqueues locked.
3265  */
3266 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3267                       unsigned long max_load_move,
3268                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3269                       int *all_pinned)
3270 {
3271         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3272         unsigned long total_load_moved = 0;
3273         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3274
3275         do {
3276                 total_load_moved +=
3277                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3278                                 max_load_move - total_load_moved,
3279                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3280                 class = class->next;
3281
3282 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3283                 /*
3284                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3285                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3286                  * the critical section.
3287                  */
3288                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3289                         break;
3290 #endif
3291         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3292
3293         return total_load_moved > 0;
3294 }
3295
3296 static int
3297 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3298                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3299                    struct rq_iterator *iterator)
3300 {
3301         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3302         int pinned = 0;
3303
3304         while (p) {
3305                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3306                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3307                         /*
3308                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3309                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3310                          * stats here rather than inside pull_task().
3311                          */
3312                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3313
3314                         return 1;
3315                 }
3316                 p = iterator->next(iterator->arg);
3317         }
3318
3319         return 0;
3320 }
3321
3322 /*
3323  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3324  * part of active balancing operations within "domain".
3325  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3326  *
3327  * Called with both runqueues locked.
3328  */
3329 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3330                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3331 {
3332         const struct sched_class *class;
3333
3334         for_each_class(class) {
3335                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3336                         return 1;
3337         }
3338
3339         return 0;
3340 }
3341 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3342 /*
3343  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3344  *              during load balancing.
3345  */
3346 struct sd_lb_stats {
3347         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3348         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3349         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3350         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3351         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3352
3353         /** Statistics of this group */
3354         unsigned long this_load;
3355         unsigned long this_load_per_task;
3356         unsigned long this_nr_running;
3357
3358         /* Statistics of the busiest group */
3359         unsigned long max_load;
3360         unsigned long busiest_load_per_task;
3361         unsigned long busiest_nr_running;
3362
3363         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3364 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3365         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3366         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3367         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3368         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3369         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3370         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3371 #endif
3372 };
3373
3374 /*
3375  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3376  */
3377 struct sg_lb_stats {
3378         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3379         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3380         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3381         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3382         unsigned long group_capacity;
3383         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3384 };
3385
3386 /**
3387  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3388  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3389  */
3390 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3391 {
3392         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3393 }
3394
3395 /**
3396  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3397  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3398  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3399  */
3400 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3401                                         enum cpu_idle_type idle)
3402 {
3403         int load_idx;
3404
3405         switch (idle) {
3406         case CPU_NOT_IDLE:
3407                 load_idx = sd->busy_idx;
3408                 break;
3409
3410         case CPU_NEWLY_IDLE:
3411                 load_idx = sd->newidle_idx;
3412                 break;
3413         default:
3414                 load_idx = sd->idle_idx;
3415                 break;
3416         }
3417
3418         return load_idx;
3419 }
3420
3421
3422 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3423 /**
3424  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3425  * the given sched_domain, during load balancing.
3426  *
3427  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3428  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3429  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3430  */
3431 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3432         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3433 {
3434         /*
3435          * Busy processors will not participate in power savings
3436          * balance.
3437          */
3438         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3439                 sds->power_savings_balance = 0;
3440         else {
3441                 sds->power_savings_balance = 1;
3442                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3443                 sds->leader_nr_running = 0;
3444         }
3445 }
3446
3447 /**
3448  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3449  * sched_domain while performing load balancing.
3450  *
3451  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3452  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3453  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3454  *              load balancing ?
3455  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3456  */
3457 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3458         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3459 {
3460
3461         if (!sds->power_savings_balance)
3462                 return;
3463
3464         /*
3465          * If the local group is idle or completely loaded
3466          * no need to do power savings balance at this domain
3467          */
3468         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3469                                 !sds->this_nr_running))
3470                 sds->power_savings_balance = 0;
3471
3472         /*
3473          * If a group is already running at full capacity or idle,
3474          * don't include that group in power savings calculations
3475          */
3476         if (!sds->power_savings_balance ||
3477                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3478                 !sgs->sum_nr_running)
3479                 return;
3480
3481         /*
3482          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3483          * This is the group from where we need to pick up the load
3484          * for saving power
3485          */
3486         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3487             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3488              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3489                 sds->group_min = group;
3490                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3491                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3492                                                 sgs->sum_nr_running;
3493         }
3494
3495         /*
3496          * Calculate the group which is almost near its
3497          * capacity but still has some space to pick up some load
3498          * from other group and save more power
3499          */
3500         if (sgs->sum_nr_running + 1 > sgs->group_capacity)
3501                 return;
3502
3503         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3504             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3505              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3506                 sds->group_leader = group;
3507                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3508         }
3509 }
3510
3511 /**
3512  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3513  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3514  *      under consideration.
3515  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3516  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3517  *
3518  * Description:
3519  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3520  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3521  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3522  *
3523  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3524  * Else returns 0.
3525  */
3526 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3527                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3528 {
3529         if (!sds->power_savings_balance)
3530                 return 0;
3531
3532         if (sds->this != sds->group_leader ||
3533                         sds->group_leader == sds->group_min)
3534                 return 0;
3535
3536         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3537         sds->busiest = sds->group_min;
3538
3539         return 1;
3540
3541 }
3542 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3543 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3544         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3545 {
3546         return;
3547 }
3548
3549 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3550         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3551 {
3552         return;
3553 }
3554
3555 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3556                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3557 {
3558         return 0;
3559 }
3560 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3561
3562
3563 unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3564 {
3565         return SCHED_LOAD_SCALE;
3566 }
3567
3568 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3569 {
3570         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
3571 }
3572
3573 unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3574 {
3575         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3576         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
3577
3578         smt_gain /= weight;
3579
3580         return smt_gain;
3581 }
3582
3583 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3584 {
3585         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
3586 }
3587
3588 unsigned long scale_rt_power(int cpu)
3589 {
3590         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3591         u64 total, available;
3592
3593         sched_avg_update(rq);
3594
3595         total = sched_avg_period() + (rq->clock - rq->age_stamp);
3596         available = total - rq->rt_avg;
3597
3598         if (unlikely((s64)total < SCHED_LOAD_SCALE))
3599                 total = SCHED_LOAD_SCALE;
3600
3601         total >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3602
3603         return div_u64(available, total);
3604 }
3605
3606 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3607 {
3608         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3609         unsigned long power = SCHED_LOAD_SCALE;
3610         struct sched_group *sdg = sd->groups;
3611
3612         if (sched_feat(ARCH_POWER))
3613                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
3614         else
3615                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
3616
3617         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3618
3619         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
3620                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
3621                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
3622                 else
3623                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
3624
3625                 power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3626         }
3627
3628         power *= scale_rt_power(cpu);
3629         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3630
3631         if (!power)
3632                 power = 1;
3633
3634         sdg->cpu_power = power;
3635 }
3636
3637 static void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3638 {
3639         struct sched_domain *child = sd->child;
3640         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
3641         unsigned long power;
3642
3643         if (!child) {
3644                 update_cpu_power(sd, cpu);
3645                 return;
3646         }
3647
3648         power = 0;
3649
3650         group = child->groups;
3651         do {
3652                 power += group->cpu_power;
3653                 group = group->next;
3654         } while (group != child->groups);
3655
3656         sdg->cpu_power = power;
3657 }
3658
3659 /**
3660  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3661  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3662  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3663  * @idle: Idle status of this_cpu
3664  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3665  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3666  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3667  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3668  * @balance: Should we balance.
3669  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3670  */
3671 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_domain *sd,
3672                         struct sched_group *group, int this_cpu,
3673                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3674                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3675                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3676 {
3677         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3678         int i;
3679         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3680         unsigned long sum_avg_load_per_task;
3681         unsigned long avg_load_per_task;
3682
3683         if (local_group) {
3684                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3685                 if (balance_cpu == this_cpu)
3686                         update_group_power(sd, this_cpu);
3687         }
3688
3689         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3690         sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3691         max_cpu_load = 0;
3692         min_cpu_load = ~0UL;
3693
3694         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3695                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3696
3697                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3698                         *sd_idle = 0;
3699
3700                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3701                 if (local_group) {
3702                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3703                                 first_idle_cpu = 1;
3704                                 balance_cpu = i;
3705                         }
3706
3707                         load = target_load(i, load_idx);
3708                 } else {
3709                         load = source_load(i, load_idx);
3710                         if (load > max_cpu_load)
3711                                 max_cpu_load = load;
3712                         if (min_cpu_load > load)
3713                                 min_cpu_load = load;
3714                 }
3715
3716                 sgs->group_load += load;
3717                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3718                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3719
3720                 sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3721         }
3722
3723         /*
3724          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3725          * is eligible for doing load balancing at this and above
3726          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3727          * to do the newly idle load balance.
3728          */
3729         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3730             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3731                 *balance = 0;
3732                 return;
3733         }
3734
3735         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3736         sgs->avg_load = (sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
3737
3738
3739         /*
3740          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3741          * than the average weight of two tasks.
3742          *
3743          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3744          *      might not be a suitable number - should we keep a
3745          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3746          *      the hierarchy?
3747          */
3748         avg_load_per_task = (sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3749                 group->cpu_power;
3750
3751         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3752                 sgs->group_imb = 1;
3753
3754         sgs->group_capacity =
3755                 DIV_ROUND_CLOSEST(group->cpu_power, SCHED_LOAD_SCALE);
3756 }
3757
3758 /**
3759  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3760  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3761  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3762  * @idle: Idle status of this_cpu
3763  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3764  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3765  * @balance: Should we balance.
3766  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3767  */
3768 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3769                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3770                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3771                         struct sd_lb_stats *sds)
3772 {
3773         struct sched_domain *child = sd->child;
3774         struct sched_group *group = sd->groups;
3775         struct sg_lb_stats sgs;
3776         int load_idx, prefer_sibling = 0;
3777
3778         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
3779                 prefer_sibling = 1;
3780
3781         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3782         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3783
3784         do {
3785                 int local_group;
3786
3787                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3788                                                sched_group_cpus(group));
3789                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3790                 update_sg_lb_stats(sd, group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3791                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3792
3793                 if (local_group && balance && !(*balance))
3794                         return;
3795
3796                 sds->total_load += sgs.group_load;
3797                 sds->total_pwr += group->cpu_power;
3798
3799                 /*
3800                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
3801                  * first, lower the group capacity to one so that we'll try
3802                  * and move all the excess tasks away.
3803                  */
3804                 if (prefer_sibling)
3805                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
3806
3807                 if (local_group) {
3808                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3809                         sds->this = group;
3810                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3811                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3812                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3813                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3814                                 sgs.group_imb)) {
3815                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3816                         sds->busiest = group;
3817                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3818                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3819                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3820                 }
3821
3822                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
3823                 group = group->next;
3824         } while (group != sd->groups);
3825 }
3826
3827 /**
3828  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3829  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3830  *                      load balancing.
3831  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3832  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3833  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3834  */
3835 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3836                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3837 {
3838         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3839         unsigned int imbn = 2;
3840
3841         if (sds->this_nr_running) {
3842                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3843                 if (sds->busiest_load_per_task >
3844                                 sds->this_load_per_task)
3845                         imbn = 1;
3846         } else
3847                 sds->this_load_per_task =
3848                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3849
3850         if (sds->max_load - sds->this_load + sds->busiest_load_per_task >=
3851                         sds->busiest_load_per_task * imbn) {
3852                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3853                 return;
3854         }
3855
3856         /*
3857          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3858          * however we may be able to increase total CPU power used by
3859          * moving them.
3860          */
3861
3862         pwr_now += sds->busiest->cpu_power *
3863                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3864         pwr_now += sds->this->cpu_power *
3865                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3866         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3867
3868         /* Amount of load we'd subtract */
3869         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3870                 sds->busiest->cpu_power;
3871         if (sds->max_load > tmp)
3872                 pwr_move += sds->busiest->cpu_power *
3873                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
3874
3875         /* Amount of load we'd add */
3876         if (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power <
3877                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3878                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power) /
3879                         sds->this->cpu_power;
3880         else
3881                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3882                         sds->this->cpu_power;
3883         pwr_move += sds->this->cpu_power *
3884                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
3885         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3886
3887         /* Move if we gain throughput */
3888         if (pwr_move > pwr_now)
3889                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3890 }
3891
3892 /**
3893  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
3894  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
3895  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3896  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
3897  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
3898  */
3899 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
3900                 unsigned long *imbalance)
3901 {
3902         unsigned long max_pull;
3903         /*
3904          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3905          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3906          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3907          */
3908         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
3909                 *imbalance = 0;
3910                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3911         }
3912
3913         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3914         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load,
3915                         sds->max_load - sds->busiest_load_per_task);
3916
3917         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3918         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->cpu_power,
3919                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->cpu_power)
3920                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3921
3922         /*
3923          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3924          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3925          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3926          * moved
3927          */
3928         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
3929                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3930
3931 }
3932 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
3933
3934 /**
3935  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
3936  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
3937  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
3938  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
3939  * such a group exists.
3940  *
3941  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
3942  * to restore balance.
3943  *
3944  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
3945  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
3946  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
3947  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
3948  * @idle: The idle status of this_cpu.
3949  * @sd_idle: The idleness of sd
3950  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
3951  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
3952  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
3953  *
3954  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
3955  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
3956  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
3957  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
3958  */
3959 static struct sched_group *
3960 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3961                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3962                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
3963 {
3964         struct sd_lb_stats sds;
3965
3966         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
3967
3968         /*
3969          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
3970          * this level.
3971          */
3972         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
3973                                         balance, &sds);
3974
3975         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
3976         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
3977          *    at this level.
3978          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
3979          * 3) This group is the busiest group.
3980          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
3981          *    sched_domain.
3982          * 5) The imbalance is within the specified limit.
3983          * 6) Any rebalance would lead to ping-pong
3984          */
3985         if (balance && !(*balance))
3986                 goto ret;
3987
3988         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
3989                 goto out_balanced;
3990
3991         if (sds.this_load >= sds.max_load)
3992                 goto out_balanced;
3993
3994         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
3995
3996         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
3997                 goto out_balanced;
3998
3999         if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
4000                 goto out_balanced;
4001
4002         sds.busiest_load_per_task /= sds.busiest_nr_running;
4003         if (sds.group_imb)
4004                 sds.busiest_load_per_task =
4005                         min(sds.busiest_load_per_task, sds.avg_load);
4006
4007         /*
4008          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
4009          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
4010          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
4011          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
4012          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
4013          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
4014          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
4015          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
4016          * appear as very large values with unsigned longs.
4017          */
4018         if (sds.max_load <= sds.busiest_load_per_task)
4019                 goto out_balanced;
4020
4021         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
4022         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
4023         return sds.busiest;
4024
4025 out_balanced:
4026         /*
4027          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
4028          * to save power.
4029          */
4030         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
4031                 return sds.busiest;
4032 ret:
4033         *imbalance = 0;
4034         return NULL;
4035 }
4036
4037 /*
4038  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
4039  */
4040 static struct rq *
4041 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
4042                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
4043 {
4044         struct rq *busiest = NULL, *rq;
4045         unsigned long max_load = 0;
4046         int i;
4047
4048         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
4049                 unsigned long power = power_of(i);
4050                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_LOAD_SCALE);
4051                 unsigned long wl;
4052
4053                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
4054                         continue;
4055
4056                 rq = cpu_rq(i);
4057                 wl = weighted_cpuload(i) * SCHED_LOAD_SCALE;
4058                 wl /= power;
4059
4060                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
4061                         continue;
4062
4063                 if (wl > max_load) {
4064                         max_load = wl;
4065                         busiest = rq;
4066                 }
4067         }
4068
4069         return busiest;
4070 }
4071
4072 /*
4073  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
4074  * so long as it is large enough.
4075  */
4076 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
4077
4078 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
4079 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
4080
4081 /*
4082  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4083  * tasks if there is an imbalance.
4084  */
4085 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
4086                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
4087                         int *balance)
4088 {
4089         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
4090         struct sched_group *group;
4091         unsigned long imbalance;
4092         struct rq *busiest;
4093         unsigned long flags;
4094         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4095
4096         cpumask_setall(cpus);
4097
4098         /*
4099          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4100          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4101          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
4102          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4103          */
4104         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4105             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4106                 sd_idle = 1;
4107
4108         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
4109
4110 redo:
4111         update_shares(sd);
4112         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
4113                                    cpus, balance);
4114
4115         if (*balance == 0)
4116                 goto out_balanced;
4117
4118         if (!group) {
4119                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
4120                 goto out_balanced;
4121         }
4122
4123         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
4124         if (!busiest) {
4125                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
4126                 goto out_balanced;
4127         }
4128
4129         BUG_ON(busiest == this_rq);
4130
4131         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
4132
4133         ld_moved = 0;
4134         if (busiest->nr_running > 1) {
4135                 /*
4136                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
4137                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
4138                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
4139                  * correctly treated as an imbalance.
4140                  */
4141                 local_irq_save(flags);
4142                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
4143                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4144                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
4145                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
4146                 local_irq_restore(flags);
4147
4148                 /*
4149                  * some other cpu did the load balance for us.
4150                  */
4151                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
4152                         resched_cpu(this_cpu);
4153
4154                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
4155                 if (unlikely(all_pinned)) {
4156                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4157                         if (!cpumask_empty(cpus))
4158                                 goto redo;
4159                         goto out_balanced;
4160                 }
4161         }
4162
4163         if (!ld_moved) {
4164                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
4165                 sd->nr_balance_failed++;
4166
4167                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
4168
4169                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
4170
4171                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
4172                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4173                          */
4174                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
4175                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4176                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4177                                 all_pinned = 1;
4178                                 goto out_one_pinned;
4179                         }
4180
4181                         if (!busiest->active_balance) {
4182                                 busiest->active_balance = 1;
4183                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
4184                                 active_balance = 1;
4185                         }
4186                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4187                         if (active_balance)
4188                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
4189
4190                         /*
4191                          * We've kicked active balancing, reset the failure
4192                          * counter.
4193                          */
4194                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
4195                 }
4196         } else
4197                 sd->nr_balance_failed = 0;
4198
4199         if (likely(!active_balance)) {
4200                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
4201                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
4202         } else {
4203                 /*
4204                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
4205                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
4206                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
4207                  * move_tasks).
4208                  */
4209                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
4210                         sd->balance_interval *= 2;
4211         }
4212
4213         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4214             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4215                 ld_moved = -1;
4216
4217         goto out;
4218
4219 out_balanced:
4220         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4221
4222         sd->nr_balance_failed = 0;
4223
4224 out_one_pinned:
4225         /* tune up the balancing interval */
4226         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4227                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4228                 sd->balance_interval *= 2;
4229
4230         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4231             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4232                 ld_moved = -1;
4233         else
4234                 ld_moved = 0;
4235 out:
4236         if (ld_moved)
4237                 update_shares(sd);
4238         return ld_moved;
4239 }
4240
4241 /*
4242  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4243  * tasks if there is an imbalance.
4244  *
4245  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
4246  * this_rq is locked.
4247  */
4248 static int
4249 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
4250 {
4251         struct sched_group *group;
4252         struct rq *busiest = NULL;
4253         unsigned long imbalance;
4254         int ld_moved = 0;
4255         int sd_idle = 0;
4256         int all_pinned = 0;
4257         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4258
4259         cpumask_setall(cpus);
4260
4261         /*
4262          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4263          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4264          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
4265          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4266          */
4267         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4268             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4269                 sd_idle = 1;
4270
4271         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
4272 redo:
4273         update_shares_locked(this_rq, sd);
4274         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
4275                                    &sd_idle, cpus, NULL);
4276         if (!group) {
4277                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
4278                 goto out_balanced;
4279         }
4280
4281         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
4282         if (!busiest) {
4283                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
4284                 goto out_balanced;
4285         }
4286
4287         BUG_ON(busiest == this_rq);
4288
4289         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
4290
4291         ld_moved = 0;
4292         if (busiest->nr_running > 1) {
4293                 /* Attempt to move tasks */
4294                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4295                 /* this_rq->clock is already updated */
4296                 update_rq_clock(busiest);
4297                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4298                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
4299                                         &all_pinned);
4300                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4301
4302                 if (unlikely(all_pinned)) {
4303                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4304                         if (!cpumask_empty(cpus))
4305                                 goto redo;
4306                 }
4307         }
4308
4309         if (!ld_moved) {
4310                 int active_balance = 0;
4311
4312                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
4313                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4314                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4315                         return -1;
4316
4317                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4318                         return -1;
4319
4320                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
4321                         return -1;
4322
4323                 /*
4324                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4325                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4326                  * package. The same method used to move task in load_balance()
4327                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
4328                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
4329                  *
4330                  * The package power saving logic comes from
4331                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
4332                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
4333                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4334                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4335                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4336                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4337                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4338                  *
4339                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4340                  * will be more than one task in the source run queue and
4341                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4342                  * active balance code will not be triggered.
4343                  */
4344
4345                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
4346                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4347
4348                 /*
4349                  * don't kick the migration_thread, if the curr
4350                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4351                  */
4352                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4353                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4354                         all_pinned = 1;
4355                         return ld_moved;
4356                 }
4357
4358                 if (!busiest->active_balance) {
4359                         busiest->active_balance = 1;
4360                         busiest->push_cpu = this_cpu;
4361                         active_balance = 1;
4362                 }
4363
4364                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4365                 /*
4366                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
4367                  */
4368                 spin_unlock(&this_rq->lock);
4369                 if (active_balance)
4370                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
4371                 spin_lock(&this_rq->lock);
4372
4373         } else
4374                 sd->nr_balance_failed = 0;
4375
4376         update_shares_locked(this_rq, sd);
4377         return ld_moved;
4378
4379 out_balanced:
4380         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
4381         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4382             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4383                 return -1;
4384         sd->nr_balance_failed = 0;
4385
4386         return 0;
4387 }
4388
4389 /*
4390  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4391  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4392  */
4393 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4394 {
4395         struct sched_domain *sd;
4396         int pulled_task = 0;
4397         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4398
4399         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4400                 unsigned long interval;
4401
4402                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4403                         continue;
4404
4405                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4406                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4407                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4408                                                            sd);
4409
4410                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4411                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4412                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4413                 if (pulled_task)
4414                         break;
4415         }
4416         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4417                 /*
4418                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4419                  * a busy processor. So reset next_balance.
4420                  */
4421                 this_rq->next_balance = next_balance;
4422         }
4423 }
4424
4425 /*
4426  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4427  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4428  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4429  * logical imbalances.
4430  *
4431  * Called with busiest_rq locked.
4432  */
4433 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4434 {
4435         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4436         struct sched_domain *sd;
4437         struct rq *target_rq;
4438
4439         /* Is there any task to move? */
4440         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4441                 return;
4442
4443         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4444
4445         /*
4446          * This condition is "impossible", if it occurs
4447          * we need to fix it. Originally reported by
4448          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4449          */
4450         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4451
4452         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4453         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4454         update_rq_clock(busiest_rq);
4455         update_rq_clock(target_rq);
4456
4457         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4458         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4459                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4460                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4461                                 break;
4462         }
4463
4464         if (likely(sd)) {
4465                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4466
4467                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4468                                   sd, CPU_IDLE))
4469                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4470                 else
4471                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4472         }
4473         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4474 }
4475
4476 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4477 static struct {
4478         atomic_t load_balancer;
4479         cpumask_var_t cpu_mask;
4480         cpumask_var_t ilb_grp_nohz_mask;
4481 } nohz ____cacheline_aligned = {
4482         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4483 };
4484
4485 int get_nohz_load_balancer(void)
4486 {
4487         return atomic_read(&nohz.load_balancer);
4488 }
4489
4490 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
4491 /**
4492  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
4493  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
4494  *              be returned.
4495  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
4496  *              for the given cpu.
4497  *
4498  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
4499  */
4500 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
4501 {
4502         struct sched_domain *sd;
4503
4504         for_each_domain(cpu, sd)
4505                 if (sd && (sd->flags & flag))
4506                         break;
4507
4508         return sd;
4509 }
4510
4511 /**
4512  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
4513  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
4514  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
4515  *              for cpu.
4516  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
4517  *
4518  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
4519  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
4520  */
4521 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
4522         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
4523                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
4524
4525 /**
4526  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
4527  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
4528  *
4529  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
4530  *
4531  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
4532  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
4533  * sched_group is semi-idle or not.
4534  */
4535 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
4536 {
4537         cpumask_and(nohz.ilb_grp_nohz_mask, nohz.cpu_mask,
4538                                         sched_group_cpus(ilb_group));
4539
4540         /*
4541          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
4542          * and atleast one idle cpu.
4543          */
4544         if (cpumask_empty(nohz.ilb_grp_nohz_mask))
4545                 return 0;
4546
4547         if (cpumask_equal(nohz.ilb_grp_nohz_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
4548                 return 0;
4549
4550         return 1;
4551 }
4552 /**
4553  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
4554  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
4555  *
4556  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
4557  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
4558  *
4559  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
4560  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
4561  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
4562  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
4563  */
4564 static int find_new_ilb(int cpu)
4565 {
4566         struct sched_domain *sd;
4567         struct sched_group *ilb_group;
4568
4569         /*
4570          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
4571          * when power-aware load balancing is enabled
4572          */
4573         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
4574                 goto out_done;
4575
4576         /*
4577          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
4578          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
4579          */
4580         if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) < 2)
4581                 goto out_done;
4582
4583         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
4584                 ilb_group = sd->groups;
4585
4586                 do {
4587                         if (is_semi_idle_group(ilb_group))
4588                                 return cpumask_first(nohz.ilb_grp_nohz_mask);
4589
4590                         ilb_group = ilb_group->next;
4591
4592                 } while (ilb_group != sd->groups);
4593         }
4594
4595 out_done:
4596         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4597 }
4598 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
4599 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
4600 {
4601         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4602 }
4603 #endif
4604
4605 /*
4606  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4607  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4608  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4609  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4610  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4611  * arrives...
4612  *
4613  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4614  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4615  * nohz.cpu_mask..
4616  *
4617  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4618  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4619  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4620  * there is no need for ilb owner.
4621  *
4622  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4623  * next busy scheduler_tick()
4624  */
4625 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4626 {
4627         int cpu = smp_processor_id();
4628
4629         if (stop_tick) {
4630                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4631
4632                 if (!cpu_active(cpu)) {
4633                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4634                                 return 0;
4635
4636                         /*
4637                          * If we are going offline and still the leader,
4638                          * give up!
4639                          */
4640                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4641                                 BUG();
4642
4643                         return 0;
4644                 }
4645
4646                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4647
4648                 /* time for ilb owner also to sleep */
4649                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4650                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4651                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4652                         return 0;
4653                 }
4654
4655                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4656                         /* make me the ilb owner */
4657                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4658                                 return 1;
4659                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4660                         int new_ilb;
4661
4662                         if (!(sched_smt_power_savings ||
4663                                                 sched_mc_power_savings))
4664                                 return 1;
4665                         /*
4666                          * Check to see if there is a more power-efficient
4667                          * ilb.
4668                          */
4669                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
4670                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
4671                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4672                                 resched_cpu(new_ilb);
4673                                 return 0;
4674                         }
4675                         return 1;
4676                 }
4677         } else {
4678                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4679                         return 0;
4680
4681                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4682
4683                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4684                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4685                                 BUG();
4686         }
4687         return 0;
4688 }
4689 #endif
4690
4691 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4692
4693 /*
4694  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4695  * and initiates a balancing operation if so.
4696  *
4697  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4698  */
4699 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4700 {
4701         int balance = 1;
4702         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4703         unsigned long interval;
4704         struct sched_domain *sd;
4705         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4706         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4707         int update_next_balance = 0;
4708         int need_serialize;
4709
4710         for_each_domain(cpu, sd) {
4711                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4712                         continue;
4713
4714                 interval = sd->balance_interval;
4715                 if (idle != CPU_IDLE)
4716                         interval *= sd->busy_factor;
4717
4718                 /* scale ms to jiffies */
4719                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4720                 if (unlikely(!interval))
4721                         interval = 1;
4722                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4723                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4724
4725                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4726
4727                 if (need_serialize) {
4728                         if (!spin_trylock(&balancing))
4729                                 goto out;
4730                 }
4731
4732                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4733                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
4734                                 /*
4735                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4736                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4737                                  * not idle.
4738                                  */
4739                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4740                         }
4741                         sd->last_balance = jiffies;
4742                 }
4743                 if (need_serialize)
4744                         spin_unlock(&balancing);
4745 out:
4746                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4747                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4748                         update_next_balance = 1;
4749                 }
4750
4751                 /*
4752                  * Stop the load balance at this level. There is another
4753                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4754                  * actively.
4755                  */
4756                 if (!balance)
4757                         break;
4758         }
4759
4760         /*
4761          * next_balance will be updated only when there is a need.
4762          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4763          * updated.
4764          */
4765         if (likely(update_next_balance))
4766                 rq->next_balance = next_balance;
4767 }
4768
4769 /*
4770  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4771  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4772  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4773  */
4774 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4775 {
4776         int this_cpu = smp_processor_id();
4777         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4778         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4779                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4780
4781         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4782
4783 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4784         /*
4785          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4786          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4787          * stopped.
4788          */
4789         if (this_rq->idle_at_tick &&
4790             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4791                 struct rq *rq;
4792                 int balance_cpu;
4793
4794                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4795                         if (balance_cpu == this_cpu)
4796                                 continue;
4797
4798                         /*
4799                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4800                          * work being done for other cpus. Next load
4801                          * balancing owner will pick it up.
4802                          */
4803                         if (need_resched())
4804                                 break;
4805
4806                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4807
4808                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4809                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4810                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4811                 }
4812         }
4813 #endif
4814 }
4815
4816 static inline int on_null_domain(int cpu)
4817 {
4818         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4819 }
4820
4821 /*
4822  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4823  *
4824  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4825  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4826  * if the whole system is idle.
4827  */
4828 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4829 {
4830 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4831         /*
4832          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4833          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4834          * load balancer.
4835          */
4836         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4837                 rq->in_nohz_recently = 0;
4838
4839                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4840                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4841                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4842                 }
4843
4844                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4845                         int ilb = find_new_ilb(cpu);
4846
4847                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4848                                 resched_cpu(ilb);
4849                 }
4850         }
4851
4852         /*
4853          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4854          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4855          */
4856         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4857             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4858                 resched_cpu(cpu);
4859                 return;
4860         }
4861
4862         /*
4863          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4864          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4865          */
4866         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4867             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4868                 return;
4869 #endif
4870         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4871         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4872             likely(!on_null_domain(cpu)))
4873                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4874 }
4875
4876 #else   /* CONFIG_SMP */
4877
4878 /*
4879  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4880  */
4881 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4882 {
4883 }
4884
4885 #endif
4886
4887 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4888
4889 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4890
4891 /*
4892  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
4893  * @p in case that task is currently running.
4894  *
4895  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
4896  */
4897 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
4898 {
4899         u64 ns = 0;
4900
4901         if (task_current(rq, p)) {
4902                 update_rq_clock(rq);
4903                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
4904                 if ((s64)ns < 0)
4905                         ns = 0;
4906         }
4907
4908         return ns;
4909 }
4910
4911 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4912 {
4913         unsigned long flags;
4914         struct rq *rq;
4915         u64 ns = 0;
4916
4917         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4918         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
4919         task_rq_unlock(rq, &flags);
4920
4921         return ns;
4922 }
4923
4924 /*
4925  * Return accounted runtime for the task.
4926  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
4927  * pending runtime that have not been accounted yet.
4928  */
4929 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4930 {
4931         unsigned long flags;
4932         struct rq *rq;
4933         u64 ns = 0;
4934
4935         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4936         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4937         task_rq_unlock(rq, &flags);
4938
4939         return ns;
4940 }
4941
4942 /*
4943  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
4944  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
4945  * pending runtime that have not been accounted yet.
4946  *
4947  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
4948  * so the return value not includes other pending runtime that other
4949  * running tasks might have.
4950  */
4951 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
4952 {
4953         struct task_cputime totals;
4954         unsigned long flags;
4955         struct rq *rq;
4956         u64 ns;
4957
4958         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4959         thread_group_cputime(p, &totals);
4960         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4961         task_rq_unlock(rq, &flags);
4962
4963         return ns;
4964 }
4965
4966 /*
4967  * Account user cpu time to a process.
4968  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4969  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4970  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4971  */
4972 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4973                        cputime_t cputime_scaled)
4974 {
4975         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4976         cputime64_t tmp;
4977
4978         /* Add user time to process. */
4979         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4980         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4981         account_group_user_time(p, cputime);
4982
4983         /* Add user time to cpustat. */
4984         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4985         if (TASK_NICE(p) > 0)
4986                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4987         else
4988                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4989
4990         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
4991         /* Account for user time used */
4992         acct_update_integrals(p);
4993 }
4994
4995 /*
4996  * Account guest cpu time to a process.
4997  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4998  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4999  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5000  */
5001 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5002                                cputime_t cputime_scaled)
5003 {
5004         cputime64_t tmp;
5005         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5006
5007         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5008
5009         /* Add guest time to process. */
5010         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5011         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5012         account_group_user_time(p, cputime);
5013         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
5014
5015         /* Add guest time to cpustat. */
5016         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5017         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
5018 }
5019
5020 /*
5021  * Account system cpu time to a process.
5022  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5023  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
5024  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
5025  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5026  */
5027 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
5028                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
5029 {
5030         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5031         cputime64_t tmp;
5032
5033         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
5034                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
5035                 return;
5036         }
5037
5038         /* Add system time to process. */
5039         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
5040         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
5041         account_group_system_time(p, cputime);
5042
5043         /* Add system time to cpustat. */
5044         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5045         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
5046                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
5047         else if (softirq_count())
5048                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
5049         else
5050                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
5051
5052         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
5053
5054         /* Account for system time used */
5055         acct_update_integrals(p);
5056 }
5057
5058 /*
5059  * Account for involuntary wait time.
5060  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
5061  */
5062 void account_steal_time(cputime_t cputime)
5063 {
5064         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5065         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5066
5067         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
5068 }
5069
5070 /*
5071  * Account for idle time.
5072  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
5073  */
5074 void account_idle_time(cputime_t cputime)
5075 {
5076         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5077         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5078         struct rq *rq = this_rq();
5079
5080         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
5081                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
5082         else
5083                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
5084 }
5085
5086 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5087
5088 /*
5089  * Account a single tick of cpu time.
5090  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5091  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
5092  */
5093 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
5094 {
5095         cputime_t one_jiffy = jiffies_to_cputime(1);
5096         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(one_jiffy);
5097         struct rq *rq = this_rq();
5098
5099         if (user_tick)
5100                 account_user_time(p, one_jiffy, one_jiffy_scaled);
5101         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
5102                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, one_jiffy,
5103                                     one_jiffy_scaled);
5104         else
5105                 account_idle_time(one_jiffy);
5106 }
5107
5108 /*
5109  * Account multiple ticks of steal time.
5110  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
5111  * @ticks: number of stolen ticks
5112  */
5113 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
5114 {
5115         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5116 }
5117
5118 /*
5119  * Account multiple ticks of idle time.
5120  * @ticks: number of stolen ticks
5121  */
5122 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
5123 {
5124         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5125 }
5126
5127 #endif
5128
5129 /*
5130  * Use precise platform statistics if available:
5131  */
5132 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5133 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5134 {
5135         return p->utime;
5136 }
5137
5138 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5139 {
5140         return p->stime;
5141 }
5142 #else
5143 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5144 {
5145         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
5146                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
5147         u64 temp;
5148
5149         /*
5150          * Use CFS's precise accounting:
5151          */
5152         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
5153
5154         if (total) {
5155                 temp *= utime;
5156                 do_div(temp, total);
5157         }
5158         utime = (clock_t)temp;
5159
5160         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
5161         return p->prev_utime;
5162 }
5163
5164 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5165 {
5166         clock_t stime;
5167
5168         /*
5169          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
5170          * the total, to make sure the total observed by userspace
5171          * grows monotonically - apps rely on that):
5172          */
5173         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
5174                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
5175
5176         if (stime >= 0)
5177                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
5178
5179         return p->prev_stime;
5180 }
5181 #endif
5182
5183 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
5184 {
5185         return p->gtime;
5186 }
5187
5188 /*
5189  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5190  * We call it with interrupts disabled.
5191  *
5192  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
5193  * timeslices.
5194  */
5195 void scheduler_tick(void)
5196 {
5197         int cpu = smp_processor_id();
5198         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5199         struct task_struct *curr = rq->curr;
5200
5201         sched_clock_tick();
5202
5203         spin_lock(&rq->lock);
5204         update_rq_clock(rq);
5205         update_cpu_load(rq);
5206         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5207         spin_unlock(&rq->lock);
5208
5209         perf_event_task_tick(curr, cpu);
5210
5211 #ifdef CONFIG_SMP
5212         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
5213         trigger_load_balance(rq, cpu);
5214 #endif
5215 }
5216
5217 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
5218 {
5219         if (in_lock_functions(addr)) {
5220                 addr = CALLER_ADDR2;
5221                 if (in_lock_functions(addr))
5222                         addr = CALLER_ADDR3;
5223         }
5224         return addr;
5225 }
5226
5227 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5228                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
5229
5230 void __kprobes add_preempt_count(int val)
5231 {
5232 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5233         /*
5234          * Underflow?
5235          */
5236         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5237                 return;
5238 #endif
5239         preempt_count() += val;
5240 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5241         /*
5242          * Spinlock count overflowing soon?
5243          */
5244         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5245                                 PREEMPT_MASK - 10);
5246 #endif
5247         if (preempt_count() == val)
5248                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5249 }
5250 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
5251
5252 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
5253 {
5254 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5255         /*
5256          * Underflow?
5257          */
5258         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5259                 return;
5260         /*
5261          * Is the spinlock portion underflowing?
5262          */
5263         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5264                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5265                 return;
5266 #endif
5267
5268         if (preempt_count() == val)
5269                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5270         preempt_count() -= val;
5271 }
5272 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
5273
5274 #endif
5275
5276 /*
5277  * Print scheduling while atomic bug:
5278  */
5279 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5280 {
5281         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5282
5283         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5284                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5285
5286         debug_show_held_locks(prev);
5287         print_modules();
5288         if (irqs_disabled())
5289                 print_irqtrace_events(prev);
5290
5291         if (regs)
5292                 show_regs(regs);
5293         else
5294                 dump_stack();
5295 }
5296
5297 /*
5298  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5299  */
5300 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
5301 {
5302         /*
5303          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
5304          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
5305          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
5306          */
5307         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
5308                 __schedule_bug(prev);
5309
5310         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5311
5312         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
5313 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
5314         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
5315                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
5316                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
5317         }
5318 #endif
5319 }
5320
5321 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
5322 {
5323         u64 runtime = p->se.sum_exec_runtime - p->se.prev_sum_exec_runtime;
5324
5325         update_avg(&p->se.avg_running, runtime);
5326
5327         if (p->state == TASK_RUNNING) {
5328                 /*
5329                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
5330                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
5331                  * the avg_overlap on preemption.
5332                  *
5333                  * We use the average preemption runtime because that
5334                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
5335                  * build up.
5336                  */
5337                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
5338                 update_avg(&p->se.avg_overlap, runtime);
5339         } else {
5340                 update_avg(&p->se.avg_running, 0);
5341         }
5342         p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5343 }
5344
5345 /*
5346  * Pick up the highest-prio task:
5347  */
5348 static inline struct task_struct *
5349 pick_next_task(struct rq *rq)
5350 {
5351         const struct sched_class *class;
5352         struct task_struct *p;
5353
5354         /*
5355          * Optimization: we know that if all tasks are in
5356          * the fair class we can call that function directly:
5357          */
5358         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
5359                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
5360                 if (likely(p))
5361                         return p;
5362         }
5363
5364         class = sched_class_highest;
5365         for ( ; ; ) {
5366                 p = class->pick_next_task(rq);
5367                 if (p)
5368                         return p;
5369                 /*
5370                  * Will never be NULL as the idle class always
5371                  * returns a non-NULL p:
5372                  */
5373                 class = class->next;
5374         }
5375 }
5376
5377 /*
5378  * schedule() is the main scheduler function.
5379  */
5380 asmlinkage void __sched schedule(void)
5381 {
5382         struct task_struct *prev, *next;
5383         unsigned long *switch_count;
5384         struct rq *rq;
5385         int cpu;
5386
5387 need_resched:
5388         preempt_disable();
5389         cpu = smp_processor_id();
5390         rq = cpu_rq(cpu);
5391         rcu_sched_qs(cpu);
5392         prev = rq->curr;
5393         switch_count = &prev->nivcsw;
5394
5395         release_kernel_lock(prev);
5396 need_resched_nonpreemptible:
5397
5398         schedule_debug(prev);
5399
5400         if (sched_feat(HRTICK))
5401                 hrtick_clear(rq);
5402
5403         spin_lock_irq(&rq->lock);
5404         update_rq_clock(rq);
5405         clear_tsk_need_resched(prev);
5406
5407         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
5408                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
5409                         prev->state = TASK_RUNNING;
5410                 else
5411                         deactivate_task(rq, prev, 1);
5412                 switch_count = &prev->nvcsw;
5413         }
5414
5415         pre_schedule(rq, prev);
5416
5417         if (unlikely(!rq->nr_running))
5418                 idle_balance(cpu, rq);
5419
5420         put_prev_task(rq, prev);
5421         next = pick_next_task(rq);
5422
5423         if (likely(prev != next)) {
5424                 sched_info_switch(prev, next);
5425                 perf_event_task_sched_out(prev, next, cpu);
5426
5427                 rq->nr_switches++;
5428                 rq->curr = next;
5429                 ++*switch_count;
5430
5431                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
5432                 /*
5433                  * the context switch might have flipped the stack from under
5434                  * us, hence refresh the local variables.
5435                  */
5436                 cpu = smp_processor_id();
5437                 rq = cpu_rq(cpu);
5438         } else
5439                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5440
5441         post_schedule(rq);
5442
5443         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
5444                 goto need_resched_nonpreemptible;
5445
5446         preempt_enable_no_resched();
5447         if (need_resched())
5448                 goto need_resched;
5449 }
5450 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5451
5452 #ifdef CONFIG_SMP
5453 /*
5454  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
5455  * access and not reliable.
5456  */
5457 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
5458 {
5459         unsigned int cpu;
5460         struct rq *rq;
5461
5462         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
5463                 return 0;
5464
5465 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
5466         /*
5467          * Need to access the cpu field knowing that
5468          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
5469          * the mutex owner just released it and exited.
5470          */
5471         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
5472                 goto out;
5473 #else
5474         cpu = owner->cpu;
5475 #endif
5476
5477         /*
5478          * Even if the access succeeded (likely case),
5479          * the cpu field may no longer be valid.
5480          */
5481         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
5482                 goto out;
5483
5484         /*
5485          * We need to validate that we can do a
5486          * get_cpu() and that we have the percpu area.
5487          */
5488         if (!cpu_online(cpu))
5489                 goto out;
5490
5491         rq = cpu_rq(cpu);
5492
5493         for (;;) {
5494                 /*
5495                  * Owner changed, break to re-assess state.
5496                  */
5497                 if (lock->owner != owner)
5498                         break;
5499
5500                 /*
5501                  * Is that owner really running on that cpu?
5502                  */
5503                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
5504                         return 0;
5505
5506                 cpu_relax();
5507         }
5508 out:
5509         return 1;
5510 }
5511 #endif
5512
5513 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5514 /*
5515  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5516  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
5517  * occur there and call schedule directly.
5518  */
5519 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
5520 {
5521         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5522
5523         /*
5524          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5525          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5526          */
5527         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
5528                 return;
5529
5530         do {
5531                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5532                 schedule();
5533                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5534
5535                 /*
5536                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5537                  * between schedule and now.
5538                  */
5539                 barrier();
5540         } while (need_resched());
5541 }
5542 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5543
5544 /*
5545  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
5546  * off of irq context.
5547  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5548  * protect us against recursive calling from irq.
5549  */
5550 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
5551 {
5552         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5553
5554         /* Catch callers which need to be fixed */
5555         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
5556
5557         do {
5558                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5559                 local_irq_enable();
5560                 schedule();
5561                 local_irq_disable();
5562                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5563
5564                 /*
5565                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5566                  * between schedule and now.
5567                  */
5568                 barrier();
5569         } while (need_resched());
5570 }
5571
5572 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
5573
5574 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
5575                           void *key)
5576 {
5577         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
5578 }
5579 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5580
5581 /*
5582  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
5583  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
5584  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
5585  *
5586  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
5587  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
5588  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
5589  */
5590 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5591                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
5592 {
5593         wait_queue_t *curr, *next;
5594
5595         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
5596                 unsigned flags = curr->flags;
5597
5598                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
5599                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
5600                         break;
5601         }
5602 }
5603
5604 /**
5605  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
5606  * @q: the waitqueue
5607  * @mode: which threads
5608  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5609  * @key: is directly passed to the wakeup function
5610  *
5611  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5612  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5613  */
5614 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5615                         int nr_exclusive, void *key)
5616 {
5617         unsigned long flags;
5618
5619         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5620         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5621         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5622 }
5623 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5624
5625 /*
5626  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5627  */
5628 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5629 {
5630         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5631 }
5632
5633 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
5634 {
5635         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
5636 }
5637
5638 /**
5639  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
5640  * @q: the waitqueue
5641  * @mode: which threads
5642  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5643  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
5644  *
5645  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5646  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5647  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5648  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5649  *
5650  * On UP it can prevent extra preemption.
5651  *
5652  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5653  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5654  */
5655 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5656                         int nr_exclusive, void *key)
5657 {
5658         unsigned long flags;
5659         int wake_flags = WF_SYNC;
5660
5661         if (unlikely(!q))
5662                 return;
5663
5664         if (unlikely(!nr_exclusive))
5665                 wake_flags = 0;
5666
5667         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5668         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
5669         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5670 }
5671 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
5672
5673 /*
5674  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
5675  */
5676 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5677 {
5678         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
5679 }
5680 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5681
5682 /**
5683  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5684  * @x:  holds the state of this particular completion
5685  *
5686  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5687  * awakened in the same order in which they were queued.
5688  *
5689  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
5690  *
5691  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5692  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5693  */
5694 void complete(struct completion *x)
5695 {
5696         unsigned long flags;
5697
5698         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5699         x->done++;
5700         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5701         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5702 }
5703 EXPORT_SYMBOL(complete);
5704
5705 /**
5706  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5707  * @x:  holds the state of this particular completion
5708  *
5709  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5710  *
5711  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5712  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5713  */
5714 void complete_all(struct completion *x)
5715 {
5716         unsigned long flags;
5717
5718         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5719         x->done += UINT_MAX/2;
5720         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5721         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5722 }
5723 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5724
5725 static inline long __sched
5726 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5727 {
5728         if (!x->done) {
5729                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5730
5731                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5732                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5733                 do {
5734                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5735                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5736                                 break;
5737                         }
5738                         __set_current_state(state);
5739                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5740                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5741                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5742                 } while (!x->done && timeout);
5743                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5744                 if (!x->done)
5745                         return timeout;
5746         }
5747         x->done--;
5748         return timeout ?: 1;
5749 }
5750
5751 static long __sched
5752 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5753 {
5754         might_sleep();
5755
5756         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5757         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5758         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5759         return timeout;
5760 }
5761
5762 /**
5763  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5764  * @x:  holds the state of this particular completion
5765  *
5766  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5767  * interruptible and there is no timeout.
5768  *
5769  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5770  * and interrupt capability. Also see complete().
5771  */
5772 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5773 {
5774         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5775 }
5776 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5777
5778 /**
5779  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5780  * @x:  holds the state of this particular completion
5781  * @timeout:  timeout value in jiffies
5782  *
5783  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5784  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5785  * interruptible.
5786  */
5787 unsigned long __sched
5788 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5789 {
5790         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5791 }
5792 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5793
5794 /**
5795  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5796  * @x:  holds the state of this particular completion
5797  *
5798  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5799  * interruptible.
5800  */
5801 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5802 {
5803         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5804         if (t == -ERESTARTSYS)
5805                 return t;
5806         return 0;
5807 }
5808 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5809
5810 /**
5811  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5812  * @x:  holds the state of this particular completion
5813  * @timeout:  timeout value in jiffies
5814  *
5815  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5816  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5817  */
5818 unsigned long __sched
5819 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5820                                           unsigned long timeout)
5821 {
5822         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5823 }
5824 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5825
5826 /**
5827  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5828  * @x:  holds the state of this particular completion
5829  *
5830  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5831  * interrupted by a kill signal.
5832  */
5833 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5834 {
5835         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5836         if (t == -ERESTARTSYS)
5837                 return t;
5838         return 0;
5839 }
5840 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5841
5842 /**
5843  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5844  *      @x:     completion structure
5845  *
5846  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5847  *               1 if a decrement succeeded.
5848  *
5849  *      If a completion is being used as a counting completion,
5850  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5851  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5852  *      is protecting is not available.
5853  */
5854 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5855 {
5856         int ret = 1;
5857
5858         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5859         if (!x->done)
5860                 ret = 0;
5861         else
5862                 x->done--;
5863         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5864         return ret;
5865 }
5866 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5867
5868 /**
5869  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5870  *      @x:     completion structure
5871  *
5872  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5873  *               1 if there are no waiters.
5874  *
5875  */
5876 bool completion_done(struct completion *x)
5877 {
5878         int ret = 1;
5879
5880         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5881         if (!x->done)
5882                 ret = 0;
5883         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5884         return ret;
5885 }
5886 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5887
5888 static long __sched
5889 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5890 {
5891         unsigned long flags;
5892         wait_queue_t wait;
5893
5894         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5895
5896         __set_current_state(state);
5897
5898         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5899         __add_wait_queue(q, &wait);
5900         spin_unlock(&q->lock);
5901         timeout = schedule_timeout(timeout);
5902         spin_lock_irq(&q->lock);
5903         __remove_wait_queue(q, &wait);
5904         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5905
5906         return timeout;
5907 }
5908
5909 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5910 {
5911         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5912 }
5913 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
5914
5915 long __sched
5916 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5917 {
5918         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
5919 }
5920 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
5921
5922 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5923 {
5924         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5925 }
5926 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5927
5928 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5929 {
5930         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5931 }
5932 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5933
5934 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5935
5936 /*
5937  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5938  * @p: task
5939  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5940  *
5941  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5942  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5943  *
5944  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
5945  */
5946 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5947 {
5948         unsigned long flags;
5949         int oldprio, on_rq, running;
5950         struct rq *rq;
5951         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5952
5953         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5954
5955         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5956         update_rq_clock(rq);
5957
5958         oldprio = p->prio;
5959         on_rq = p->se.on_rq;
5960         running = task_current(rq, p);
5961         if (on_rq)
5962                 dequeue_task(rq, p, 0);
5963         if (running)
5964                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5965
5966         if (rt_prio(prio))
5967                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5968         else
5969                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5970
5971         p->prio = prio;
5972
5973         if (running)
5974                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5975         if (on_rq) {
5976                 enqueue_task(rq, p, 0);
5977
5978                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5979         }
5980         task_rq_unlock(rq, &flags);
5981 }
5982
5983 #endif
5984
5985 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5986 {
5987         int old_prio, delta, on_rq;
5988         unsigned long flags;
5989         struct rq *rq;
5990
5991         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5992                 return;
5993         /*
5994          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5995          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5996          */
5997         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5998         update_rq_clock(rq);
5999         /*
6000          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
6001          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
6002          * it wont have any effect on scheduling until the task is
6003          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
6004          */
6005         if (task_has_rt_policy(p)) {
6006                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6007                 goto out_unlock;
6008         }
6009         on_rq = p->se.on_rq;
6010         if (on_rq)
6011                 dequeue_task(rq, p, 0);
6012
6013         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6014         set_load_weight(p);
6015         old_prio = p->prio;
6016         p->prio = effective_prio(p);
6017         delta = p->prio - old_prio;
6018
6019         if (on_rq) {
6020                 enqueue_task(rq, p, 0);
6021                 /*
6022                  * If the task increased its priority or is running and
6023                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
6024                  */
6025                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
6026                         resched_task(rq->curr);
6027         }
6028 out_unlock:
6029         task_rq_unlock(rq, &flags);
6030 }
6031 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
6032
6033 /*
6034  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
6035  * @p: task
6036  * @nice: nice value
6037  */
6038 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
6039 {
6040         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
6041         int nice_rlim = 20 - nice;
6042
6043         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
6044                 capable(CAP_SYS_NICE));
6045 }
6046
6047 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
6048
6049 /*
6050  * sys_nice - change the priority of the current process.
6051  * @increment: priority increment
6052  *
6053  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
6054  * does similar things.
6055  */
6056 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
6057 {
6058         long nice, retval;
6059
6060         /*
6061          * Setpriority might change our priority at the same moment.
6062          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
6063          * and we have a single winner.
6064          */
6065         if (increment < -40)
6066                 increment = -40;
6067         if (increment > 40)
6068                 increment = 40;
6069
6070         nice = TASK_NICE(current) + increment;
6071         if (nice < -20)
6072                 nice = -20;
6073         if (nice > 19)
6074                 nice = 19;
6075
6076         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
6077                 return -EPERM;
6078
6079         retval = security_task_setnice(current, nice);
6080         if (retval)
6081                 return retval;
6082
6083         set_user_nice(current, nice);
6084         return 0;
6085 }
6086
6087 #endif
6088
6089 /**
6090  * task_prio - return the priority value of a given task.
6091  * @p: the task in question.
6092  *
6093  * This is the priority value as seen by users in /proc.
6094  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
6095  * around 0, value goes from -16 to +15.
6096  */
6097 int task_prio(const struct task_struct *p)
6098 {
6099         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
6100 }
6101
6102 /**
6103  * task_nice - return the nice value of a given task.
6104  * @p: the task in question.
6105  */
6106 int task_nice(const struct task_struct *p)
6107 {
6108         return TASK_NICE(p);
6109 }
6110 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
6111
6112 /**
6113  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
6114  * @cpu: the processor in question.
6115  */
6116 int idle_cpu(int cpu)
6117 {
6118         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
6119 }
6120
6121 /**
6122  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
6123  * @cpu: the processor in question.
6124  */
6125 struct task_struct *idle_task(int cpu)
6126 {
6127         return cpu_rq(cpu)->idle;
6128 }
6129
6130 /**
6131  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
6132  * @pid: the pid in question.
6133  */
6134 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
6135 {
6136         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
6137 }
6138
6139 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
6140 static void
6141 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
6142 {
6143         BUG_ON(p->se.on_rq);
6144
6145         p->policy = policy;
6146         switch (p->policy) {
6147         case SCHED_NORMAL:
6148         case SCHED_BATCH:
6149         case SCHED_IDLE:
6150                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6151                 break;
6152         case SCHED_FIFO:
6153         case SCHED_RR:
6154                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6155                 break;
6156         }
6157
6158         p->rt_priority = prio;
6159         p->normal_prio = normal_prio(p);
6160         /* we are holding p->pi_lock already */
6161         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
6162         set_load_weight(p);
6163 }
6164
6165 /*
6166  * check the target process has a UID that matches the current process's
6167  */
6168 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
6169 {
6170         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
6171         bool match;
6172
6173         rcu_read_lock();
6174         pcred = __task_cred(p);
6175         match = (cred->euid == pcred->euid ||
6176                  cred->euid == pcred->uid);
6177         rcu_read_unlock();
6178         return match;
6179 }
6180
6181 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6182                                 struct sched_param *param, bool user)
6183 {
6184         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
6185         unsigned long flags;
6186         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6187         struct rq *rq;
6188         int reset_on_fork;
6189
6190         /* may grab non-irq protected spin_locks */
6191         BUG_ON(in_interrupt());
6192 recheck:
6193         /* double check policy once rq lock held */
6194         if (policy < 0) {
6195                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
6196                 policy = oldpolicy = p->policy;
6197         } else {
6198                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
6199                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
6200
6201                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
6202                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
6203                                 policy != SCHED_IDLE)
6204                         return -EINVAL;
6205         }
6206
6207         /*
6208          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
6209          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
6210          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
6211          */
6212         if (param->sched_priority < 0 ||
6213             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
6214             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
6215                 return -EINVAL;
6216         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
6217                 return -EINVAL;
6218
6219         /*
6220          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
6221          */
6222         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
6223                 if (rt_policy(policy)) {
6224                         unsigned long rlim_rtprio;
6225
6226                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
6227                                 return -ESRCH;
6228                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
6229                         unlock_task_sighand(p, &flags);
6230
6231                         /* can't set/change the rt policy */
6232                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
6233                                 return -EPERM;
6234
6235                         /* can't increase priority */
6236                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
6237                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
6238                                 return -EPERM;
6239                 }
6240                 /*
6241                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
6242                  * move out of SCHED_IDLE either:
6243                  */
6244                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
6245                         return -EPERM;
6246
6247                 /* can't change other user's priorities */
6248                 if (!check_same_owner(p))
6249                         return -EPERM;
6250
6251                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
6252                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
6253                         return -EPERM;
6254         }
6255
6256         if (user) {
6257 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6258                 /*
6259                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
6260                  * assigned.
6261                  */
6262                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
6263                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
6264                         return -EPERM;
6265 #endif
6266
6267                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
6268                 if (retval)
6269                         return retval;
6270         }
6271
6272         /*
6273          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
6274          * changing the priority of the task:
6275          */
6276         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6277         /*
6278          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
6279          * runqueue lock must be held.
6280          */
6281         rq = __task_rq_lock(p);
6282         /* recheck policy now with rq lock held */
6283         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
6284                 policy = oldpolicy = -1;
6285                 __task_rq_unlock(rq);
6286                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6287                 goto recheck;
6288         }
6289         update_rq_clock(rq);
6290         on_rq = p->se.on_rq;
6291         running = task_current(rq, p);
6292         if (on_rq)
6293                 deactivate_task(rq, p, 0);
6294         if (running)
6295                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6296
6297         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
6298
6299         oldprio = p->prio;
6300         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
6301
6302         if (running)
6303                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6304         if (on_rq) {
6305                 activate_task(rq, p, 0);
6306
6307                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6308         }
6309         __task_rq_unlock(rq);
6310         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6311
6312         rt_mutex_adjust_pi(p);
6313
6314         return 0;
6315 }
6316
6317 /**
6318  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
6319  * @p: the task in question.
6320  * @policy: new policy.
6321  * @param: structure containing the new RT priority.
6322  *
6323  * NOTE that the task may be already dead.
6324  */
6325 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6326                        struct sched_param *param)
6327 {
6328         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
6329 }
6330 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
6331
6332 /**
6333  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
6334  * @p: the task in question.
6335  * @policy: new policy.
6336  * @param: structure containing the new RT priority.
6337  *
6338  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
6339  * current context has permission.  For example, this is needed in
6340  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
6341  * but our caller might not have that capability.
6342  */
6343 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
6344                                struct sched_param *param)
6345 {
6346         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
6347 }
6348
6349 static int
6350 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
6351 {
6352         struct sched_param lparam;
6353         struct task_struct *p;
6354         int retval;
6355
6356         if (!param || pid < 0)
6357                 return -EINVAL;
6358         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
6359                 return -EFAULT;
6360
6361         rcu_read_lock();
6362         retval = -ESRCH;
6363         p = find_process_by_pid(pid);
6364         if (p != NULL)
6365                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
6366         rcu_read_unlock();
6367
6368         return retval;
6369 }
6370
6371 /**
6372  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
6373  * @pid: the pid in question.
6374  * @policy: new policy.
6375  * @param: structure containing the new RT priority.
6376  */
6377 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
6378                 struct sched_param __user *, param)
6379 {
6380         /* negative values for policy are not valid */
6381         if (policy < 0)
6382                 return -EINVAL;
6383
6384         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
6385 }
6386
6387 /**
6388  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
6389  * @pid: the pid in question.
6390  * @param: structure containing the new RT priority.
6391  */
6392 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6393 {
6394         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
6395 }
6396
6397 /**
6398  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
6399  * @pid: the pid in question.
6400  */
6401 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
6402 {
6403         struct task_struct *p;
6404         int retval;
6405
6406         if (pid < 0)
6407                 return -EINVAL;
6408
6409         retval = -ESRCH;
6410         read_lock(&tasklist_lock);
6411         p = find_process_by_pid(pid);
6412         if (p) {
6413                 retval = security_task_getscheduler(p);
6414                 if (!retval)
6415                         retval = p->policy
6416                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
6417         }
6418         read_unlock(&tasklist_lock);
6419         return retval;
6420 }
6421
6422 /**
6423  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
6424  * @pid: the pid in question.
6425  * @param: structure containing the RT priority.
6426  */
6427 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6428 {
6429         struct sched_param lp;
6430         struct task_struct *p;
6431         int retval;
6432
6433         if (!param || pid < 0)
6434                 return -EINVAL;
6435
6436         read_lock(&tasklist_lock);
6437         p = find_process_by_pid(pid);
6438         retval = -ESRCH;
6439         if (!p)
6440                 goto out_unlock;
6441
6442         retval = security_task_getscheduler(p);
6443         if (retval)
6444                 goto out_unlock;
6445
6446         lp.sched_priority = p->rt_priority;
6447         read_unlock(&tasklist_lock);
6448
6449         /*
6450          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
6451          */
6452         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
6453
6454         return retval;
6455
6456 out_unlock:
6457         read_unlock(&tasklist_lock);
6458         return retval;
6459 }
6460
6461 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
6462 {
6463         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
6464         struct task_struct *p;
6465         int retval;
6466
6467         get_online_cpus();
6468         read_lock(&tasklist_lock);
6469
6470         p = find_process_by_pid(pid);
6471         if (!p) {
6472                 read_unlock(&tasklist_lock);
6473                 put_online_cpus();
6474                 return -ESRCH;
6475         }
6476
6477         /*
6478          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
6479          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
6480          * usage count and then drop tasklist_lock.
6481          */
6482         get_task_struct(p);
6483         read_unlock(&tasklist_lock);
6484
6485         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6486                 retval = -ENOMEM;
6487                 goto out_put_task;
6488         }
6489         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6490                 retval = -ENOMEM;
6491                 goto out_free_cpus_allowed;
6492         }
6493         retval = -EPERM;
6494         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
6495                 goto out_unlock;
6496
6497         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
6498         if (retval)
6499                 goto out_unlock;
6500
6501         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6502         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6503  again:
6504         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
6505
6506         if (!retval) {
6507                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6508                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6509                         /*
6510                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6511                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6512                          * cpuset's cpus_allowed
6513                          */
6514                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6515                         goto again;
6516                 }
6517         }
6518 out_unlock:
6519         free_cpumask_var(new_mask);
6520 out_free_cpus_allowed:
6521         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6522 out_put_task:
6523         put_task_struct(p);
6524         put_online_cpus();
6525         return retval;
6526 }
6527
6528 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6529                              struct cpumask *new_mask)
6530 {
6531         if (len < cpumask_size())
6532                 cpumask_clear(new_mask);
6533         else if (len > cpumask_size())
6534                 len = cpumask_size();
6535
6536         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6537 }
6538
6539 /**
6540  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
6541  * @pid: pid of the process
6542  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6543  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
6544  */
6545 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6546                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6547 {
6548         cpumask_var_t new_mask;
6549         int retval;
6550
6551         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6552                 return -ENOMEM;
6553
6554         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6555         if (retval == 0)
6556                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6557         free_cpumask_var(new_mask);
6558         return retval;
6559 }
6560
6561 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6562 {
6563         struct task_struct *p;
6564         int retval;
6565
6566         get_online_cpus();
6567         read_lock(&tasklist_lock);
6568
6569         retval = -ESRCH;
6570         p = find_process_by_pid(pid);
6571         if (!p)
6572                 goto out_unlock;
6573
6574         retval = security_task_getscheduler(p);
6575         if (retval)
6576                 goto out_unlock;
6577
6578         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6579
6580 out_unlock:
6581         read_unlock(&tasklist_lock);
6582         put_online_cpus();
6583
6584         return retval;
6585 }
6586
6587 /**
6588  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
6589  * @pid: pid of the process
6590  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6591  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
6592  */
6593 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6594                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6595 {
6596         int ret;
6597         cpumask_var_t mask;
6598
6599         if (len < cpumask_size())
6600                 return -EINVAL;
6601
6602         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6603                 return -ENOMEM;
6604
6605         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6606         if (ret == 0) {
6607                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
6608                         ret = -EFAULT;
6609                 else
6610                         ret = cpumask_size();
6611         }
6612         free_cpumask_var(mask);
6613
6614         return ret;
6615 }
6616
6617 /**
6618  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6619  *
6620  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6621  * other threads running on this CPU then this function will return.
6622  */
6623 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6624 {
6625         struct rq *rq = this_rq_lock();
6626
6627         schedstat_inc(rq, yld_count);
6628         current->sched_class->yield_task(rq);
6629
6630         /*
6631          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
6632          * no need to preempt or enable interrupts:
6633          */
6634         __release(rq->lock);
6635         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
6636         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
6637         preempt_enable_no_resched();
6638
6639         schedule();
6640
6641         return 0;
6642 }
6643
6644 static inline int should_resched(void)
6645 {
6646         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
6647 }
6648
6649 static void __cond_resched(void)
6650 {
6651         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6652         schedule();
6653         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6654 }
6655
6656 int __sched _cond_resched(void)
6657 {
6658         if (should_resched()) {
6659                 __cond_resched();
6660                 return 1;
6661         }
6662         return 0;
6663 }
6664 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6665
6666 /*
6667  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6668  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6669  *
6670  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6671  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6672  * spin_unlock(), once by hand).
6673  */
6674 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6675 {
6676         int resched = should_resched();
6677         int ret = 0;
6678
6679         lockdep_assert_held(lock);
6680
6681         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6682                 spin_unlock(lock);
6683                 if (resched)
6684                         __cond_resched();
6685                 else
6686                         cpu_relax();
6687                 ret = 1;
6688                 spin_lock(lock);
6689         }
6690         return ret;
6691 }
6692 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
6693
6694 int __sched __cond_resched_softirq(void)
6695 {
6696         BUG_ON(!in_softirq());
6697
6698         if (should_resched()) {
6699                 local_bh_enable();
6700                 __cond_resched();
6701                 local_bh_disable();
6702                 return 1;
6703         }
6704         return 0;
6705 }
6706 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
6707
6708 /**
6709  * yield - yield the current processor to other threads.
6710  *
6711  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6712  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6713  */
6714 void __sched yield(void)
6715 {
6716         set_current_state(TASK_RUNNING);
6717         sys_sched_yield();
6718 }
6719 EXPORT_SYMBOL(yield);
6720
6721 /*
6722  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6723  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6724  *
6725  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
6726  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
6727  */
6728 void __sched io_schedule(void)
6729 {
6730         struct rq *rq = raw_rq();
6731
6732         delayacct_blkio_start();
6733         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6734         current->in_iowait = 1;
6735         schedule();
6736         current->in_iowait = 0;
6737         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6738         delayacct_blkio_end();
6739 }
6740 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6741
6742 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6743 {
6744         struct rq *rq = raw_rq();
6745         long ret;
6746
6747         delayacct_blkio_start();
6748         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6749         current->in_iowait = 1;
6750         ret = schedule_timeout(timeout);
6751         current->in_iowait = 0;
6752         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6753         delayacct_blkio_end();
6754         return ret;
6755 }
6756
6757 /**
6758  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6759  * @policy: scheduling class.
6760  *
6761  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6762  * by a given scheduling class.
6763  */
6764 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6765 {
6766         int ret = -EINVAL;
6767
6768         switch (policy) {
6769         case SCHED_FIFO:
6770         case SCHED_RR:
6771                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6772                 break;
6773         case SCHED_NORMAL:
6774         case SCHED_BATCH:
6775         case SCHED_IDLE:
6776                 ret = 0;
6777                 break;
6778         }
6779         return ret;
6780 }
6781
6782 /**
6783  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6784  * @policy: scheduling class.
6785  *
6786  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6787  * by a given scheduling class.
6788  */
6789 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6790 {
6791         int ret = -EINVAL;
6792
6793         switch (policy) {
6794         case SCHED_FIFO:
6795         case SCHED_RR:
6796                 ret = 1;
6797                 break;
6798         case SCHED_NORMAL:
6799         case SCHED_BATCH:
6800         case SCHED_IDLE:
6801                 ret = 0;
6802         }
6803         return ret;
6804 }
6805
6806 /**
6807  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6808  * @pid: pid of the process.
6809  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6810  *
6811  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6812  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6813  */
6814 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6815                 struct timespec __user *, interval)
6816 {
6817         struct task_struct *p;
6818         unsigned int time_slice;
6819         int retval;
6820         struct timespec t;
6821
6822         if (pid < 0)
6823                 return -EINVAL;
6824
6825         retval = -ESRCH;
6826         read_lock(&tasklist_lock);
6827         p = find_process_by_pid(pid);
6828         if (!p)
6829                 goto out_unlock;
6830
6831         retval = security_task_getscheduler(p);
6832         if (retval)
6833                 goto out_unlock;
6834
6835         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(p);
6836
6837         read_unlock(&tasklist_lock);
6838         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6839         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6840         return retval;
6841
6842 out_unlock:
6843         read_unlock(&tasklist_lock);
6844         return retval;
6845 }
6846
6847 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6848
6849 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6850 {
6851         unsigned long free = 0;
6852         unsigned state;
6853
6854         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6855         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
6856                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6857 #if BITS_PER_LONG == 32
6858         if (state == TASK_RUNNING)
6859                 printk(KERN_CONT " running  ");
6860         else
6861                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
6862 #else
6863         if (state == TASK_RUNNING)
6864                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
6865         else
6866                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
6867 #endif
6868 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6869         free = stack_not_used(p);
6870 #endif
6871         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
6872                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
6873                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
6874
6875         show_stack(p, NULL);
6876 }
6877
6878 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
6879 {
6880         struct task_struct *g, *p;
6881
6882 #if BITS_PER_LONG == 32
6883         printk(KERN_INFO
6884                 "  task                PC stack   pid father\n");
6885 #else
6886         printk(KERN_INFO
6887                 "  task                        PC stack   pid father\n");
6888 #endif
6889         read_lock(&tasklist_lock);
6890         do_each_thread(g, p) {
6891                 /*
6892                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6893                  * console might take alot of time:
6894                  */
6895                 touch_nmi_watchdog();
6896                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
6897                         sched_show_task(p);
6898         } while_each_thread(g, p);
6899
6900         touch_all_softlockup_watchdogs();
6901
6902 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6903         sysrq_sched_debug_show();
6904 #endif
6905         read_unlock(&tasklist_lock);
6906         /*
6907          * Only show locks if all tasks are dumped:
6908          */
6909         if (state_filter == -1)
6910                 debug_show_all_locks();
6911 }
6912
6913 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
6914 {
6915         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6916 }
6917
6918 /**
6919  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
6920  * @idle: task in question
6921  * @cpu: cpu the idle task belongs to
6922  *
6923  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
6924  * flag, to make booting more robust.
6925  */
6926 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
6927 {
6928         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6929         unsigned long flags;
6930
6931         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6932
6933         __sched_fork(idle);
6934         idle->se.exec_start = sched_clock();
6935
6936         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
6937         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
6938         __set_task_cpu(idle, cpu);
6939
6940         rq->curr = rq->idle = idle;
6941 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
6942         idle->oncpu = 1;
6943 #endif
6944         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6945
6946         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
6947 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
6948         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
6949 #else
6950         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
6951 #endif
6952         /*
6953          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
6954          */
6955         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6956         ftrace_graph_init_task(idle);
6957 }
6958
6959 /*
6960  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
6961  * indicates which cpus entered this state. This is used
6962  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
6963  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
6964  * always be CPU_BITS_NONE.
6965  */
6966 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
6967
6968 /*
6969  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
6970  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
6971  * to users decreases. But the relationship is not linear,
6972  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
6973  * number of CPUs.
6974  *
6975  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
6976  */
6977 static inline void sched_init_granularity(void)
6978 {
6979         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
6980         const unsigned long limit = 200000000;
6981
6982         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
6983         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
6984                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
6985
6986         sysctl_sched_latency *= factor;
6987         if (sysctl_sched_latency > limit)
6988                 sysctl_sched_latency = limit;
6989
6990         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
6991
6992         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
6993 }
6994
6995 #ifdef CONFIG_SMP
6996 /*
6997  * This is how migration works:
6998  *
6999  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
7000  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
7001  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
7002  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
7003  *    thread off the CPU)
7004  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
7005  *    task is still in the wrong runqueue.
7006  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
7007  *    it and puts it into the right queue.
7008  * 6) migration thread up()s the semaphore.
7009  * 7) we wake up and the migration is done.
7010  */
7011
7012 /*
7013  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
7014  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
7015  * is removed from the allowed bitmask.
7016  *
7017  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
7018  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
7019  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
7020  */
7021 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
7022 {
7023         struct migration_req req;
7024         unsigned long flags;
7025         struct rq *rq;
7026         int ret = 0;
7027
7028         rq = task_rq_lock(p, &flags);
7029         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask)) {
7030                 ret = -EINVAL;
7031                 goto out;
7032         }
7033
7034         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
7035                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
7036                 ret = -EINVAL;
7037                 goto out;
7038         }
7039
7040         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
7041                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
7042         else {
7043                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
7044                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
7045         }
7046
7047         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
7048         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
7049                 goto out;
7050
7051         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_online_mask, new_mask), &req)) {
7052                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
7053                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
7054
7055                 get_task_struct(mt);
7056                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7057                 wake_up_process(rq->migration_thread);
7058                 put_task_struct(mt);
7059                 wait_for_completion(&req.done);
7060                 tlb_migrate_finish(p->mm);
7061                 return 0;
7062         }
7063 out:
7064         task_rq_unlock(rq, &flags);
7065
7066         return ret;
7067 }
7068 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
7069
7070 /*
7071  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
7072  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
7073  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
7074  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
7075  *
7076  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
7077  * as the task is no longer on this CPU.
7078  *
7079  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
7080  */
7081 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
7082 {
7083         struct rq *rq_dest, *rq_src;
7084         int ret = 0, on_rq;
7085
7086         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
7087                 return ret;
7088
7089         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
7090         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
7091
7092         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7093         /* Already moved. */
7094         if (task_cpu(p) != src_cpu)
7095                 goto done;
7096         /* Affinity changed (again). */
7097         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
7098                 goto fail;
7099
7100         on_rq = p->se.on_rq;
7101         if (on_rq)
7102                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
7103
7104         set_task_cpu(p, dest_cpu);
7105         if (on_rq) {
7106                 activate_task(rq_dest, p, 0);
7107                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
7108         }
7109 done:
7110         ret = 1;
7111 fail:
7112         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7113         return ret;
7114 }
7115
7116 #define RCU_MIGRATION_IDLE      0
7117 #define RCU_MIGRATION_NEED_QS   1
7118 #define RCU_MIGRATION_GOT_QS    2
7119 #define RCU_MIGRATION_MUST_SYNC 3
7120
7121 /*
7122  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
7123  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
7124  * another runqueue.
7125  */
7126 static int migration_thread(void *data)
7127 {
7128         int badcpu;
7129         int cpu = (long)data;
7130         struct rq *rq;
7131
7132         rq = cpu_rq(cpu);
7133         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
7134
7135         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7136         while (!kthread_should_stop()) {
7137                 struct migration_req *req;
7138                 struct list_head *head;
7139
7140                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7141
7142                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
7143                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7144                         break;
7145                 }
7146
7147                 if (rq->active_balance) {
7148                         active_load_balance(rq, cpu);
7149                         rq->active_balance = 0;
7150                 }
7151
7152                 head = &rq->migration_queue;
7153
7154                 if (list_empty(head)) {
7155                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7156                         schedule();
7157                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7158                         continue;
7159                 }
7160                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
7161                 list_del_init(head->next);
7162
7163                 if (req->task != NULL) {
7164                         spin_unlock(&rq->lock);
7165                         __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
7166                 } else if (likely(cpu == (badcpu = smp_processor_id()))) {
7167                         req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_GOT_QS;
7168                         spin_unlock(&rq->lock);
7169                 } else {
7170                         req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_MUST_SYNC;
7171                         spin_unlock(&rq->lock);
7172                         WARN_ONCE(1, "migration_thread() on CPU %d, expected %d\n", badcpu, cpu);
7173                 }
7174                 local_irq_enable();
7175
7176                 complete(&req->done);
7177         }
7178         __set_current_state(TASK_RUNNING);
7179
7180         return 0;
7181 }
7182
7183 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7184
7185 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
7186 {
7187         int ret;
7188
7189         local_irq_disable();
7190         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
7191         local_irq_enable();
7192         return ret;
7193 }
7194
7195 /*
7196  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
7197  */
7198 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
7199 {
7200         int dest_cpu;
7201         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(dead_cpu));
7202
7203 again:
7204         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
7205         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_online_mask)
7206                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
7207                         goto move;
7208
7209         /* Any allowed, online CPU? */
7210         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
7211         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
7212                 goto move;
7213
7214         /* No more Mr. Nice Guy. */
7215         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
7216                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
7217                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_online_mask, &p->cpus_allowed);
7218
7219                 /*
7220                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
7221                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
7222                  * leave kernel.
7223                  */
7224                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
7225                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
7226                                "longer affine to cpu%d\n",
7227                                task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
7228                 }
7229         }
7230
7231 move:
7232         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
7233         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
7234                 goto again;
7235 }
7236
7237 /*
7238  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
7239  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
7240  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
7241  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
7242  * to keep the global sum constant after CPU-down:
7243  */
7244 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
7245 {
7246         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_online_mask));
7247         unsigned long flags;
7248
7249         local_irq_save(flags);
7250         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7251         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
7252         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
7253         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7254         local_irq_restore(flags);
7255 }
7256
7257 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
7258 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
7259 {
7260         struct task_struct *p, *t;
7261
7262         read_lock(&tasklist_lock);
7263
7264         do_each_thread(t, p) {
7265                 if (p == current)
7266                         continue;
7267
7268                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
7269                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
7270         } while_each_thread(t, p);
7271
7272         read_unlock(&tasklist_lock);
7273 }
7274
7275 /*
7276  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
7277  * It does so by boosting its priority to highest possible.
7278  * Used by CPU offline code.
7279  */
7280 void sched_idle_next(void)
7281 {
7282         int this_cpu = smp_processor_id();
7283         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
7284         struct task_struct *p = rq->idle;
7285         unsigned long flags;
7286
7287         /* cpu has to be offline */
7288         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
7289
7290         /*
7291          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
7292          * and interrupts disabled on the current cpu.
7293          */
7294         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7295
7296         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7297
7298         update_rq_clock(rq);
7299         activate_task(rq, p, 0);
7300
7301         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7302 }
7303
7304 /*
7305  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
7306  * offline.
7307  */
7308 void idle_task_exit(void)
7309 {
7310         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
7311
7312         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
7313
7314         if (mm != &init_mm)
7315                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
7316         mmdrop(mm);
7317 }
7318
7319 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
7320 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
7321 {
7322         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7323
7324         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
7325         BUG_ON(!p->exit_state);
7326
7327         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
7328         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
7329
7330         get_task_struct(p);
7331
7332         /*
7333          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
7334          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
7335          * fine.
7336          */
7337         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7338         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
7339         spin_lock_irq(&rq->lock);
7340
7341         put_task_struct(p);
7342 }
7343
7344 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
7345 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
7346 {
7347         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7348         struct task_struct *next;
7349
7350         for ( ; ; ) {
7351                 if (!rq->nr_running)
7352                         break;
7353                 update_rq_clock(rq);
7354                 next = pick_next_task(rq);
7355                 if (!next)
7356                         break;
7357                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
7358                 migrate_dead(dead_cpu, next);
7359
7360         }
7361 }
7362
7363 /*
7364  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
7365  */
7366 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
7367 {
7368         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
7369         rq->calc_load_active = 0;
7370 }
7371 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
7372
7373 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
7374
7375 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
7376         {
7377                 .procname       = "sched_domain",
7378                 .mode           = 0555,
7379         },
7380         {0, },
7381 };
7382
7383 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
7384         {
7385                 .ctl_name       = CTL_KERN,
7386                 .procname       = "kernel",
7387                 .mode           = 0555,
7388                 .child          = sd_ctl_dir,
7389         },
7390         {0, },
7391 };
7392
7393 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
7394 {
7395         struct ctl_table *entry =
7396                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
7397
7398         return entry;
7399 }
7400
7401 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
7402 {
7403         struct ctl_table *entry;
7404
7405         /*
7406          * In the intermediate directories, both the child directory and
7407          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
7408          * will always be set. In the lowest directory the names are
7409          * static strings and all have proc handlers.
7410          */
7411         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
7412                 if (entry->child)
7413                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
7414                 if (entry->proc_handler == NULL)
7415                         kfree(entry->procname);
7416         }
7417
7418         kfree(*tablep);
7419         *tablep = NULL;
7420 }
7421
7422 static void
7423 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
7424                 const char *procname, void *data, int maxlen,
7425                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
7426 {
7427         entry->procname = procname;
7428         entry->data = data;
7429         entry->maxlen = maxlen;
7430         entry->mode = mode;
7431         entry->proc_handler = proc_handler;
7432 }
7433
7434 static struct ctl_table *
7435 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
7436 {
7437         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
7438
7439         if (table == NULL)
7440                 return NULL;
7441
7442         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
7443                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7444         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
7445                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7446         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
7447                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7448         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
7449                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7450         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
7451                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7452         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
7453                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7454         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
7455                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7456         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
7457                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7458         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
7459                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7460         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
7461                 &sd->cache_nice_tries,
7462                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7463         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
7464                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7465         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
7466                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
7467         /* &table[12] is terminator */
7468
7469         return table;
7470 }
7471
7472 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
7473 {
7474         struct ctl_table *entry, *table;
7475         struct sched_domain *sd;
7476         int domain_num = 0, i;
7477         char buf[32];
7478
7479         for_each_domain(cpu, sd)
7480                 domain_num++;
7481         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
7482         if (table == NULL)
7483                 return NULL;
7484
7485         i = 0;
7486         for_each_domain(cpu, sd) {
7487                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
7488                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7489                 entry->mode = 0555;
7490                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
7491                 entry++;
7492                 i++;
7493         }
7494         return table;
7495 }
7496
7497 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
7498 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7499 {
7500         int i, cpu_num = num_online_cpus();
7501         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
7502         char buf[32];
7503
7504         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
7505         sd_ctl_dir[0].child = entry;
7506
7507         if (entry == NULL)
7508                 return;
7509
7510         for_each_online_cpu(i) {
7511                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
7512                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7513                 entry->mode = 0555;
7514                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
7515                 entry++;
7516         }
7517
7518         WARN_ON(sd_sysctl_header);
7519         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
7520 }
7521
7522 /* may be called multiple times per register */
7523 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7524 {
7525         if (sd_sysctl_header)
7526                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
7527         sd_sysctl_header = NULL;
7528         if (sd_ctl_dir[0].child)
7529                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
7530 }
7531 #else
7532 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7533 {
7534 }
7535 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7536 {
7537 }
7538 #endif
7539
7540 static void set_rq_online(struct rq *rq)
7541 {
7542         if (!rq->online) {
7543                 const struct sched_class *class;
7544
7545                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7546                 rq->online = 1;
7547
7548                 for_each_class(class) {
7549                         if (class->rq_online)
7550                                 class->rq_online(rq);
7551                 }
7552         }
7553 }
7554
7555 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
7556 {
7557         if (rq->online) {
7558                 const struct sched_class *class;
7559
7560                 for_each_class(class) {
7561                         if (class->rq_offline)
7562                                 class->rq_offline(rq);
7563                 }
7564
7565                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7566                 rq->online = 0;
7567         }
7568 }
7569
7570 /*
7571  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
7572  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
7573  */
7574 static int __cpuinit
7575 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
7576 {
7577         struct task_struct *p;
7578         int cpu = (long)hcpu;
7579         unsigned long flags;
7580         struct rq *rq;
7581
7582         switch (action) {
7583
7584         case CPU_UP_PREPARE:
7585         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7586                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
7587                 if (IS_ERR(p))
7588                         return NOTIFY_BAD;
7589                 kthread_bind(p, cpu);
7590                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
7591                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
7592                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7593                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7594                 get_task_struct(p);
7595                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
7596                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
7597                 break;
7598
7599         case CPU_ONLINE:
7600         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7601                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
7602                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7603
7604                 /* Update our root-domain */
7605                 rq = cpu_rq(cpu);
7606                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7607                 if (rq->rd) {
7608                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7609
7610                         set_rq_online(rq);
7611                 }
7612                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7613                 break;
7614
7615 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7616         case CPU_UP_CANCELED:
7617         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7618                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
7619                         break;
7620                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
7621                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
7622                              cpumask_any(cpu_online_mask));
7623                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7624                 put_task_struct(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7625                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
7626                 break;
7627
7628         case CPU_DEAD:
7629         case CPU_DEAD_FROZEN:
7630                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
7631                 migrate_live_tasks(cpu);
7632                 rq = cpu_rq(cpu);
7633                 kthread_stop(rq->migration_thread);
7634                 put_task_struct(rq->migration_thread);
7635                 rq->migration_thread = NULL;
7636                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
7637                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7638                 update_rq_clock(rq);
7639                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
7640                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
7641                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
7642                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
7643                 migrate_dead_tasks(cpu);
7644                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7645                 cpuset_unlock();
7646                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
7647                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
7648                 calc_global_load_remove(rq);
7649                 /*
7650                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
7651                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
7652                  * the requestors.
7653                  */
7654                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7655                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
7656                         struct migration_req *req;
7657
7658                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
7659                                          struct migration_req, list);
7660                         list_del_init(&req->list);
7661                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7662                         complete(&req->done);
7663                         spin_lock_irq(&rq->lock);
7664                 }
7665                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7666                 break;
7667
7668         case CPU_DYING:
7669         case CPU_DYING_FROZEN:
7670                 /* Update our root-domain */
7671                 rq = cpu_rq(cpu);
7672                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7673                 if (rq->rd) {
7674                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7675                         set_rq_offline(rq);
7676                 }
7677                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7678                 break;
7679 #endif
7680         }
7681         return NOTIFY_OK;
7682 }
7683
7684 /*
7685  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
7686  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
7687  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
7688  */
7689 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
7690         .notifier_call = migration_call,
7691         .priority = 10
7692 };
7693
7694 static int __init migration_init(void)
7695 {
7696         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
7697         int err;
7698
7699         /* Start one for the boot CPU: */
7700         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
7701         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
7702         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
7703         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
7704
7705         return 0;
7706 }
7707 early_initcall(migration_init);
7708 #endif
7709
7710 #ifdef CONFIG_SMP
7711
7712 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7713
7714 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
7715                                   struct cpumask *groupmask)
7716 {
7717         struct sched_group *group = sd->groups;
7718         char str[256];
7719
7720         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
7721         cpumask_clear(groupmask);
7722
7723         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
7724
7725         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
7726                 printk("does not load-balance\n");
7727                 if (sd->parent)
7728                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
7729                                         " has parent");
7730                 return -1;
7731         }
7732
7733         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
7734
7735         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
7736                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
7737                                 "CPU%d\n", cpu);
7738         }
7739         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
7740                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
7741                                 " CPU%d\n", cpu);
7742         }
7743
7744         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
7745         do {
7746                 if (!group) {
7747                         printk("\n");
7748                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
7749                         break;
7750                 }
7751
7752                 if (!group->cpu_power) {
7753                         printk(KERN_CONT "\n");
7754                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
7755                                         "set\n");
7756                         break;
7757                 }
7758
7759                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
7760                         printk(KERN_CONT "\n");
7761                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
7762                         break;
7763                 }
7764
7765                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
7766                         printk(KERN_CONT "\n");
7767                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
7768                         break;
7769                 }
7770
7771                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
7772
7773                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
7774
7775                 printk(KERN_CONT " %s", str);
7776                 if (group->cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
7777                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
7778                                 group->cpu_power);
7779                 }
7780
7781                 group = group->next;
7782         } while (group != sd->groups);
7783         printk(KERN_CONT "\n");
7784
7785         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
7786                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
7787
7788         if (sd->parent &&
7789             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
7790                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
7791                         "of domain->span\n");
7792         return 0;
7793 }
7794
7795 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
7796 {
7797         cpumask_var_t groupmask;
7798         int level = 0;
7799
7800         if (!sd) {
7801                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
7802                 return;
7803         }
7804
7805         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
7806
7807         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
7808                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
7809                 return;
7810         }
7811
7812         for (;;) {
7813                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
7814                         break;
7815                 level++;
7816                 sd = sd->parent;
7817                 if (!sd)
7818                         break;
7819         }
7820         free_cpumask_var(groupmask);
7821 }
7822 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
7823 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
7824 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
7825
7826 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
7827 {
7828         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
7829                 return 1;
7830
7831         /* Following flags need at least 2 groups */
7832         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
7833                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
7834                          SD_BALANCE_FORK |
7835                          SD_BALANCE_EXEC |
7836                          SD_SHARE_CPUPOWER |
7837                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
7838                 if (sd->groups != sd->groups->next)
7839                         return 0;
7840         }
7841
7842         /* Following flags don't use groups */
7843         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
7844                 return 0;
7845
7846         return 1;
7847 }
7848
7849 static int
7850 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
7851 {
7852         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
7853
7854         if (sd_degenerate(parent))
7855                 return 1;
7856
7857         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
7858                 return 0;
7859
7860         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
7861         if (parent->groups == parent->groups->next) {
7862                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
7863                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
7864                                 SD_BALANCE_FORK |
7865                                 SD_BALANCE_EXEC |
7866                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
7867                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
7868                 if (nr_node_ids == 1)
7869                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
7870         }
7871         if (~cflags & pflags)
7872                 return 0;
7873
7874         return 1;
7875 }
7876
7877 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
7878 {
7879         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
7880
7881         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7882         free_cpumask_var(rd->online);
7883         free_cpumask_var(rd->span);
7884         kfree(rd);
7885 }
7886
7887 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
7888 {
7889         struct root_domain *old_rd = NULL;
7890         unsigned long flags;
7891
7892         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7893
7894         if (rq->rd) {
7895                 old_rd = rq->rd;
7896
7897                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
7898                         set_rq_offline(rq);
7899
7900                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
7901
7902                 /*
7903                  * If we dont want to free the old_rt yet then
7904                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
7905                  * in this function:
7906                  */
7907                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
7908                         old_rd = NULL;
7909         }
7910
7911         atomic_inc(&rd->refcount);
7912         rq->rd = rd;
7913
7914         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
7915         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
7916                 set_rq_online(rq);
7917
7918         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7919
7920         if (old_rd)
7921                 free_rootdomain(old_rd);
7922 }
7923
7924 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
7925 {
7926         gfp_t gfp = GFP_KERNEL;
7927
7928         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
7929
7930         if (bootmem)
7931                 gfp = GFP_NOWAIT;
7932
7933         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, gfp))
7934                 goto out;
7935         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, gfp))
7936                 goto free_span;
7937         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, gfp))
7938                 goto free_online;
7939
7940         if (cpupri_init(&rd->cpupri, bootmem) != 0)
7941                 goto free_rto_mask;
7942         return 0;
7943
7944 free_rto_mask:
7945         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7946 free_online:
7947         free_cpumask_var(rd->online);
7948 free_span:
7949         free_cpumask_var(rd->span);
7950 out:
7951         return -ENOMEM;
7952 }
7953
7954 static void init_defrootdomain(void)
7955 {
7956         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
7957
7958         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
7959 }
7960
7961 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
7962 {
7963         struct root_domain *rd;
7964
7965         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
7966         if (!rd)
7967                 return NULL;
7968
7969         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
7970                 kfree(rd);
7971                 return NULL;
7972         }
7973
7974         return rd;
7975 }
7976
7977 /*
7978  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
7979  * hold the hotplug lock.
7980  */
7981 static void
7982 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
7983 {
7984         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7985         struct sched_domain *tmp;
7986
7987         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
7988         for (tmp = sd; tmp; ) {
7989                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
7990                 if (!parent)
7991                         break;
7992
7993                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
7994                         tmp->parent = parent->parent;
7995                         if (parent->parent)
7996                                 parent->parent->child = tmp;
7997                 } else
7998                         tmp = tmp->parent;
7999         }
8000
8001         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
8002                 sd = sd->parent;
8003                 if (sd)
8004                         sd->child = NULL;
8005         }
8006
8007         sched_domain_debug(sd, cpu);
8008
8009         rq_attach_root(rq, rd);
8010         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
8011 }
8012
8013 /* cpus with isolated domains */
8014 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
8015
8016 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
8017 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
8018 {
8019         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
8020         return 1;
8021 }
8022
8023 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
8024
8025 /*
8026  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
8027  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
8028  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
8029  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
8030  *
8031  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
8032  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
8033  * and ->cpu_power to 0.
8034  */
8035 static void
8036 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
8037                         const struct cpumask *cpu_map,
8038                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8039                                         struct sched_group **sg,
8040                                         struct cpumask *tmpmask),
8041                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
8042 {
8043         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
8044         int i;
8045
8046         cpumask_clear(covered);
8047
8048         for_each_cpu(i, span) {
8049                 struct sched_group *sg;
8050                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
8051                 int j;
8052
8053                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
8054                         continue;
8055
8056                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
8057                 sg->cpu_power = 0;
8058
8059                 for_each_cpu(j, span) {
8060                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
8061                                 continue;
8062
8063                         cpumask_set_cpu(j, covered);
8064                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
8065                 }
8066                 if (!first)
8067                         first = sg;
8068                 if (last)
8069                         last->next = sg;
8070                 last = sg;
8071         }
8072         last->next = first;
8073 }
8074
8075 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
8076
8077 #ifdef CONFIG_NUMA
8078
8079 /**
8080  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
8081  * @node: node whose sched_domain we're building
8082  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
8083  *
8084  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
8085  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
8086  *
8087  * Should use nodemask_t.
8088  */
8089 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
8090 {
8091         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
8092
8093         min_val = INT_MAX;
8094
8095         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8096                 /* Start at @node */
8097                 n = (node + i) % nr_node_ids;
8098
8099                 if (!nr_cpus_node(n))
8100                         continue;
8101
8102                 /* Skip already used nodes */
8103                 if (node_isset(n, *used_nodes))
8104                         continue;
8105
8106                 /* Simple min distance search */
8107                 val = node_distance(node, n);
8108
8109                 if (val < min_val) {
8110                         min_val = val;
8111                         best_node = n;
8112                 }
8113         }
8114
8115         node_set(best_node, *used_nodes);
8116         return best_node;
8117 }
8118
8119 /**
8120  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
8121  * @node: node whose cpumask we're constructing
8122  * @span: resulting cpumask
8123  *
8124  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
8125  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
8126  * out optimally.
8127  */
8128 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
8129 {
8130         nodemask_t used_nodes;
8131         int i;
8132
8133         cpumask_clear(span);
8134         nodes_clear(used_nodes);
8135
8136         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
8137         node_set(node, used_nodes);
8138
8139         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
8140                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
8141
8142                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
8143         }
8144 }
8145 #endif /* CONFIG_NUMA */
8146
8147 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
8148
8149 /*
8150  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
8151  *
8152  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
8153  *   and struct sched_domain. )
8154  */
8155 struct static_sched_group {
8156         struct sched_group sg;
8157         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
8158 };
8159
8160 struct static_sched_domain {
8161         struct sched_domain sd;
8162         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
8163 };
8164
8165 struct s_data {
8166 #ifdef CONFIG_NUMA
8167         int                     sd_allnodes;
8168         cpumask_var_t           domainspan;
8169         cpumask_var_t           covered;
8170         cpumask_var_t           notcovered;
8171 #endif
8172         cpumask_var_t           nodemask;
8173         cpumask_var_t           this_sibling_map;
8174         cpumask_var_t           this_core_map;
8175         cpumask_var_t           send_covered;
8176         cpumask_var_t           tmpmask;
8177         struct sched_group      **sched_group_nodes;
8178         struct root_domain      *rd;
8179 };
8180
8181 enum s_alloc {
8182         sa_sched_groups = 0,
8183         sa_rootdomain,
8184         sa_tmpmask,
8185         sa_send_covered,
8186         sa_this_core_map,
8187         sa_this_sibling_map,
8188         sa_nodemask,
8189         sa_sched_group_nodes,
8190 #ifdef CONFIG_NUMA
8191         sa_notcovered,
8192         sa_covered,
8193         sa_domainspan,
8194 #endif
8195         sa_none,
8196 };
8197
8198 /*
8199  * SMT sched-domains:
8200  */
8201 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8202 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
8203 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_cpus);
8204
8205 static int
8206 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8207                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8208 {
8209         if (sg)
8210                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu).sg;
8211         return cpu;
8212 }
8213 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
8214
8215 /*
8216  * multi-core sched-domains:
8217  */
8218 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8219 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
8220 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
8221 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
8222
8223 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8224 static int
8225 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8226                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8227 {
8228         int group;
8229
8230         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8231         group = cpumask_first(mask);
8232         if (sg)
8233                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
8234         return group;
8235 }
8236 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8237 static int
8238 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8239                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8240 {
8241         if (sg)
8242                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
8243         return cpu;
8244 }
8245 #endif
8246
8247 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
8248 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
8249
8250 static int
8251 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8252                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8253 {
8254         int group;
8255 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8256         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
8257         group = cpumask_first(mask);
8258 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8259         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8260         group = cpumask_first(mask);
8261 #else
8262         group = cpu;
8263 #endif
8264         if (sg)
8265                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
8266         return group;
8267 }
8268
8269 #ifdef CONFIG_NUMA
8270 /*
8271  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
8272  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
8273  * gets dynamically allocated.
8274  */
8275 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
8276 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
8277
8278 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
8279 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
8280
8281 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8282                                  struct sched_group **sg,
8283                                  struct cpumask *nodemask)
8284 {
8285         int group;
8286
8287         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
8288         group = cpumask_first(nodemask);
8289
8290         if (sg)
8291                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
8292         return group;
8293 }
8294
8295 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
8296 {
8297         struct sched_group *sg = group_head;
8298         int j;
8299
8300         if (!sg)
8301                 return;
8302         do {
8303                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
8304                         struct sched_domain *sd;
8305
8306                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
8307                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
8308                                 /*
8309                                  * Only add "power" once for each
8310                                  * physical package.
8311                                  */
8312                                 continue;
8313                         }
8314
8315                         sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
8316                 }
8317                 sg = sg->next;
8318         } while (sg != group_head);
8319 }
8320
8321 static int build_numa_sched_groups(struct s_data *d,
8322                                    const struct cpumask *cpu_map, int num)
8323 {
8324         struct sched_domain *sd;
8325         struct sched_group *sg, *prev;
8326         int n, j;
8327
8328         cpumask_clear(d->covered);
8329         cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(num), cpu_map);
8330         if (cpumask_empty(d->nodemask)) {
8331                 d->sched_group_nodes[num] = NULL;
8332                 goto out;
8333         }
8334
8335         sched_domain_node_span(num, d->domainspan);
8336         cpumask_and(d->domainspan, d->domainspan, cpu_map);
8337
8338         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8339                           GFP_KERNEL, num);
8340         if (!sg) {
8341                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for node %d\n",
8342                        num);
8343                 return -ENOMEM;
8344         }
8345         d->sched_group_nodes[num] = sg;
8346
8347         for_each_cpu(j, d->nodemask) {
8348                 sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
8349                 sd->groups = sg;
8350         }
8351
8352         sg->cpu_power = 0;
8353         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->nodemask);
8354         sg->next = sg;
8355         cpumask_or(d->covered, d->covered, d->nodemask);
8356
8357         prev = sg;
8358         for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
8359                 n = (num + j) % nr_node_ids;
8360                 cpumask_complement(d->notcovered, d->covered);
8361                 cpumask_and(d->tmpmask, d->notcovered, cpu_map);
8362                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, d->domainspan);
8363                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
8364                         break;
8365                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, cpumask_of_node(n));
8366                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
8367                         continue;
8368                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8369                                   GFP_KERNEL, num);
8370                 if (!sg) {
8371                         printk(KERN_WARNING
8372                                "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
8373                         return -ENOMEM;
8374                 }
8375                 sg->cpu_power = 0;
8376                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->tmpmask);
8377                 sg->next = prev->next;
8378                 cpumask_or(d->covered, d->covered, d->tmpmask);
8379                 prev->next = sg;
8380                 prev = sg;
8381         }
8382 out:
8383         return 0;
8384 }
8385 #endif /* CONFIG_NUMA */
8386
8387 #ifdef CONFIG_NUMA
8388 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
8389 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8390                               struct cpumask *nodemask)
8391 {
8392         int cpu, i;
8393
8394         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
8395                 struct sched_group **sched_group_nodes
8396                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
8397
8398                 if (!sched_group_nodes)
8399                         continue;
8400
8401                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8402                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
8403
8404                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8405                         if (cpumask_empty(nodemask))
8406                                 continue;
8407
8408                         if (sg == NULL)
8409                                 continue;
8410                         sg = sg->next;
8411 next_sg:
8412                         oldsg = sg;
8413                         sg = sg->next;
8414                         kfree(oldsg);
8415                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
8416                                 goto next_sg;
8417                 }
8418                 kfree(sched_group_nodes);
8419                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
8420         }
8421 }
8422 #else /* !CONFIG_NUMA */
8423 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8424                               struct cpumask *nodemask)
8425 {
8426 }
8427 #endif /* CONFIG_NUMA */
8428
8429 /*
8430  * Initialize sched groups cpu_power.
8431  *
8432  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
8433  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
8434  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
8435  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
8436  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
8437  * less cpu_power.
8438  */
8439 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
8440 {
8441         struct sched_domain *child;
8442         struct sched_group *group;
8443         long power;
8444         int weight;
8445
8446         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
8447
8448         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
8449                 return;
8450
8451         child = sd->child;
8452
8453         sd->groups->cpu_power = 0;
8454
8455         if (!child) {
8456                 power = SCHED_LOAD_SCALE;
8457                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
8458                 /*
8459                  * SMT siblings share the power of a single core.
8460                  * Usually multiple threads get a better yield out of
8461                  * that one core than a single thread would have,
8462                  * reflect that in sd->smt_gain.
8463                  */
8464                 if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
8465                         power *= sd->smt_gain;
8466                         power /= weight;
8467                         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
8468                 }
8469                 sd->groups->cpu_power += power;
8470                 return;
8471         }
8472
8473         /*
8474          * Add cpu_power of each child group to this groups cpu_power.
8475          */
8476         group = child->groups;
8477         do {
8478                 sd->groups->cpu_power += group->cpu_power;
8479                 group = group->next;
8480         } while (group != child->groups);
8481 }
8482
8483 /*
8484  * Initializers for schedule domains
8485  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
8486  */
8487
8488 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
8489 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
8490 #else
8491 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
8492 #endif
8493
8494 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
8495
8496 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
8497 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
8498 {                                                               \
8499         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
8500         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
8501         sd->level = SD_LV_##type;                               \
8502         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
8503 }
8504
8505 SD_INIT_FUNC(CPU)
8506 #ifdef CONFIG_NUMA
8507  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
8508  SD_INIT_FUNC(NODE)
8509 #endif
8510 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8511  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
8512 #endif
8513 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8514  SD_INIT_FUNC(MC)
8515 #endif
8516
8517 static int default_relax_domain_level = -1;
8518
8519 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
8520 {
8521         unsigned long val;
8522
8523         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
8524         if (val < SD_LV_MAX)
8525                 default_relax_domain_level = val;
8526
8527         return 1;
8528 }
8529 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
8530
8531 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
8532                                  struct sched_domain_attr *attr)
8533 {
8534         int request;
8535
8536         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
8537                 if (default_relax_domain_level < 0)
8538                         return;
8539                 else
8540                         request = default_relax_domain_level;
8541         } else
8542                 request = attr->relax_domain_level;
8543         if (request < sd->level) {
8544                 /* turn off idle balance on this domain */
8545                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8546         } else {
8547                 /* turn on idle balance on this domain */
8548                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8549         }
8550 }
8551
8552 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
8553                                  const struct cpumask *cpu_map)
8554 {
8555         switch (what) {
8556         case sa_sched_groups:
8557                 free_sched_groups(cpu_map, d->tmpmask); /* fall through */
8558                 d->sched_group_nodes = NULL;
8559         case sa_rootdomain:
8560                 free_rootdomain(d->rd); /* fall through */
8561         case sa_tmpmask:
8562                 free_cpumask_var(d->tmpmask); /* fall through */
8563         case sa_send_covered:
8564                 free_cpumask_var(d->send_covered); /* fall through */
8565         case sa_this_core_map:
8566                 free_cpumask_var(d->this_core_map); /* fall through */
8567         case sa_this_sibling_map:
8568                 free_cpumask_var(d->this_sibling_map); /* fall through */
8569         case sa_nodemask:
8570                 free_cpumask_var(d->nodemask); /* fall through */
8571         case sa_sched_group_nodes:
8572 #ifdef CONFIG_NUMA
8573                 kfree(d->sched_group_nodes); /* fall through */
8574         case sa_notcovered:
8575                 free_cpumask_var(d->notcovered); /* fall through */
8576         case sa_covered:
8577                 free_cpumask_var(d->covered); /* fall through */
8578         case sa_domainspan:
8579                 free_cpumask_var(d->domainspan); /* fall through */
8580 #endif
8581         case sa_none:
8582                 break;
8583         }
8584 }
8585
8586 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
8587                                                    const struct cpumask *cpu_map)
8588 {
8589 #ifdef CONFIG_NUMA
8590         if (!alloc_cpumask_var(&d->domainspan, GFP_KERNEL))
8591                 return sa_none;
8592         if (!alloc_cpumask_var(&d->covered, GFP_KERNEL))
8593                 return sa_domainspan;
8594         if (!alloc_cpumask_var(&d->notcovered, GFP_KERNEL))
8595                 return sa_covered;
8596         /* Allocate the per-node list of sched groups */
8597         d->sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids,
8598                                       sizeof(struct sched_group *), GFP_KERNEL);
8599         if (!d->sched_group_nodes) {
8600                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
8601                 return sa_notcovered;
8602         }
8603         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = d->sched_group_nodes;
8604 #endif
8605         if (!alloc_cpumask_var(&d->nodemask, GFP_KERNEL))
8606                 return sa_sched_group_nodes;
8607         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_sibling_map, GFP_KERNEL))
8608                 return sa_nodemask;
8609         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_core_map, GFP_KERNEL))
8610                 return sa_this_sibling_map;
8611         if (!alloc_cpumask_var(&d->send_covered, GFP_KERNEL))
8612                 return sa_this_core_map;
8613         if (!alloc_cpumask_var(&d->tmpmask, GFP_KERNEL))
8614                 return sa_send_covered;
8615         d->rd = alloc_rootdomain();
8616         if (!d->rd) {
8617                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
8618                 return sa_tmpmask;
8619         }
8620         return sa_rootdomain;
8621 }
8622
8623 static struct sched_domain *__build_numa_sched_domains(struct s_data *d,
8624         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr, int i)
8625 {
8626         struct sched_domain *sd = NULL;
8627 #ifdef CONFIG_NUMA
8628         struct sched_domain *parent;
8629
8630         d->sd_allnodes = 0;
8631         if (cpumask_weight(cpu_map) >
8632             SD_NODES_PER_DOMAIN * cpumask_weight(d->nodemask)) {
8633                 sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
8634                 SD_INIT(sd, ALLNODES);
8635                 set_domain_attribute(sd, attr);
8636                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
8637                 cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8638                 d->sd_allnodes = 1;
8639         }
8640         parent = sd;
8641
8642         sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
8643         SD_INIT(sd, NODE);
8644         set_domain_attribute(sd, attr);
8645         sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
8646         sd->parent = parent;
8647         if (parent)
8648                 parent->child = sd;
8649         cpumask_and(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(sd), cpu_map);
8650 #endif
8651         return sd;
8652 }
8653
8654 static struct sched_domain *__build_cpu_sched_domain(struct s_data *d,
8655         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8656         struct sched_domain *parent, int i)
8657 {
8658         struct sched_domain *sd;
8659         sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8660         SD_INIT(sd, CPU);
8661         set_domain_attribute(sd, attr);
8662         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), d->nodemask);
8663         sd->parent = parent;
8664         if (parent)
8665                 parent->child = sd;
8666         cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8667         return sd;
8668 }
8669
8670 static struct sched_domain *__build_mc_sched_domain(struct s_data *d,
8671         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8672         struct sched_domain *parent, int i)
8673 {
8674         struct sched_domain *sd = parent;
8675 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8676         sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8677         SD_INIT(sd, MC);
8678         set_domain_attribute(sd, attr);
8679         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_coregroup_mask(i));
8680         sd->parent = parent;
8681         parent->child = sd;
8682         cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8683 #endif
8684         return sd;
8685 }
8686
8687 static struct sched_domain *__build_smt_sched_domain(struct s_data *d,
8688         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8689         struct sched_domain *parent, int i)
8690 {
8691         struct sched_domain *sd = parent;
8692 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8693         sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8694         SD_INIT(sd, SIBLING);
8695         set_domain_attribute(sd, attr);
8696         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, topology_thread_cpumask(i));
8697         sd->parent = parent;
8698         parent->child = sd;
8699         cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8700 #endif
8701         return sd;
8702 }
8703
8704 static void build_sched_groups(struct s_data *d, enum sched_domain_level l,
8705                                const struct cpumask *cpu_map, int cpu)
8706 {
8707         switch (l) {
8708 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8709         case SD_LV_SIBLING: /* set up CPU (sibling) groups */
8710                 cpumask_and(d->this_sibling_map, cpu_map,
8711                             topology_thread_cpumask(cpu));
8712                 if (cpu == cpumask_first(d->this_sibling_map))
8713                         init_sched_build_groups(d->this_sibling_map, cpu_map,
8714                                                 &cpu_to_cpu_group,
8715                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8716                 break;
8717 #endif
8718 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8719         case SD_LV_MC: /* set up multi-core groups */
8720                 cpumask_and(d->this_core_map, cpu_map, cpu_coregroup_mask(cpu));
8721                 if (cpu == cpumask_first(d->this_core_map))
8722                         init_sched_build_groups(d->this_core_map, cpu_map,
8723                                                 &cpu_to_core_group,
8724                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8725                 break;
8726 #endif
8727         case SD_LV_CPU: /* set up physical groups */
8728                 cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(cpu), cpu_map);
8729                 if (!cpumask_empty(d->nodemask))
8730                         init_sched_build_groups(d->nodemask, cpu_map,
8731                                                 &cpu_to_phys_group,
8732                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8733                 break;
8734 #ifdef CONFIG_NUMA
8735         case SD_LV_ALLNODES:
8736                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group,
8737                                         d->send_covered, d->tmpmask);
8738                 break;
8739 #endif
8740         default:
8741                 break;
8742         }
8743 }
8744
8745 /*
8746  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
8747  * to the individual cpus
8748  */
8749 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8750                                  struct sched_domain_attr *attr)
8751 {
8752         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
8753         struct s_data d;
8754         struct sched_domain *sd;
8755         int i;
8756 #ifdef CONFIG_NUMA
8757         d.sd_allnodes = 0;
8758 #endif
8759
8760         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
8761         if (alloc_state != sa_rootdomain)
8762                 goto error;
8763         alloc_state = sa_sched_groups;
8764
8765         /*
8766          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
8767          */
8768         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8769                 cpumask_and(d.nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)),
8770                             cpu_map);
8771
8772                 sd = __build_numa_sched_domains(&d, cpu_map, attr, i);
8773                 sd = __build_cpu_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8774                 sd = __build_mc_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8775                 sd = __build_smt_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8776         }
8777
8778         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8779                 build_sched_groups(&d, SD_LV_SIBLING, cpu_map, i);
8780                 build_sched_groups(&d, SD_LV_MC, cpu_map, i);
8781         }
8782
8783         /* Set up physical groups */
8784         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8785                 build_sched_groups(&d, SD_LV_CPU, cpu_map, i);
8786
8787 #ifdef CONFIG_NUMA
8788         /* Set up node groups */
8789         if (d.sd_allnodes)
8790                 build_sched_groups(&d, SD_LV_ALLNODES, cpu_map, 0);
8791
8792         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8793                 if (build_numa_sched_groups(&d, cpu_map, i))
8794                         goto error;
8795 #endif
8796
8797         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
8798 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8799         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8800                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8801                 init_sched_groups_power(i, sd);
8802         }
8803 #endif
8804 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8805         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8806                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8807                 init_sched_groups_power(i, sd);
8808         }
8809 #endif
8810
8811         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8812                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8813                 init_sched_groups_power(i, sd);
8814         }
8815
8816 #ifdef CONFIG_NUMA
8817         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8818                 init_numa_sched_groups_power(d.sched_group_nodes[i]);
8819
8820         if (d.sd_allnodes) {
8821                 struct sched_group *sg;
8822
8823                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
8824                                                                 d.tmpmask);
8825                 init_numa_sched_groups_power(sg);
8826         }
8827 #endif
8828
8829         /* Attach the domains */
8830         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8831 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8832                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8833 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8834                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8835 #else
8836                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8837 #endif
8838                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
8839         }
8840
8841         d.sched_group_nodes = NULL; /* don't free this we still need it */
8842         __free_domain_allocs(&d, sa_tmpmask, cpu_map);
8843         return 0;
8844
8845 error:
8846         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
8847         return -ENOMEM;
8848 }
8849
8850 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8851 {
8852         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
8853 }
8854
8855 static struct cpumask *doms_cur;        /* current sched domains */
8856 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
8857 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
8858                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
8859
8860 /*
8861  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
8862  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
8863  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
8864  */
8865 static cpumask_var_t fallback_doms;
8866
8867 /*
8868  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
8869  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
8870  * or 0 if it stayed the same.
8871  */
8872 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
8873 {
8874         return 0;
8875 }
8876
8877 /*
8878  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
8879  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
8880  * exclude other special cases in the future.
8881  */
8882 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8883 {
8884         int err;
8885
8886         arch_update_cpu_topology();
8887         ndoms_cur = 1;
8888         doms_cur = kmalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
8889         if (!doms_cur)
8890                 doms_cur = fallback_doms;
8891         cpumask_andnot(doms_cur, cpu_map, cpu_isolated_map);
8892         dattr_cur = NULL;
8893         err = build_sched_domains(doms_cur);
8894         register_sched_domain_sysctl();
8895
8896         return err;
8897 }
8898
8899 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8900                                        struct cpumask *tmpmask)
8901 {
8902         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
8903 }
8904
8905 /*
8906  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
8907  * These cpus will now be attached to the NULL domain
8908  */
8909 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8910 {
8911         /* Save because hotplug lock held. */
8912         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
8913         int i;
8914
8915         for_each_cpu(i, cpu_map)
8916                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
8917         synchronize_sched();
8918         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
8919 }
8920
8921 /* handle null as "default" */
8922 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
8923                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
8924 {
8925         struct sched_domain_attr tmp;
8926
8927         /* fast path */
8928         if (!new && !cur)
8929                 return 1;
8930
8931         tmp = SD_ATTR_INIT;
8932         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
8933                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
8934                         sizeof(struct sched_domain_attr));
8935 }
8936
8937 /*
8938  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
8939  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
8940  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
8941  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
8942  *
8943  * 'doms_new' is an array of cpumask's of length 'ndoms_new'.
8944  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
8945  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
8946  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
8947  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
8948  * it as it is.
8949  *
8950  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
8951  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
8952  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL &&
8953  * ndoms_new == 1, and partition_sched_domains() will fallback to
8954  * the single partition 'fallback_doms', it also forces the domains
8955  * to be rebuilt.
8956  *
8957  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
8958  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
8959  * and it will not create the default domain.
8960  *
8961  * Call with hotplug lock held
8962  */
8963 /* FIXME: Change to struct cpumask *doms_new[] */
8964 void partition_sched_domains(int ndoms_new, struct cpumask *doms_new,
8965                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
8966 {
8967         int i, j, n;
8968         int new_topology;
8969
8970         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8971
8972         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
8973         unregister_sched_domain_sysctl();
8974
8975         /* Let architecture update cpu core mappings. */
8976         new_topology = arch_update_cpu_topology();
8977
8978         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
8979
8980         /* Destroy deleted domains */
8981         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
8982                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
8983                         if (cpumask_equal(&doms_cur[i], &doms_new[j])
8984                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
8985                                 goto match1;
8986                 }
8987                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
8988                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
8989 match1:
8990                 ;
8991         }
8992
8993         if (doms_new == NULL) {
8994                 ndoms_cur = 0;
8995                 doms_new = fallback_doms;
8996                 cpumask_andnot(&doms_new[0], cpu_online_mask, cpu_isolated_map);
8997                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
8998         }
8999
9000         /* Build new domains */
9001         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
9002                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
9003                         if (cpumask_equal(&doms_new[i], &doms_cur[j])
9004                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
9005                                 goto match2;
9006                 }
9007                 /* no match - add a new doms_new */
9008                 __build_sched_domains(doms_new + i,
9009                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
9010 match2:
9011                 ;
9012         }
9013
9014         /* Remember the new sched domains */
9015         if (doms_cur != fallback_doms)
9016                 kfree(doms_cur);
9017         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
9018         doms_cur = doms_new;
9019         dattr_cur = dattr_new;
9020         ndoms_cur = ndoms_new;
9021
9022         register_sched_domain_sysctl();
9023
9024         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9025 }
9026
9027 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
9028 static void arch_reinit_sched_domains(void)
9029 {
9030         get_online_cpus();
9031
9032         /* Destroy domains first to force the rebuild */
9033         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
9034
9035         rebuild_sched_domains();
9036         put_online_cpus();
9037 }
9038
9039 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
9040 {
9041         unsigned int level = 0;
9042
9043         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
9044                 return -EINVAL;
9045
9046         /*
9047          * level is always be positive so don't check for
9048          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
9049          * What happens on 0 or 1 byte write,
9050          * need to check for count as well?
9051          */
9052
9053         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
9054                 return -EINVAL;
9055
9056         if (smt)
9057                 sched_smt_power_savings = level;
9058         else
9059                 sched_mc_power_savings = level;
9060
9061         arch_reinit_sched_domains();
9062
9063         return count;
9064 }
9065
9066 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9067 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
9068                                            char *page)
9069 {
9070         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
9071 }
9072 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
9073                                             const char *buf, size_t count)
9074 {
9075         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
9076 }
9077 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
9078                          sched_mc_power_savings_show,
9079                          sched_mc_power_savings_store);
9080 #endif
9081
9082 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9083 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
9084                                             char *page)
9085 {
9086         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
9087 }
9088 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
9089                                              const char *buf, size_t count)
9090 {
9091         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
9092 }
9093 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
9094                    sched_smt_power_savings_show,
9095                    sched_smt_power_savings_store);
9096 #endif
9097
9098 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
9099 {
9100         int err = 0;
9101
9102 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9103         if (smt_capable())
9104                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
9105                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
9106 #endif
9107 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9108         if (!err && mc_capable())
9109                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
9110                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
9111 #endif
9112         return err;
9113 }
9114 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
9115
9116 #ifndef CONFIG_CPUSETS
9117 /*
9118  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
9119  * When cpusets are enabled they take over this function.
9120  */
9121 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
9122                                 unsigned long action, void *hcpu)
9123 {
9124         switch (action) {
9125         case CPU_ONLINE:
9126         case CPU_ONLINE_FROZEN:
9127         case CPU_DEAD:
9128         case CPU_DEAD_FROZEN:
9129                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
9130                 return NOTIFY_OK;
9131
9132         default:
9133                 return NOTIFY_DONE;
9134         }
9135 }
9136 #endif
9137
9138 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
9139                                 unsigned long action, void *hcpu)
9140 {
9141         int cpu = (int)(long)hcpu;
9142
9143         switch (action) {
9144         case CPU_DOWN_PREPARE:
9145         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
9146                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
9147                 return NOTIFY_OK;
9148
9149         case CPU_DOWN_FAILED:
9150         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
9151         case CPU_ONLINE:
9152         case CPU_ONLINE_FROZEN:
9153                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
9154                 return NOTIFY_OK;
9155
9156         default:
9157                 return NOTIFY_DONE;
9158         }
9159 }
9160
9161 void __init sched_init_smp(void)
9162 {
9163         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
9164
9165         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
9166         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
9167
9168 #if defined(CONFIG_NUMA)
9169         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
9170                                                                 GFP_KERNEL);
9171         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
9172 #endif
9173         get_online_cpus();
9174         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9175         arch_init_sched_domains(cpu_online_mask);
9176         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
9177         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
9178                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
9179         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9180         put_online_cpus();
9181
9182 #ifndef CONFIG_CPUSETS
9183         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
9184         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
9185 #endif
9186
9187         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
9188         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
9189
9190         init_hrtick();
9191
9192         /* Move init over to a non-isolated CPU */
9193         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
9194                 BUG();
9195         sched_init_granularity();
9196         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
9197
9198         init_sched_rt_class();
9199 }
9200 #else
9201 void __init sched_init_smp(void)
9202 {
9203         sched_init_granularity();
9204 }
9205 #endif /* CONFIG_SMP */
9206
9207 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
9208
9209 int in_sched_functions(unsigned long addr)
9210 {
9211         return in_lock_functions(addr) ||
9212                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
9213                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
9214 }
9215
9216 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
9217 {
9218         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
9219         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
9220 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9221         cfs_rq->rq = rq;
9222 #endif
9223         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
9224 }
9225
9226 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
9227 {
9228         struct rt_prio_array *array;
9229         int i;
9230
9231         array = &rt_rq->active;
9232         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
9233                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
9234                 __clear_bit(i, array->bitmap);
9235         }
9236         /* delimiter for bitsearch: */
9237         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
9238
9239 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9240         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
9241 #ifdef CONFIG_SMP
9242         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
9243 #endif
9244 #endif
9245 #ifdef CONFIG_SMP
9246         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
9247         rt_rq->overloaded = 0;
9248         plist_head_init(&rt_rq->pushable_tasks, &rq->lock);
9249 #endif
9250
9251         rt_rq->rt_time = 0;
9252         rt_rq->rt_throttled = 0;
9253         rt_rq->rt_runtime = 0;
9254         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9255
9256 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9257         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
9258         rt_rq->rq = rq;
9259 #endif
9260 }
9261
9262 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9263 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
9264                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
9265                                 struct sched_entity *parent)
9266 {
9267         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9268         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
9269         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
9270         cfs_rq->tg = tg;
9271         if (add)
9272                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
9273
9274         tg->se[cpu] = se;
9275         /* se could be NULL for init_task_group */
9276         if (!se)
9277                 return;
9278
9279         if (!parent)
9280                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
9281         else
9282                 se->cfs_rq = parent->my_q;
9283
9284         se->my_q = cfs_rq;
9285         se->load.weight = tg->shares;
9286         se->load.inv_weight = 0;
9287         se->parent = parent;
9288 }
9289 #endif
9290
9291 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9292 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
9293                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
9294                 struct sched_rt_entity *parent)
9295 {
9296         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9297
9298         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
9299         init_rt_rq(rt_rq, rq);
9300         rt_rq->tg = tg;
9301         rt_rq->rt_se = rt_se;
9302         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9303         if (add)
9304                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
9305
9306         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
9307         if (!rt_se)
9308                 return;
9309
9310         if (!parent)
9311                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
9312         else
9313                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
9314
9315         rt_se->my_q = rt_rq;
9316         rt_se->parent = parent;
9317         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
9318 }
9319 #endif
9320
9321 void __init sched_init(void)
9322 {
9323         int i, j;
9324         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
9325
9326 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9327         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9328 #endif
9329 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9330         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9331 #endif
9332 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9333         alloc_size *= 2;
9334 #endif
9335 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9336         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
9337 #endif
9338         /*
9339          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
9340          * we use alloc_bootmem().
9341          */
9342         if (alloc_size) {
9343                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
9344
9345 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9346                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9347                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9348
9349                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9350                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9351
9352 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9353                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9354                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9355
9356                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9357                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9358 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9359 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9360 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9361                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9362                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9363
9364                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9365                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9366
9367 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9368                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9369                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9370
9371                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9372                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9373 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9374 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9375 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9376                 for_each_possible_cpu(i) {
9377                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
9378                         ptr += cpumask_size();
9379                 }
9380 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9381         }
9382
9383 #ifdef CONFIG_SMP
9384         init_defrootdomain();
9385 #endif
9386
9387         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
9388                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9389
9390 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9391         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
9392                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9393 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9394         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
9395                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
9396 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9397 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9398
9399 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9400         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
9401         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
9402
9403 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9404         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
9405         init_task_group.parent = &root_task_group;
9406         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
9407 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9408 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9409
9410         for_each_possible_cpu(i) {
9411                 struct rq *rq;
9412
9413                 rq = cpu_rq(i);
9414                 spin_lock_init(&rq->lock);
9415                 rq->nr_running = 0;
9416                 rq->calc_load_active = 0;
9417                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9418                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
9419                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
9420 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9421                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
9422                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
9423 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9424                 /*
9425                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
9426                  *
9427                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
9428                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
9429                  * system cpu resource is divided among the tasks of
9430                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
9431                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
9432                  * (se->load.weight).
9433                  *
9434                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
9435                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
9436                  * then A0's share of the cpu resource is:
9437                  *
9438                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
9439                  *
9440                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
9441                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
9442                  */
9443                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
9444 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9445                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
9446                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
9447                 /*
9448                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
9449                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
9450                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
9451                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
9452                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
9453                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
9454                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
9455                  * (init_tg_cfs_rq) and having one entity represent this group of
9456                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
9457                  */
9458                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
9459                                 &per_cpu(init_tg_cfs_rq, i),
9460                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
9461                                 root_task_group.se[i]);
9462
9463 #endif
9464 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9465
9466                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
9467 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9468                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
9469 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9470                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
9471 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9472                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
9473                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
9474                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
9475                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
9476                                 root_task_group.rt_se[i]);
9477 #endif
9478 #endif
9479
9480                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
9481                         rq->cpu_load[j] = 0;
9482 #ifdef CONFIG_SMP
9483                 rq->sd = NULL;
9484                 rq->rd = NULL;
9485                 rq->post_schedule = 0;
9486                 rq->active_balance = 0;
9487                 rq->next_balance = jiffies;
9488                 rq->push_cpu = 0;
9489                 rq->cpu = i;
9490                 rq->online = 0;
9491                 rq->migration_thread = NULL;
9492                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
9493                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
9494 #endif
9495                 init_rq_hrtick(rq);
9496                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
9497         }
9498
9499         set_load_weight(&init_task);
9500
9501 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
9502         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
9503 #endif
9504
9505 #ifdef CONFIG_SMP
9506         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
9507 #endif
9508
9509 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
9510         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
9511 #endif
9512
9513         /*
9514          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
9515          */
9516         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
9517         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
9518
9519         /*
9520          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
9521          * called from this thread, however somewhere below it might be,
9522          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
9523          * when this runqueue becomes "idle".
9524          */
9525         init_idle(current, smp_processor_id());
9526
9527         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9528
9529         /*
9530          * During early bootup we pretend to be a normal task:
9531          */
9532         current->sched_class = &fair_sched_class;
9533
9534         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9535         alloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9536 #ifdef CONFIG_SMP
9537 #ifdef CONFIG_NO_HZ
9538         alloc_cpumask_var(&nohz.cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9539         alloc_cpumask_var(&nohz.ilb_grp_nohz_mask, GFP_NOWAIT);
9540 #endif
9541         alloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
9542 #endif /* SMP */
9543
9544         perf_event_init();
9545
9546         scheduler_running = 1;
9547 }
9548
9549 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
9550 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
9551 {
9552         int nested = preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE;
9553
9554         return (nested == PREEMPT_INATOMIC_BASE + preempt_offset);
9555 }
9556
9557 void __might_sleep(char *file, int line, int preempt_offset)
9558 {
9559 #ifdef in_atomic
9560         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
9561
9562         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
9563             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
9564                 return;
9565         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9566                 return;
9567         prev_jiffy = jiffies;
9568
9569         printk(KERN_ERR
9570                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
9571                         file, line);
9572         printk(KERN_ERR
9573                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
9574                         in_atomic(), irqs_disabled(),
9575                         current->pid, current->comm);
9576
9577         debug_show_held_locks(current);
9578         if (irqs_disabled())
9579                 print_irqtrace_events(current);
9580         dump_stack();
9581 #endif
9582 }
9583 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
9584 #endif
9585
9586 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
9587 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
9588 {
9589         int on_rq;
9590
9591         update_rq_clock(rq);
9592         on_rq = p->se.on_rq;
9593         if (on_rq)
9594                 deactivate_task(rq, p, 0);
9595         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
9596         if (on_rq) {
9597                 activate_task(rq, p, 0);
9598                 resched_task(rq->curr);
9599         }
9600 }
9601
9602 void normalize_rt_tasks(void)
9603 {
9604         struct task_struct *g, *p;
9605         unsigned long flags;
9606         struct rq *rq;
9607
9608         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
9609         do_each_thread(g, p) {
9610                 /*
9611                  * Only normalize user tasks:
9612                  */
9613                 if (!p->mm)
9614                         continue;
9615
9616                 p->se.exec_start                = 0;
9617 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
9618                 p->se.wait_start                = 0;
9619                 p->se.sleep_start               = 0;
9620                 p->se.block_start               = 0;
9621 #endif
9622
9623                 if (!rt_task(p)) {
9624                         /*
9625                          * Renice negative nice level userspace
9626                          * tasks back to 0:
9627                          */
9628                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
9629                                 set_user_nice(p, 0);
9630                         continue;
9631                 }
9632
9633                 spin_lock(&p->pi_lock);
9634                 rq = __task_rq_lock(p);
9635
9636                 normalize_task(rq, p);
9637
9638                 __task_rq_unlock(rq);
9639                 spin_unlock(&p->pi_lock);
9640         } while_each_thread(g, p);
9641
9642         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
9643 }
9644
9645 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
9646
9647 #ifdef CONFIG_IA64
9648 /*
9649  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
9650  *
9651  * They can only be called when the whole system has been
9652  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
9653  * activity can take place. Using them for anything else would
9654  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
9655  * under any other configuration.
9656  */
9657
9658 /**
9659  * curr_task - return the current task for a given cpu.
9660  * @cpu: the processor in question.
9661  *
9662  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9663  */
9664 struct task_struct *curr_task(int cpu)
9665 {
9666         return cpu_curr(cpu);
9667 }
9668
9669 /**
9670  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
9671  * @cpu: the processor in question.
9672  * @p: the task pointer to set.
9673  *
9674  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
9675  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
9676  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
9677  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
9678  * and caller must save the original value of the current task (see
9679  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
9680  * re-starting the system.
9681  *
9682  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9683  */
9684 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
9685 {
9686         cpu_curr(cpu) = p;
9687 }
9688
9689 #endif
9690
9691 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9692 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9693 {
9694         int i;
9695
9696         for_each_possible_cpu(i) {
9697                 if (tg->cfs_rq)
9698                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
9699                 if (tg->se)
9700                         kfree(tg->se[i]);
9701         }
9702
9703         kfree(tg->cfs_rq);
9704         kfree(tg->se);
9705 }
9706
9707 static
9708 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9709 {
9710         struct cfs_rq *cfs_rq;
9711         struct sched_entity *se;
9712         struct rq *rq;
9713         int i;
9714
9715         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9716         if (!tg->cfs_rq)
9717                 goto err;
9718         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9719         if (!tg->se)
9720                 goto err;
9721
9722         tg->shares = NICE_0_LOAD;
9723
9724         for_each_possible_cpu(i) {
9725                 rq = cpu_rq(i);
9726
9727                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
9728                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9729                 if (!cfs_rq)
9730                         goto err;
9731
9732                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
9733                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9734                 if (!se)
9735                         goto err;
9736
9737                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
9738         }
9739
9740         return 1;
9741
9742  err:
9743         return 0;
9744 }
9745
9746 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9747 {
9748         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
9749                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
9750 }
9751
9752 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9753 {
9754         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
9755 }
9756 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
9757 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9758 {
9759 }
9760
9761 static inline
9762 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9763 {
9764         return 1;
9765 }
9766
9767 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9768 {
9769 }
9770
9771 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9772 {
9773 }
9774 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9775
9776 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9777 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9778 {
9779         int i;
9780
9781         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
9782
9783         for_each_possible_cpu(i) {
9784                 if (tg->rt_rq)
9785                         kfree(tg->rt_rq[i]);
9786                 if (tg->rt_se)
9787                         kfree(tg->rt_se[i]);
9788         }
9789
9790         kfree(tg->rt_rq);
9791         kfree(tg->rt_se);
9792 }
9793
9794 static
9795 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9796 {
9797         struct rt_rq *rt_rq;
9798         struct sched_rt_entity *rt_se;
9799         struct rq *rq;
9800         int i;
9801
9802         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9803         if (!tg->rt_rq)
9804                 goto err;
9805         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9806         if (!tg->rt_se)
9807                 goto err;
9808
9809         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
9810                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
9811
9812         for_each_possible_cpu(i) {
9813                 rq = cpu_rq(i);
9814
9815                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
9816                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9817                 if (!rt_rq)
9818                         goto err;
9819
9820                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
9821                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9822                 if (!rt_se)
9823                         goto err;
9824
9825                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
9826         }
9827
9828         return 1;
9829
9830  err:
9831         return 0;
9832 }
9833
9834 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9835 {
9836         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
9837                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
9838 }
9839
9840 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9841 {
9842         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
9843 }
9844 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9845 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9846 {
9847 }
9848
9849 static inline
9850 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9851 {
9852         return 1;
9853 }
9854
9855 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9856 {
9857 }
9858
9859 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9860 {
9861 }
9862 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9863
9864 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9865 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
9866 {
9867         free_fair_sched_group(tg);
9868         free_rt_sched_group(tg);
9869         kfree(tg);
9870 }
9871
9872 /* allocate runqueue etc for a new task group */
9873 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
9874 {
9875         struct task_group *tg;
9876         unsigned long flags;
9877         int i;
9878
9879         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
9880         if (!tg)
9881                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9882
9883         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
9884                 goto err;
9885
9886         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
9887                 goto err;
9888
9889         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9890         for_each_possible_cpu(i) {
9891                 register_fair_sched_group(tg, i);
9892                 register_rt_sched_group(tg, i);
9893         }
9894         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
9895
9896         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
9897
9898         tg->parent = parent;
9899         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
9900         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
9901         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9902
9903         return tg;
9904
9905 err:
9906         free_sched_group(tg);
9907         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9908 }
9909
9910 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
9911 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
9912 {
9913         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
9914         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
9915 }
9916
9917 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
9918 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
9919 {
9920         unsigned long flags;
9921         int i;
9922
9923         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9924         for_each_possible_cpu(i) {
9925                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
9926                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
9927         }
9928         list_del_rcu(&tg->list);
9929         list_del_rcu(&tg->siblings);
9930         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9931
9932         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
9933         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
9934 }
9935
9936 /* change task's runqueue when it moves between groups.
9937  *      The caller of this function should have put the task in its new group
9938  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
9939  *      reflect its new group.
9940  */
9941 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
9942 {
9943         int on_rq, running;
9944         unsigned long flags;
9945         struct rq *rq;
9946
9947         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
9948
9949         update_rq_clock(rq);
9950
9951         running = task_current(rq, tsk);
9952         on_rq = tsk->se.on_rq;
9953
9954         if (on_rq)
9955                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
9956         if (unlikely(running))
9957                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
9958
9959         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
9960
9961 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9962         if (tsk->sched_class->moved_group)
9963                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
9964 #endif
9965
9966         if (unlikely(running))
9967                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
9968         if (on_rq)
9969                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
9970
9971         task_rq_unlock(rq, &flags);
9972 }
9973 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9974
9975 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9976 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
9977 {
9978         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
9979         int on_rq;
9980
9981         on_rq = se->on_rq;
9982         if (on_rq)
9983                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
9984
9985         se->load.weight = shares;
9986         se->load.inv_weight = 0;
9987
9988         if (on_rq)
9989                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
9990 }
9991
9992 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
9993 {
9994         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
9995         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
9996         unsigned long flags;
9997
9998         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
9999         __set_se_shares(se, shares);
10000         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
10001 }
10002
10003 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
10004
10005 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
10006 {
10007         int i;
10008         unsigned long flags;
10009
10010         /*
10011          * We can't change the weight of the root cgroup.
10012          */
10013         if (!tg->se[0])
10014                 return -EINVAL;
10015
10016         if (shares < MIN_SHARES)
10017                 shares = MIN_SHARES;
10018         else if (shares > MAX_SHARES)
10019                 shares = MAX_SHARES;
10020
10021         mutex_lock(&shares_mutex);
10022         if (tg->shares == shares)
10023                 goto done;
10024
10025         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10026         for_each_possible_cpu(i)
10027                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
10028         list_del_rcu(&tg->siblings);
10029         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10030
10031         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
10032         synchronize_sched();
10033
10034         /*
10035          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
10036          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
10037          */
10038         tg->shares = shares;
10039         for_each_possible_cpu(i) {
10040                 /*
10041                  * force a rebalance
10042                  */
10043                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
10044                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
10045         }
10046
10047         /*
10048          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
10049          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
10050          */
10051         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10052         for_each_possible_cpu(i)
10053                 register_fair_sched_group(tg, i);
10054         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
10055         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10056 done:
10057         mutex_unlock(&shares_mutex);
10058         return 0;
10059 }
10060
10061 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
10062 {
10063         return tg->shares;
10064 }
10065 #endif
10066
10067 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10068 /*
10069  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
10070  */
10071 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
10072
10073 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
10074 {
10075         if (runtime == RUNTIME_INF)
10076                 return 1ULL << 20;
10077
10078         return div64_u64(runtime << 20, period);
10079 }
10080
10081 /* Must be called with tasklist_lock held */
10082 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
10083 {
10084         struct task_struct *g, *p;
10085
10086         do_each_thread(g, p) {
10087                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
10088                         return 1;
10089         } while_each_thread(g, p);
10090
10091         return 0;
10092 }
10093
10094 struct rt_schedulable_data {
10095         struct task_group *tg;
10096         u64 rt_period;
10097         u64 rt_runtime;
10098 };
10099
10100 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
10101 {
10102         struct rt_schedulable_data *d = data;
10103         struct task_group *child;
10104         unsigned long total, sum = 0;
10105         u64 period, runtime;
10106
10107         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10108         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10109
10110         if (tg == d->tg) {
10111                 period = d->rt_period;
10112                 runtime = d->rt_runtime;
10113         }
10114
10115 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
10116         if (tg == &root_task_group) {
10117                 period = global_rt_period();
10118                 runtime = global_rt_runtime();
10119         }
10120 #endif
10121
10122         /*
10123          * Cannot have more runtime than the period.
10124          */
10125         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
10126                 return -EINVAL;
10127
10128         /*
10129          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
10130          */
10131         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
10132                 return -EBUSY;
10133
10134         total = to_ratio(period, runtime);
10135
10136         /*
10137          * Nobody can have more than the global setting allows.
10138          */
10139         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
10140                 return -EINVAL;
10141
10142         /*
10143          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
10144          */
10145         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
10146                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
10147                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
10148
10149                 if (child == d->tg) {
10150                         period = d->rt_period;
10151                         runtime = d->rt_runtime;
10152                 }
10153
10154                 sum += to_ratio(period, runtime);
10155         }
10156
10157         if (sum > total)
10158                 return -EINVAL;
10159
10160         return 0;
10161 }
10162
10163 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
10164 {
10165         struct rt_schedulable_data data = {
10166                 .tg = tg,
10167                 .rt_period = period,
10168                 .rt_runtime = runtime,
10169         };
10170
10171         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
10172 }
10173
10174 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
10175                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
10176 {
10177         int i, err = 0;
10178
10179         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10180         read_lock(&tasklist_lock);
10181         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
10182         if (err)
10183                 goto unlock;
10184
10185         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10186         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
10187         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
10188
10189         for_each_possible_cpu(i) {
10190                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
10191
10192                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10193                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
10194                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10195         }
10196         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10197  unlock:
10198         read_unlock(&tasklist_lock);
10199         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10200
10201         return err;
10202 }
10203
10204 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
10205 {
10206         u64 rt_runtime, rt_period;
10207
10208         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10209         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
10210         if (rt_runtime_us < 0)
10211                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
10212
10213         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10214 }
10215
10216 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
10217 {
10218         u64 rt_runtime_us;
10219
10220         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
10221                 return -1;
10222
10223         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10224         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
10225         return rt_runtime_us;
10226 }
10227
10228 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
10229 {
10230         u64 rt_runtime, rt_period;
10231
10232         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
10233         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10234
10235         if (rt_period == 0)
10236                 return -EINVAL;
10237
10238         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10239 }
10240
10241 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
10242 {
10243         u64 rt_period_us;
10244
10245         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10246         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
10247         return rt_period_us;
10248 }
10249
10250 static int sched_rt_global_constraints(void)
10251 {
10252         u64 runtime, period;
10253         int ret = 0;
10254
10255         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10256                 return -EINVAL;
10257
10258         runtime = global_rt_runtime();
10259         period = global_rt_period();
10260
10261         /*
10262          * Sanity check on the sysctl variables.
10263          */
10264         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
10265                 return -EINVAL;
10266
10267         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10268         read_lock(&tasklist_lock);
10269         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
10270         read_unlock(&tasklist_lock);
10271         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10272
10273         return ret;
10274 }
10275
10276 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
10277 {
10278         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
10279         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
10280                 return 0;
10281
10282         return 1;
10283 }
10284
10285 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10286 static int sched_rt_global_constraints(void)
10287 {
10288         unsigned long flags;
10289         int i;
10290
10291         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10292                 return -EINVAL;
10293
10294         /*
10295          * There's always some RT tasks in the root group
10296          * -- migration, kstopmachine etc..
10297          */
10298         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
10299                 return -EBUSY;
10300
10301         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10302         for_each_possible_cpu(i) {
10303                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
10304
10305                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10306                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
10307                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10308         }
10309         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10310
10311         return 0;
10312 }
10313 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10314
10315 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
10316                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
10317                 loff_t *ppos)
10318 {
10319         int ret;
10320         int old_period, old_runtime;
10321         static DEFINE_MUTEX(mutex);
10322
10323         mutex_lock(&mutex);
10324         old_period = sysctl_sched_rt_period;
10325         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
10326
10327         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
10328
10329         if (!ret && write) {
10330                 ret = sched_rt_global_constraints();
10331                 if (ret) {
10332                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
10333                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
10334                 } else {
10335                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
10336                         def_rt_bandwidth.rt_period =
10337                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
10338                 }
10339         }
10340         mutex_unlock(&mutex);
10341
10342         return ret;
10343 }
10344
10345 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
10346
10347 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
10348 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
10349 {
10350         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
10351                             struct task_group, css);
10352 }
10353
10354 static struct cgroup_subsys_state *
10355 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10356 {
10357         struct task_group *tg, *parent;
10358
10359         if (!cgrp->parent) {
10360                 /* This is early initialization for the top cgroup */
10361                 return &init_task_group.css;
10362         }
10363
10364         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
10365         tg = sched_create_group(parent);
10366         if (IS_ERR(tg))
10367                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10368
10369         return &tg->css;
10370 }
10371
10372 static void
10373 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10374 {
10375         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10376
10377         sched_destroy_group(tg);
10378 }
10379
10380 static int
10381 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10382                       struct task_struct *tsk)
10383 {
10384 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10385         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
10386                 return -EINVAL;
10387 #else
10388         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
10389         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
10390                 return -EINVAL;
10391 #endif
10392
10393         return 0;
10394 }
10395
10396 static void
10397 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10398                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
10399 {
10400         sched_move_task(tsk);
10401 }
10402
10403 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10404 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10405                                 u64 shareval)
10406 {
10407         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
10408 }
10409
10410 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10411 {
10412         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10413
10414         return (u64) tg->shares;
10415 }
10416 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
10417
10418 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10419 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10420                                 s64 val)
10421 {
10422         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
10423 }
10424
10425 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10426 {
10427         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
10428 }
10429
10430 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10431                 u64 rt_period_us)
10432 {
10433         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
10434 }
10435
10436 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10437 {
10438         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
10439 }
10440 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10441
10442 static struct cftype cpu_files[] = {
10443 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10444         {
10445                 .name = "shares",
10446                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
10447                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
10448         },
10449 #endif
10450 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10451         {
10452                 .name = "rt_runtime_us",
10453                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
10454                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
10455         },
10456         {
10457                 .name = "rt_period_us",
10458                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
10459                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
10460         },
10461 #endif
10462 };
10463
10464 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
10465 {
10466         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
10467 }
10468
10469 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
10470         .name           = "cpu",
10471         .create         = cpu_cgroup_create,
10472         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
10473         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
10474         .attach         = cpu_cgroup_attach,
10475         .populate       = cpu_cgroup_populate,
10476         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
10477         .early_init     = 1,
10478 };
10479
10480 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
10481
10482 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
10483
10484 /*
10485  * CPU accounting code for task groups.
10486  *
10487  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
10488  * (balbir@in.ibm.com).
10489  */
10490
10491 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
10492 struct cpuacct {
10493         struct cgroup_subsys_state css;
10494         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
10495         u64 *cpuusage;
10496         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
10497         struct cpuacct *parent;
10498 };
10499
10500 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
10501
10502 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
10503 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
10504 {
10505         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
10506                             struct cpuacct, css);
10507 }
10508
10509 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
10510 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
10511 {
10512         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
10513                             struct cpuacct, css);
10514 }
10515
10516 /* create a new cpu accounting group */
10517 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
10518         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10519 {
10520         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
10521         int i;
10522
10523         if (!ca)
10524                 goto out;
10525
10526         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
10527         if (!ca->cpuusage)
10528                 goto out_free_ca;
10529
10530         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10531                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
10532                         goto out_free_counters;
10533
10534         if (cgrp->parent)
10535                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
10536
10537         return &ca->css;
10538
10539 out_free_counters:
10540         while (--i >= 0)
10541                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10542         free_percpu(ca->cpuusage);
10543 out_free_ca:
10544         kfree(ca);
10545 out:
10546         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10547 }
10548
10549 /* destroy an existing cpu accounting group */
10550 static void
10551 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10552 {
10553         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10554         int i;
10555
10556         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10557                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10558         free_percpu(ca->cpuusage);
10559         kfree(ca);
10560 }
10561
10562 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
10563 {
10564         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10565         u64 data;
10566
10567 #ifndef CONFIG_64BIT
10568         /*
10569          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
10570          */
10571         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10572         data = *cpuusage;
10573         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10574 #else
10575         data = *cpuusage;
10576 #endif
10577
10578         return data;
10579 }
10580
10581 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
10582 {
10583         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10584
10585 #ifndef CONFIG_64BIT
10586         /*
10587          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
10588          */
10589         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10590         *cpuusage = val;
10591         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10592 #else
10593         *cpuusage = val;
10594 #endif
10595 }
10596
10597 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
10598 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10599 {
10600         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10601         u64 totalcpuusage = 0;
10602         int i;
10603
10604         for_each_present_cpu(i)
10605                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10606
10607         return totalcpuusage;
10608 }
10609
10610 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10611                                                                 u64 reset)
10612 {
10613         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10614         int err = 0;
10615         int i;
10616
10617         if (reset) {
10618                 err = -EINVAL;
10619                 goto out;
10620         }
10621
10622         for_each_present_cpu(i)
10623                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
10624
10625 out:
10626         return err;
10627 }
10628
10629 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
10630                                    struct seq_file *m)
10631 {
10632         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
10633         u64 percpu;
10634         int i;
10635
10636         for_each_present_cpu(i) {
10637                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10638                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
10639         }
10640         seq_printf(m, "\n");
10641         return 0;
10642 }
10643
10644 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
10645         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
10646         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
10647 };
10648
10649 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10650                 struct cgroup_map_cb *cb)
10651 {
10652         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10653         int i;
10654
10655         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
10656                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
10657                 val = cputime64_to_clock_t(val);
10658                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
10659         }
10660         return 0;
10661 }
10662
10663 static struct cftype files[] = {
10664         {
10665                 .name = "usage",
10666                 .read_u64 = cpuusage_read,
10667                 .write_u64 = cpuusage_write,
10668         },
10669         {
10670                 .name = "usage_percpu",
10671                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
10672         },
10673         {
10674                 .name = "stat",
10675                 .read_map = cpuacct_stats_show,
10676         },
10677 };
10678
10679 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10680 {
10681         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
10682 }
10683
10684 /*
10685  * charge this task's execution time to its accounting group.
10686  *
10687  * called with rq->lock held.
10688  */
10689 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
10690 {
10691         struct cpuacct *ca;
10692         int cpu;
10693
10694         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10695                 return;
10696
10697         cpu = task_cpu(tsk);
10698
10699         rcu_read_lock();
10700
10701         ca = task_ca(tsk);
10702
10703         for (; ca; ca = ca->parent) {
10704                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10705                 *cpuusage += cputime;
10706         }
10707
10708         rcu_read_unlock();
10709 }
10710
10711 /*
10712  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
10713  */
10714 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
10715                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
10716 {
10717         struct cpuacct *ca;
10718
10719         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10720                 return;
10721
10722         rcu_read_lock();
10723         ca = task_ca(tsk);
10724
10725         do {
10726                 percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val);
10727                 ca = ca->parent;
10728         } while (ca);
10729         rcu_read_unlock();
10730 }
10731
10732 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
10733         .name = "cpuacct",
10734         .create = cpuacct_create,
10735         .destroy = cpuacct_destroy,
10736         .populate = cpuacct_populate,
10737         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
10738 };
10739 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */
10740
10741 #ifndef CONFIG_SMP
10742
10743 int rcu_expedited_torture_stats(char *page)
10744 {
10745         return 0;
10746 }
10747 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_expedited_torture_stats);
10748
10749 void synchronize_sched_expedited(void)
10750 {
10751 }
10752 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
10753
10754 #else /* #ifndef CONFIG_SMP */
10755
10756 static DEFINE_PER_CPU(struct migration_req, rcu_migration_req);
10757 static DEFINE_MUTEX(rcu_sched_expedited_mutex);
10758
10759 #define RCU_EXPEDITED_STATE_POST -2
10760 #define RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE -1
10761
10762 static int rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE;
10763
10764 int rcu_expedited_torture_stats(char *page)
10765 {
10766         int cnt = 0;
10767         int cpu;
10768
10769         cnt += sprintf(&page[cnt], "state: %d /", rcu_expedited_state);
10770         for_each_online_cpu(cpu) {
10771                  cnt += sprintf(&page[cnt], " %d:%d",
10772                                 cpu, per_cpu(rcu_migration_req, cpu).dest_cpu);
10773         }
10774         cnt += sprintf(&page[cnt], "\n");
10775         return cnt;
10776 }
10777 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_expedited_torture_stats);
10778
10779 static long synchronize_sched_expedited_count;
10780
10781 /*
10782  * Wait for an rcu-sched grace period to elapse, but use "big hammer"
10783  * approach to force grace period to end quickly.  This consumes
10784  * significant time on all CPUs, and is thus not recommended for
10785  * any sort of common-case code.
10786  *
10787  * Note that it is illegal to call this function while holding any
10788  * lock that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  Failing to
10789  * observe this restriction will result in deadlock.
10790  */
10791 void synchronize_sched_expedited(void)
10792 {
10793         int cpu;
10794         unsigned long flags;
10795         bool need_full_sync = 0;
10796         struct rq *rq;
10797         struct migration_req *req;
10798         long snap;
10799         int trycount = 0;
10800
10801         smp_mb();  /* ensure prior mod happens before capturing snap. */
10802         snap = ACCESS_ONCE(synchronize_sched_expedited_count) + 1;
10803         get_online_cpus();
10804         while (!mutex_trylock(&rcu_sched_expedited_mutex)) {
10805                 put_online_cpus();
10806                 if (trycount++ < 10)
10807                         udelay(trycount * num_online_cpus());
10808                 else {
10809                         synchronize_sched();
10810                         return;
10811                 }
10812                 if (ACCESS_ONCE(synchronize_sched_expedited_count) - snap > 0) {
10813                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
10814                         return;
10815                 }
10816                 get_online_cpus();
10817         }
10818         rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_POST;
10819         for_each_online_cpu(cpu) {
10820                 rq = cpu_rq(cpu);
10821                 req = &per_cpu(rcu_migration_req, cpu);
10822                 init_completion(&req->done);
10823                 req->task = NULL;
10824                 req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_NEED_QS;
10825                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
10826                 list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
10827                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
10828                 wake_up_process(rq->migration_thread);
10829         }
10830         for_each_online_cpu(cpu) {
10831                 rcu_expedited_state = cpu;
10832                 req = &per_cpu(rcu_migration_req, cpu);
10833                 rq = cpu_rq(cpu);
10834                 wait_for_completion(&req->done);
10835                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
10836                 if (unlikely(req->dest_cpu == RCU_MIGRATION_MUST_SYNC))
10837                         need_full_sync = 1;
10838                 req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_IDLE;
10839                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
10840         }
10841         rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE;
10842         mutex_unlock(&rcu_sched_expedited_mutex);
10843         put_online_cpus();
10844         if (need_full_sync)
10845                 synchronize_sched();
10846 }
10847 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
10848
10849 #endif /* #else #ifndef CONFIG_SMP */