sched: Rename sync arguments
[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_counter.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(struct cfs_rq, init_tg_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
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(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
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 #ifdef CONFIG_SMP
380 static int root_task_group_empty(void)
381 {
382         return 1;
383 }
384 #endif
385
386 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
387 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
388 {
389         return NULL;
390 }
391
392 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
393
394 /* CFS-related fields in a runqueue */
395 struct cfs_rq {
396         struct load_weight load;
397         unsigned long nr_running;
398
399         u64 exec_clock;
400         u64 min_vruntime;
401
402         struct rb_root tasks_timeline;
403         struct rb_node *rb_leftmost;
404
405         struct list_head tasks;
406         struct list_head *balance_iterator;
407
408         /*
409          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
410          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
411          */
412         struct sched_entity *curr, *next, *last;
413
414         unsigned int nr_spread_over;
415
416 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
417         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
418
419         /*
420          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
421          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
422          * (like users, containers etc.)
423          *
424          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
425          * list is used during load balance.
426          */
427         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
428         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
429
430 #ifdef CONFIG_SMP
431         /*
432          * the part of load.weight contributed by tasks
433          */
434         unsigned long task_weight;
435
436         /*
437          *   h_load = weight * f(tg)
438          *
439          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
440          * this group.
441          */
442         unsigned long h_load;
443
444         /*
445          * this cpu's part of tg->shares
446          */
447         unsigned long shares;
448
449         /*
450          * load.weight at the time we set shares
451          */
452         unsigned long rq_weight;
453 #endif
454 #endif
455 };
456
457 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
458 struct rt_rq {
459         struct rt_prio_array active;
460         unsigned long rt_nr_running;
461 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
462         struct {
463                 int curr; /* highest queued rt task prio */
464 #ifdef CONFIG_SMP
465                 int next; /* next highest */
466 #endif
467         } highest_prio;
468 #endif
469 #ifdef CONFIG_SMP
470         unsigned long rt_nr_migratory;
471         unsigned long rt_nr_total;
472         int overloaded;
473         struct plist_head pushable_tasks;
474 #endif
475         int rt_throttled;
476         u64 rt_time;
477         u64 rt_runtime;
478         /* Nests inside the rq lock: */
479         spinlock_t rt_runtime_lock;
480
481 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
482         unsigned long rt_nr_boosted;
483
484         struct rq *rq;
485         struct list_head leaf_rt_rq_list;
486         struct task_group *tg;
487         struct sched_rt_entity *rt_se;
488 #endif
489 };
490
491 #ifdef CONFIG_SMP
492
493 /*
494  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
495  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
496  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
497  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
498  * object.
499  *
500  */
501 struct root_domain {
502         atomic_t refcount;
503         cpumask_var_t span;
504         cpumask_var_t online;
505
506         /*
507          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
508          * one runnable RT task.
509          */
510         cpumask_var_t rto_mask;
511         atomic_t rto_count;
512 #ifdef CONFIG_SMP
513         struct cpupri cpupri;
514 #endif
515 };
516
517 /*
518  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
519  * members (mimicking the global state we have today).
520  */
521 static struct root_domain def_root_domain;
522
523 #endif
524
525 /*
526  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
527  *
528  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
529  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
530  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
531  */
532 struct rq {
533         /* runqueue lock: */
534         spinlock_t lock;
535
536         /*
537          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
538          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
539          */
540         unsigned long nr_running;
541         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
542         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
543 #ifdef CONFIG_NO_HZ
544         unsigned long last_tick_seen;
545         unsigned char in_nohz_recently;
546 #endif
547         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
548         struct load_weight load;
549         unsigned long nr_load_updates;
550         u64 nr_switches;
551         u64 nr_migrations_in;
552
553         struct cfs_rq cfs;
554         struct rt_rq rt;
555
556 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
557         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
558         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
559 #endif
560 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
561         struct list_head leaf_rt_rq_list;
562 #endif
563
564         /*
565          * This is part of a global counter where only the total sum
566          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
567          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
568          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
569          */
570         unsigned long nr_uninterruptible;
571
572         struct task_struct *curr, *idle;
573         unsigned long next_balance;
574         struct mm_struct *prev_mm;
575
576         u64 clock;
577
578         atomic_t nr_iowait;
579
580 #ifdef CONFIG_SMP
581         struct root_domain *rd;
582         struct sched_domain *sd;
583
584         unsigned char idle_at_tick;
585         /* For active balancing */
586         int post_schedule;
587         int active_balance;
588         int push_cpu;
589         /* cpu of this runqueue: */
590         int cpu;
591         int online;
592
593         unsigned long avg_load_per_task;
594
595         struct task_struct *migration_thread;
596         struct list_head migration_queue;
597
598         u64 rt_avg;
599         u64 age_stamp;
600 #endif
601
602         /* calc_load related fields */
603         unsigned long calc_load_update;
604         long calc_load_active;
605
606 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
607 #ifdef CONFIG_SMP
608         int hrtick_csd_pending;
609         struct call_single_data hrtick_csd;
610 #endif
611         struct hrtimer hrtick_timer;
612 #endif
613
614 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
615         /* latency stats */
616         struct sched_info rq_sched_info;
617         unsigned long long rq_cpu_time;
618         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
619
620         /* sys_sched_yield() stats */
621         unsigned int yld_count;
622
623         /* schedule() stats */
624         unsigned int sched_switch;
625         unsigned int sched_count;
626         unsigned int sched_goidle;
627
628         /* try_to_wake_up() stats */
629         unsigned int ttwu_count;
630         unsigned int ttwu_local;
631
632         /* BKL stats */
633         unsigned int bkl_count;
634 #endif
635 };
636
637 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
638
639 static inline
640 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
641 {
642         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
643 }
644
645 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
646 {
647 #ifdef CONFIG_SMP
648         return rq->cpu;
649 #else
650         return 0;
651 #endif
652 }
653
654 /*
655  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
656  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
657  *
658  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
659  * preempt-disabled sections.
660  */
661 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
662         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
663
664 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
665 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
666 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
667 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
668 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
669
670 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
671 {
672         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
673 }
674
675 /*
676  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
677  */
678 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
679 # define const_debug __read_mostly
680 #else
681 # define const_debug static const
682 #endif
683
684 /**
685  * runqueue_is_locked
686  *
687  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
688  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
689  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
690  */
691 int runqueue_is_locked(void)
692 {
693         int cpu = get_cpu();
694         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
695         int ret;
696
697         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
698         put_cpu();
699         return ret;
700 }
701
702 /*
703  * Debugging: various feature bits
704  */
705
706 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
707         __SCHED_FEAT_##name ,
708
709 enum {
710 #include "sched_features.h"
711 };
712
713 #undef SCHED_FEAT
714
715 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
716         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
717
718 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
719 #include "sched_features.h"
720         0;
721
722 #undef SCHED_FEAT
723
724 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
725 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
726         #name ,
727
728 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
729 #include "sched_features.h"
730         NULL
731 };
732
733 #undef SCHED_FEAT
734
735 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
736 {
737         int i;
738
739         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
740                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
741                         seq_puts(m, "NO_");
742                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
743         }
744         seq_puts(m, "\n");
745
746         return 0;
747 }
748
749 static ssize_t
750 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
751                 size_t cnt, loff_t *ppos)
752 {
753         char buf[64];
754         char *cmp = buf;
755         int neg = 0;
756         int i;
757
758         if (cnt > 63)
759                 cnt = 63;
760
761         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
762                 return -EFAULT;
763
764         buf[cnt] = 0;
765
766         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
767                 neg = 1;
768                 cmp += 3;
769         }
770
771         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
772                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
773
774                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
775                         if (neg)
776                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
777                         else
778                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
779                         break;
780                 }
781         }
782
783         if (!sched_feat_names[i])
784                 return -EINVAL;
785
786         filp->f_pos += cnt;
787
788         return cnt;
789 }
790
791 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
792 {
793         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
794 }
795
796 static struct file_operations sched_feat_fops = {
797         .open           = sched_feat_open,
798         .write          = sched_feat_write,
799         .read           = seq_read,
800         .llseek         = seq_lseek,
801         .release        = single_release,
802 };
803
804 static __init int sched_init_debug(void)
805 {
806         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
807                         &sched_feat_fops);
808
809         return 0;
810 }
811 late_initcall(sched_init_debug);
812
813 #endif
814
815 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
816
817 /*
818  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
819  * Limited because this is done with IRQs disabled.
820  */
821 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
822
823 /*
824  * ratelimit for updating the group shares.
825  * default: 0.25ms
826  */
827 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
828
829 /*
830  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
831  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
832  * default: 4
833  */
834 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
835
836 /*
837  * period over which we average the RT time consumption, measured
838  * in ms.
839  *
840  * default: 1s
841  */
842 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
843
844 /*
845  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
846  * default: 1s
847  */
848 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
849
850 static __read_mostly int scheduler_running;
851
852 /*
853  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
854  * default: 0.95s
855  */
856 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
857
858 static inline u64 global_rt_period(void)
859 {
860         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
861 }
862
863 static inline u64 global_rt_runtime(void)
864 {
865         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
866                 return RUNTIME_INF;
867
868         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
869 }
870
871 #ifndef prepare_arch_switch
872 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
873 #endif
874 #ifndef finish_arch_switch
875 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
876 #endif
877
878 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
879 {
880         return rq->curr == p;
881 }
882
883 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
884 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
885 {
886         return task_current(rq, p);
887 }
888
889 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
890 {
891 }
892
893 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
894 {
895 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
896         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
897         rq->lock.owner = current;
898 #endif
899         /*
900          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
901          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
902          * prev into current:
903          */
904         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
905
906         spin_unlock_irq(&rq->lock);
907 }
908
909 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
910 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
911 {
912 #ifdef CONFIG_SMP
913         return p->oncpu;
914 #else
915         return task_current(rq, p);
916 #endif
917 }
918
919 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
920 {
921 #ifdef CONFIG_SMP
922         /*
923          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
924          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
925          * here.
926          */
927         next->oncpu = 1;
928 #endif
929 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
930         spin_unlock_irq(&rq->lock);
931 #else
932         spin_unlock(&rq->lock);
933 #endif
934 }
935
936 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
937 {
938 #ifdef CONFIG_SMP
939         /*
940          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
941          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
942          * finished.
943          */
944         smp_wmb();
945         prev->oncpu = 0;
946 #endif
947 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
948         local_irq_enable();
949 #endif
950 }
951 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
952
953 /*
954  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
955  * Must be called interrupts disabled.
956  */
957 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
958         __acquires(rq->lock)
959 {
960         for (;;) {
961                 struct rq *rq = task_rq(p);
962                 spin_lock(&rq->lock);
963                 if (likely(rq == task_rq(p)))
964                         return rq;
965                 spin_unlock(&rq->lock);
966         }
967 }
968
969 /*
970  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
971  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
972  * explicitly disabling preemption.
973  */
974 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
975         __acquires(rq->lock)
976 {
977         struct rq *rq;
978
979         for (;;) {
980                 local_irq_save(*flags);
981                 rq = task_rq(p);
982                 spin_lock(&rq->lock);
983                 if (likely(rq == task_rq(p)))
984                         return rq;
985                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
986         }
987 }
988
989 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
990 {
991         struct rq *rq = task_rq(p);
992
993         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
994         spin_unlock_wait(&rq->lock);
995 }
996
997 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
998         __releases(rq->lock)
999 {
1000         spin_unlock(&rq->lock);
1001 }
1002
1003 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
1004         __releases(rq->lock)
1005 {
1006         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1007 }
1008
1009 /*
1010  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1011  */
1012 static struct rq *this_rq_lock(void)
1013         __acquires(rq->lock)
1014 {
1015         struct rq *rq;
1016
1017         local_irq_disable();
1018         rq = this_rq();
1019         spin_lock(&rq->lock);
1020
1021         return rq;
1022 }
1023
1024 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1025 /*
1026  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1027  *
1028  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1029  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1030  * reschedule event.
1031  *
1032  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1033  * rq->lock.
1034  */
1035
1036 /*
1037  * Use hrtick when:
1038  *  - enabled by features
1039  *  - hrtimer is actually high res
1040  */
1041 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1042 {
1043         if (!sched_feat(HRTICK))
1044                 return 0;
1045         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1046                 return 0;
1047         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1048 }
1049
1050 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1051 {
1052         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1053                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1054 }
1055
1056 /*
1057  * High-resolution timer tick.
1058  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1059  */
1060 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1061 {
1062         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1063
1064         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1065
1066         spin_lock(&rq->lock);
1067         update_rq_clock(rq);
1068         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1069         spin_unlock(&rq->lock);
1070
1071         return HRTIMER_NORESTART;
1072 }
1073
1074 #ifdef CONFIG_SMP
1075 /*
1076  * called from hardirq (IPI) context
1077  */
1078 static void __hrtick_start(void *arg)
1079 {
1080         struct rq *rq = arg;
1081
1082         spin_lock(&rq->lock);
1083         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1084         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1085         spin_unlock(&rq->lock);
1086 }
1087
1088 /*
1089  * Called to set the hrtick timer state.
1090  *
1091  * called with rq->lock held and irqs disabled
1092  */
1093 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1094 {
1095         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1096         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1097
1098         hrtimer_set_expires(timer, time);
1099
1100         if (rq == this_rq()) {
1101                 hrtimer_restart(timer);
1102         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1103                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1104                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1105         }
1106 }
1107
1108 static int
1109 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1110 {
1111         int cpu = (int)(long)hcpu;
1112
1113         switch (action) {
1114         case CPU_UP_CANCELED:
1115         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1116         case CPU_DOWN_PREPARE:
1117         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1118         case CPU_DEAD:
1119         case CPU_DEAD_FROZEN:
1120                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1121                 return NOTIFY_OK;
1122         }
1123
1124         return NOTIFY_DONE;
1125 }
1126
1127 static __init void init_hrtick(void)
1128 {
1129         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1130 }
1131 #else
1132 /*
1133  * Called to set the hrtick timer state.
1134  *
1135  * called with rq->lock held and irqs disabled
1136  */
1137 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1138 {
1139         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1140                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1141 }
1142
1143 static inline void init_hrtick(void)
1144 {
1145 }
1146 #endif /* CONFIG_SMP */
1147
1148 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1149 {
1150 #ifdef CONFIG_SMP
1151         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1152
1153         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1154         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1155         rq->hrtick_csd.info = rq;
1156 #endif
1157
1158         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1159         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1160 }
1161 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1162 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1163 {
1164 }
1165
1166 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1167 {
1168 }
1169
1170 static inline void init_hrtick(void)
1171 {
1172 }
1173 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1174
1175 /*
1176  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1177  *
1178  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1179  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1180  * the target CPU.
1181  */
1182 #ifdef CONFIG_SMP
1183
1184 #ifndef tsk_is_polling
1185 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1186 #endif
1187
1188 static void resched_task(struct task_struct *p)
1189 {
1190         int cpu;
1191
1192         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1193
1194         if (test_tsk_need_resched(p))
1195                 return;
1196
1197         set_tsk_need_resched(p);
1198
1199         cpu = task_cpu(p);
1200         if (cpu == smp_processor_id())
1201                 return;
1202
1203         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1204         smp_mb();
1205         if (!tsk_is_polling(p))
1206                 smp_send_reschedule(cpu);
1207 }
1208
1209 static void resched_cpu(int cpu)
1210 {
1211         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1212         unsigned long flags;
1213
1214         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1215                 return;
1216         resched_task(cpu_curr(cpu));
1217         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1218 }
1219
1220 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1221 /*
1222  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1223  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1224  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1225  * idle system the next event might even be infinite time into the
1226  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1227  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1228  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1229  * wheel for the next timer event.
1230  */
1231 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1232 {
1233         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1234
1235         if (cpu == smp_processor_id())
1236                 return;
1237
1238         /*
1239          * This is safe, as this function is called with the timer
1240          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1241          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1242          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1243          * timer into account automatically.
1244          */
1245         if (rq->curr != rq->idle)
1246                 return;
1247
1248         /*
1249          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1250          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1251          * idle task through an additional NOOP schedule()
1252          */
1253         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1254
1255         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1256         smp_mb();
1257         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1258                 smp_send_reschedule(cpu);
1259 }
1260 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1261
1262 static u64 sched_avg_period(void)
1263 {
1264         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1265 }
1266
1267 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1268 {
1269         s64 period = sched_avg_period();
1270
1271         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1272                 rq->age_stamp += period;
1273                 rq->rt_avg /= 2;
1274         }
1275 }
1276
1277 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1278 {
1279         rq->rt_avg += rt_delta;
1280         sched_avg_update(rq);
1281 }
1282
1283 #else /* !CONFIG_SMP */
1284 static void resched_task(struct task_struct *p)
1285 {
1286         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1287         set_tsk_need_resched(p);
1288 }
1289
1290 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1291 {
1292 }
1293 #endif /* CONFIG_SMP */
1294
1295 #if BITS_PER_LONG == 32
1296 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1297 #else
1298 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1299 #endif
1300
1301 #define WMULT_SHIFT     32
1302
1303 /*
1304  * Shift right and round:
1305  */
1306 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1307
1308 /*
1309  * delta *= weight / lw
1310  */
1311 static unsigned long
1312 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1313                 struct load_weight *lw)
1314 {
1315         u64 tmp;
1316
1317         if (!lw->inv_weight) {
1318                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1319                         lw->inv_weight = 1;
1320                 else
1321                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1322                                 / (lw->weight+1);
1323         }
1324
1325         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1326         /*
1327          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1328          */
1329         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1330                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1331                         WMULT_SHIFT/2);
1332         else
1333                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1334
1335         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1336 }
1337
1338 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1339 {
1340         lw->weight += inc;
1341         lw->inv_weight = 0;
1342 }
1343
1344 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1345 {
1346         lw->weight -= dec;
1347         lw->inv_weight = 0;
1348 }
1349
1350 /*
1351  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1352  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1353  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1354  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1355  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1356  * slice expiry etc.
1357  */
1358
1359 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1360 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1361
1362 /*
1363  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1364  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1365  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1366  * that remained on nice 0.
1367  *
1368  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1369  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1370  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1371  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1372  * the relative distance between them is ~25%.)
1373  */
1374 static const int prio_to_weight[40] = {
1375  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1376  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1377  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1378  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1379  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1380  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1381  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1382  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1383 };
1384
1385 /*
1386  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1387  *
1388  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1389  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1390  * into multiplications:
1391  */
1392 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1393  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1394  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1395  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1396  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1397  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1398  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1399  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1400  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1401 };
1402
1403 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1404
1405 /*
1406  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1407  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1408  * structures to the load-balancing proper:
1409  */
1410 struct rq_iterator {
1411         void *arg;
1412         struct task_struct *(*start)(void *);
1413         struct task_struct *(*next)(void *);
1414 };
1415
1416 #ifdef CONFIG_SMP
1417 static unsigned long
1418 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1419               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1420               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1421               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1422
1423 static int
1424 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1425                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1426                    struct rq_iterator *iterator);
1427 #endif
1428
1429 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1430 enum cpuacct_stat_index {
1431         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1432         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1433
1434         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1435 };
1436
1437 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1438 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1439 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1440                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1441 #else
1442 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1443 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1444                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1445 #endif
1446
1447 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1448 {
1449         update_load_add(&rq->load, load);
1450 }
1451
1452 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1453 {
1454         update_load_sub(&rq->load, load);
1455 }
1456
1457 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1458 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1459
1460 /*
1461  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1462  * leaving it for the final time.
1463  */
1464 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1465 {
1466         struct task_group *parent, *child;
1467         int ret;
1468
1469         rcu_read_lock();
1470         parent = &root_task_group;
1471 down:
1472         ret = (*down)(parent, data);
1473         if (ret)
1474                 goto out_unlock;
1475         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1476                 parent = child;
1477                 goto down;
1478
1479 up:
1480                 continue;
1481         }
1482         ret = (*up)(parent, data);
1483         if (ret)
1484                 goto out_unlock;
1485
1486         child = parent;
1487         parent = parent->parent;
1488         if (parent)
1489                 goto up;
1490 out_unlock:
1491         rcu_read_unlock();
1492
1493         return ret;
1494 }
1495
1496 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1497 {
1498         return 0;
1499 }
1500 #endif
1501
1502 #ifdef CONFIG_SMP
1503 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1504 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1505 {
1506         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1507 }
1508
1509 /*
1510  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1511  * according to the scheduling class and "nice" value.
1512  *
1513  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1514  * balance conservatively.
1515  */
1516 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1517 {
1518         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1519         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1520
1521         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1522                 return total;
1523
1524         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1525 }
1526
1527 /*
1528  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1529  * according to the scheduling class and "nice" value.
1530  */
1531 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1532 {
1533         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1534         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1535
1536         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1537                 return total;
1538
1539         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1540 }
1541
1542 static struct sched_group *group_of(int cpu)
1543 {
1544         struct sched_domain *sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
1545
1546         if (!sd)
1547                 return NULL;
1548
1549         return sd->groups;
1550 }
1551
1552 static unsigned long power_of(int cpu)
1553 {
1554         struct sched_group *group = group_of(cpu);
1555
1556         if (!group)
1557                 return SCHED_LOAD_SCALE;
1558
1559         return group->cpu_power;
1560 }
1561
1562 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1563
1564 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1565 {
1566         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1567         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1568
1569         if (nr_running)
1570                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1571         else
1572                 rq->avg_load_per_task = 0;
1573
1574         return rq->avg_load_per_task;
1575 }
1576
1577 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1578
1579 struct update_shares_data {
1580         unsigned long rq_weight[NR_CPUS];
1581 };
1582
1583 static DEFINE_PER_CPU(struct update_shares_data, update_shares_data);
1584
1585 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1586
1587 /*
1588  * Calculate and set the cpu's group shares.
1589  */
1590 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1591                                     unsigned long sd_shares,
1592                                     unsigned long sd_rq_weight,
1593                                     struct update_shares_data *usd)
1594 {
1595         unsigned long shares, rq_weight;
1596         int boost = 0;
1597
1598         rq_weight = usd->rq_weight[cpu];
1599         if (!rq_weight) {
1600                 boost = 1;
1601                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1602         }
1603
1604         /*
1605          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1606          * shares_i =  -----------------------------
1607          *                  \Sum_j rq_weight_j
1608          */
1609         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1610         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1611
1612         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1613                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1614                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1615                 unsigned long flags;
1616
1617                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1618                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1619                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1620                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1621                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1622         }
1623 }
1624
1625 /*
1626  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1627  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1628  * parent group depends on the shares of its child groups.
1629  */
1630 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1631 {
1632         unsigned long weight, rq_weight = 0, shares = 0;
1633         struct update_shares_data *usd;
1634         struct sched_domain *sd = data;
1635         unsigned long flags;
1636         int i;
1637
1638         if (!tg->se[0])
1639                 return 0;
1640
1641         local_irq_save(flags);
1642         usd = &__get_cpu_var(update_shares_data);
1643
1644         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1645                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1646                 usd->rq_weight[i] = weight;
1647
1648                 /*
1649                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1650                  * is one of average load so that when a new task gets to
1651                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1652                  */
1653                 if (!weight)
1654                         weight = NICE_0_LOAD;
1655
1656                 rq_weight += weight;
1657                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1658         }
1659
1660         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1661                 shares = tg->shares;
1662
1663         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1664                 shares = tg->shares;
1665
1666         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1667                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd);
1668
1669         local_irq_restore(flags);
1670
1671         return 0;
1672 }
1673
1674 /*
1675  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1676  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1677  * group is a fraction of its parents load.
1678  */
1679 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1680 {
1681         unsigned long load;
1682         long cpu = (long)data;
1683
1684         if (!tg->parent) {
1685                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1686         } else {
1687                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1688                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1689                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1690         }
1691
1692         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1693
1694         return 0;
1695 }
1696
1697 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1698 {
1699         s64 elapsed;
1700         u64 now;
1701
1702         if (root_task_group_empty())
1703                 return;
1704
1705         now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1706         elapsed = now - sd->last_update;
1707
1708         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1709                 sd->last_update = now;
1710                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1711         }
1712 }
1713
1714 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1715 {
1716         if (root_task_group_empty())
1717                 return;
1718
1719         spin_unlock(&rq->lock);
1720         update_shares(sd);
1721         spin_lock(&rq->lock);
1722 }
1723
1724 static void update_h_load(long cpu)
1725 {
1726         if (root_task_group_empty())
1727                 return;
1728
1729         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1730 }
1731
1732 #else
1733
1734 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1735 {
1736 }
1737
1738 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1739 {
1740 }
1741
1742 #endif
1743
1744 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1745
1746 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1747
1748 /*
1749  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1750  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1751  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1752  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1753  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1754  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1755  */
1756 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1757         __releases(this_rq->lock)
1758         __acquires(busiest->lock)
1759         __acquires(this_rq->lock)
1760 {
1761         spin_unlock(&this_rq->lock);
1762         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1763
1764         return 1;
1765 }
1766
1767 #else
1768 /*
1769  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1770  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1771  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1772  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1773  * regardless of entry order into the function.
1774  */
1775 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1776         __releases(this_rq->lock)
1777         __acquires(busiest->lock)
1778         __acquires(this_rq->lock)
1779 {
1780         int ret = 0;
1781
1782         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1783                 if (busiest < this_rq) {
1784                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1785                         spin_lock(&busiest->lock);
1786                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1787                         ret = 1;
1788                 } else
1789                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1790         }
1791         return ret;
1792 }
1793
1794 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1795
1796 /*
1797  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1798  */
1799 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1800 {
1801         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1802                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1803                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1804                 BUG_ON(1);
1805         }
1806
1807         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1808 }
1809
1810 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1811         __releases(busiest->lock)
1812 {
1813         spin_unlock(&busiest->lock);
1814         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1815 }
1816 #endif
1817
1818 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1819 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1820 {
1821 #ifdef CONFIG_SMP
1822         cfs_rq->shares = shares;
1823 #endif
1824 }
1825 #endif
1826
1827 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1828
1829 #include "sched_stats.h"
1830 #include "sched_idletask.c"
1831 #include "sched_fair.c"
1832 #include "sched_rt.c"
1833 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1834 # include "sched_debug.c"
1835 #endif
1836
1837 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1838 #define for_each_class(class) \
1839    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1840
1841 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1842 {
1843         rq->nr_running++;
1844 }
1845
1846 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1847 {
1848         rq->nr_running--;
1849 }
1850
1851 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1852 {
1853         if (task_has_rt_policy(p)) {
1854                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1855                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1856                 return;
1857         }
1858
1859         /*
1860          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1861          */
1862         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1863                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1864                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1865                 return;
1866         }
1867
1868         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1869         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1870 }
1871
1872 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1873 {
1874         s64 diff = sample - *avg;
1875         *avg += diff >> 3;
1876 }
1877
1878 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1879 {
1880         if (wakeup)
1881                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1882
1883         sched_info_queued(p);
1884         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1885         p->se.on_rq = 1;
1886 }
1887
1888 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1889 {
1890         if (sleep) {
1891                 if (p->se.last_wakeup) {
1892                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1893                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1894                         p->se.last_wakeup = 0;
1895                 } else {
1896                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1897                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1898                 }
1899         }
1900
1901         sched_info_dequeued(p);
1902         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1903         p->se.on_rq = 0;
1904 }
1905
1906 /*
1907  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1908  */
1909 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1910 {
1911         return p->static_prio;
1912 }
1913
1914 /*
1915  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1916  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1917  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1918  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1919  * estimator recalculates.
1920  */
1921 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1922 {
1923         int prio;
1924
1925         if (task_has_rt_policy(p))
1926                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1927         else
1928                 prio = __normal_prio(p);
1929         return prio;
1930 }
1931
1932 /*
1933  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1934  * taken into account by the scheduler. This value might
1935  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1936  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1937  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1938  */
1939 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1940 {
1941         p->normal_prio = normal_prio(p);
1942         /*
1943          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1944          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1945          * to the normal priority:
1946          */
1947         if (!rt_prio(p->prio))
1948                 return p->normal_prio;
1949         return p->prio;
1950 }
1951
1952 /*
1953  * activate_task - move a task to the runqueue.
1954  */
1955 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1956 {
1957         if (task_contributes_to_load(p))
1958                 rq->nr_uninterruptible--;
1959
1960         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1961         inc_nr_running(rq);
1962 }
1963
1964 /*
1965  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1966  */
1967 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1968 {
1969         if (task_contributes_to_load(p))
1970                 rq->nr_uninterruptible++;
1971
1972         dequeue_task(rq, p, sleep);
1973         dec_nr_running(rq);
1974 }
1975
1976 /**
1977  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1978  * @p: the task in question.
1979  */
1980 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1981 {
1982         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1983 }
1984
1985 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1986 {
1987         set_task_rq(p, cpu);
1988 #ifdef CONFIG_SMP
1989         /*
1990          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1991          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1992          * per-task data have been completed by this moment.
1993          */
1994         smp_wmb();
1995         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1996 #endif
1997 }
1998
1999 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2000                                        const struct sched_class *prev_class,
2001                                        int oldprio, int running)
2002 {
2003         if (prev_class != p->sched_class) {
2004                 if (prev_class->switched_from)
2005                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
2006                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
2007         } else
2008                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
2009 }
2010
2011 #ifdef CONFIG_SMP
2012 /*
2013  * Is this task likely cache-hot:
2014  */
2015 static int
2016 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2017 {
2018         s64 delta;
2019
2020         /*
2021          * Buddy candidates are cache hot:
2022          */
2023         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
2024                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2025                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2026                 return 1;
2027
2028         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2029                 return 0;
2030
2031         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2032                 return 1;
2033         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2034                 return 0;
2035
2036         delta = now - p->se.exec_start;
2037
2038         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2039 }
2040
2041
2042 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2043 {
2044         int old_cpu = task_cpu(p);
2045         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
2046         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
2047                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
2048         u64 clock_offset;
2049
2050         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
2051
2052         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2053
2054 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2055         if (p->se.wait_start)
2056                 p->se.wait_start -= clock_offset;
2057         if (p->se.sleep_start)
2058                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
2059         if (p->se.block_start)
2060                 p->se.block_start -= clock_offset;
2061 #endif
2062         if (old_cpu != new_cpu) {
2063                 p->se.nr_migrations++;
2064                 new_rq->nr_migrations_in++;
2065 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2066                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
2067                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
2068 #endif
2069                 perf_swcounter_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS,
2070                                      1, 1, NULL, 0);
2071         }
2072         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
2073                                          new_cfsrq->min_vruntime;
2074
2075         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2076 }
2077
2078 struct migration_req {
2079         struct list_head list;
2080
2081         struct task_struct *task;
2082         int dest_cpu;
2083
2084         struct completion done;
2085 };
2086
2087 /*
2088  * The task's runqueue lock must be held.
2089  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2090  */
2091 static int
2092 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2093 {
2094         struct rq *rq = task_rq(p);
2095
2096         /*
2097          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2098          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
2099          */
2100         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
2101                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
2102                 return 0;
2103         }
2104
2105         init_completion(&req->done);
2106         req->task = p;
2107         req->dest_cpu = dest_cpu;
2108         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2109
2110         return 1;
2111 }
2112
2113 /*
2114  * wait_task_context_switch -   wait for a thread to complete at least one
2115  *                              context switch.
2116  *
2117  * @p must not be current.
2118  */
2119 void wait_task_context_switch(struct task_struct *p)
2120 {
2121         unsigned long nvcsw, nivcsw, flags;
2122         int running;
2123         struct rq *rq;
2124
2125         nvcsw   = p->nvcsw;
2126         nivcsw  = p->nivcsw;
2127         for (;;) {
2128                 /*
2129                  * The runqueue is assigned before the actual context
2130                  * switch. We need to take the runqueue lock.
2131                  *
2132                  * We could check initially without the lock but it is
2133                  * very likely that we need to take the lock in every
2134                  * iteration.
2135                  */
2136                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2137                 running = task_running(rq, p);
2138                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2139
2140                 if (likely(!running))
2141                         break;
2142                 /*
2143                  * The switch count is incremented before the actual
2144                  * context switch. We thus wait for two switches to be
2145                  * sure at least one completed.
2146                  */
2147                 if ((p->nvcsw - nvcsw) > 1)
2148                         break;
2149                 if ((p->nivcsw - nivcsw) > 1)
2150                         break;
2151
2152                 cpu_relax();
2153         }
2154 }
2155
2156 /*
2157  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2158  *
2159  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2160  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2161  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2162  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2163  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2164  * @p has remained unscheduled the whole time.
2165  *
2166  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2167  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2168  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2169  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2170  * waiting to become inactive.
2171  */
2172 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2173 {
2174         unsigned long flags;
2175         int running, on_rq;
2176         unsigned long ncsw;
2177         struct rq *rq;
2178
2179         for (;;) {
2180                 /*
2181                  * We do the initial early heuristics without holding
2182                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2183                  * the runqueue lock when things look like they will
2184                  * work out!
2185                  */
2186                 rq = task_rq(p);
2187
2188                 /*
2189                  * If the task is actively running on another CPU
2190                  * still, just relax and busy-wait without holding
2191                  * any locks.
2192                  *
2193                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2194                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2195                  * But we don't care, since "task_running()" will
2196                  * return false if the runqueue has changed and p
2197                  * is actually now running somewhere else!
2198                  */
2199                 while (task_running(rq, p)) {
2200                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2201                                 return 0;
2202                         cpu_relax();
2203                 }
2204
2205                 /*
2206                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2207                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2208                  * just go back and repeat.
2209                  */
2210                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2211                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2212                 running = task_running(rq, p);
2213                 on_rq = p->se.on_rq;
2214                 ncsw = 0;
2215                 if (!match_state || p->state == match_state)
2216                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2217                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2218
2219                 /*
2220                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2221                  */
2222                 if (unlikely(!ncsw))
2223                         break;
2224
2225                 /*
2226                  * Was it really running after all now that we
2227                  * checked with the proper locks actually held?
2228                  *
2229                  * Oops. Go back and try again..
2230                  */
2231                 if (unlikely(running)) {
2232                         cpu_relax();
2233                         continue;
2234                 }
2235
2236                 /*
2237                  * It's not enough that it's not actively running,
2238                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2239                  * preempted!
2240                  *
2241                  * So if it was still runnable (but just not actively
2242                  * running right now), it's preempted, and we should
2243                  * yield - it could be a while.
2244                  */
2245                 if (unlikely(on_rq)) {
2246                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2247                         continue;
2248                 }
2249
2250                 /*
2251                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2252                  * runnable, which means that it will never become
2253                  * running in the future either. We're all done!
2254                  */
2255                 break;
2256         }
2257
2258         return ncsw;
2259 }
2260
2261 /***
2262  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2263  * @p: the to-be-kicked thread
2264  *
2265  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2266  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2267  *
2268  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2269  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2270  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2271  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2272  * achieved as well.
2273  */
2274 void kick_process(struct task_struct *p)
2275 {
2276         int cpu;
2277
2278         preempt_disable();
2279         cpu = task_cpu(p);
2280         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2281                 smp_send_reschedule(cpu);
2282         preempt_enable();
2283 }
2284 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2285 #endif /* CONFIG_SMP */
2286
2287 /**
2288  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2289  * @p:          the task to evaluate
2290  * @func:       the function to be called
2291  * @info:       the function call argument
2292  *
2293  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2294  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2295  */
2296 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2297                               void (*func) (void *info), void *info)
2298 {
2299         int cpu;
2300
2301         preempt_disable();
2302         cpu = task_cpu(p);
2303         if (task_curr(p))
2304                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2305         preempt_enable();
2306 }
2307
2308 /***
2309  * try_to_wake_up - wake up a thread
2310  * @p: the to-be-woken-up thread
2311  * @state: the mask of task states that can be woken
2312  * @sync: do a synchronous wakeup?
2313  *
2314  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2315  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2316  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2317  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2318  * runnable without the overhead of this.
2319  *
2320  * returns failure only if the task is already active.
2321  */
2322 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2323                           int wake_flags)
2324 {
2325         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2326         unsigned long flags;
2327         struct rq *rq;
2328
2329         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2330                 wake_flags &= ~WF_SYNC;
2331
2332         this_cpu = get_cpu();
2333
2334         smp_wmb();
2335         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2336         update_rq_clock(rq);
2337         if (!(p->state & state))
2338                 goto out;
2339
2340         if (p->se.on_rq)
2341                 goto out_running;
2342
2343         cpu = task_cpu(p);
2344         orig_cpu = cpu;
2345
2346 #ifdef CONFIG_SMP
2347         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2348                 goto out_activate;
2349
2350         /*
2351          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2352          * we put the task in TASK_WAKING state.
2353          */
2354         p->state = TASK_WAKING;
2355         task_rq_unlock(rq, &flags);
2356
2357         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2358         if (cpu != orig_cpu)
2359                 set_task_cpu(p, cpu);
2360
2361         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2362         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2363         cpu = task_cpu(p);
2364
2365 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2366         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2367         if (cpu == this_cpu)
2368                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2369         else {
2370                 struct sched_domain *sd;
2371                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2372                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2373                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2374                                 break;
2375                         }
2376                 }
2377         }
2378 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2379
2380 out_activate:
2381 #endif /* CONFIG_SMP */
2382         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2383         if (wake_flags & WF_SYNC)
2384                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2385         if (orig_cpu != cpu)
2386                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2387         if (cpu == this_cpu)
2388                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2389         else
2390                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2391         activate_task(rq, p, 1);
2392         success = 1;
2393
2394         /*
2395          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2396          */
2397         if (!in_interrupt()) {
2398                 struct sched_entity *se = &current->se;
2399                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2400
2401                 if (se->last_wakeup)
2402                         sample -= se->last_wakeup;
2403                 else
2404                         sample -= se->start_runtime;
2405                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2406
2407                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2408         }
2409
2410 out_running:
2411         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2412         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2413
2414         p->state = TASK_RUNNING;
2415 #ifdef CONFIG_SMP
2416         if (p->sched_class->task_wake_up)
2417                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2418 #endif
2419 out:
2420         task_rq_unlock(rq, &flags);
2421         put_cpu();
2422
2423         return success;
2424 }
2425
2426 /**
2427  * wake_up_process - Wake up a specific process
2428  * @p: The process to be woken up.
2429  *
2430  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2431  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2432  * running.
2433  *
2434  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2435  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2436  */
2437 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2438 {
2439         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2440 }
2441 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2442
2443 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2444 {
2445         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2446 }
2447
2448 /*
2449  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2450  * p is forked by current.
2451  *
2452  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2453  */
2454 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2455 {
2456         p->se.exec_start                = 0;
2457         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2458         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2459         p->se.nr_migrations             = 0;
2460         p->se.last_wakeup               = 0;
2461         p->se.avg_overlap               = 0;
2462         p->se.start_runtime             = 0;
2463         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2464
2465 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2466         p->se.wait_start                        = 0;
2467         p->se.wait_max                          = 0;
2468         p->se.wait_count                        = 0;
2469         p->se.wait_sum                          = 0;
2470
2471         p->se.sleep_start                       = 0;
2472         p->se.sleep_max                         = 0;
2473         p->se.sum_sleep_runtime                 = 0;
2474
2475         p->se.block_start                       = 0;
2476         p->se.block_max                         = 0;
2477         p->se.exec_max                          = 0;
2478         p->se.slice_max                         = 0;
2479
2480         p->se.nr_migrations_cold                = 0;
2481         p->se.nr_failed_migrations_affine       = 0;
2482         p->se.nr_failed_migrations_running      = 0;
2483         p->se.nr_failed_migrations_hot          = 0;
2484         p->se.nr_forced_migrations              = 0;
2485         p->se.nr_forced2_migrations             = 0;
2486
2487         p->se.nr_wakeups                        = 0;
2488         p->se.nr_wakeups_sync                   = 0;
2489         p->se.nr_wakeups_migrate                = 0;
2490         p->se.nr_wakeups_local                  = 0;
2491         p->se.nr_wakeups_remote                 = 0;
2492         p->se.nr_wakeups_affine                 = 0;
2493         p->se.nr_wakeups_affine_attempts        = 0;
2494         p->se.nr_wakeups_passive                = 0;
2495         p->se.nr_wakeups_idle                   = 0;
2496
2497 #endif
2498
2499         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2500         p->se.on_rq = 0;
2501         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2502
2503 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2504         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2505 #endif
2506
2507         /*
2508          * We mark the process as running here, but have not actually
2509          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2510          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2511          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2512          */
2513         p->state = TASK_RUNNING;
2514 }
2515
2516 /*
2517  * fork()/clone()-time setup:
2518  */
2519 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2520 {
2521         int cpu = get_cpu();
2522
2523         __sched_fork(p);
2524
2525         /*
2526          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2527          */
2528         p->prio = current->normal_prio;
2529
2530         /*
2531          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2532          */
2533         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2534                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR)
2535                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2536
2537                 if (p->normal_prio < DEFAULT_PRIO)
2538                         p->prio = DEFAULT_PRIO;
2539
2540                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2541                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2542                         set_load_weight(p);
2543                 }
2544
2545                 /*
2546                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2547                  * fulfilled its duty:
2548                  */
2549                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2550         }
2551
2552         if (!rt_prio(p->prio))
2553                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2554
2555 #ifdef CONFIG_SMP
2556         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2557 #endif
2558         set_task_cpu(p, cpu);
2559
2560 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2561         if (likely(sched_info_on()))
2562                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2563 #endif
2564 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2565         p->oncpu = 0;
2566 #endif
2567 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2568         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2569         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2570 #endif
2571         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2572
2573         put_cpu();
2574 }
2575
2576 /*
2577  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2578  *
2579  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2580  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2581  * on the runqueue and wakes it.
2582  */
2583 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2584 {
2585         unsigned long flags;
2586         struct rq *rq;
2587
2588         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2589         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2590         update_rq_clock(rq);
2591
2592         p->prio = effective_prio(p);
2593
2594         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2595                 activate_task(rq, p, 0);
2596         } else {
2597                 /*
2598                  * Let the scheduling class do new task startup
2599                  * management (if any):
2600                  */
2601                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2602                 inc_nr_running(rq);
2603         }
2604         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2605         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2606 #ifdef CONFIG_SMP
2607         if (p->sched_class->task_wake_up)
2608                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2609 #endif
2610         task_rq_unlock(rq, &flags);
2611 }
2612
2613 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2614
2615 /**
2616  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2617  * @notifier: notifier struct to register
2618  */
2619 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2620 {
2621         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2622 }
2623 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2624
2625 /**
2626  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2627  * @notifier: notifier struct to unregister
2628  *
2629  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2630  */
2631 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2632 {
2633         hlist_del(&notifier->link);
2634 }
2635 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2636
2637 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2638 {
2639         struct preempt_notifier *notifier;
2640         struct hlist_node *node;
2641
2642         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2643                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2644 }
2645
2646 static void
2647 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2648                                  struct task_struct *next)
2649 {
2650         struct preempt_notifier *notifier;
2651         struct hlist_node *node;
2652
2653         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2654                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2655 }
2656
2657 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2658
2659 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2660 {
2661 }
2662
2663 static void
2664 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2665                                  struct task_struct *next)
2666 {
2667 }
2668
2669 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2670
2671 /**
2672  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2673  * @rq: the runqueue preparing to switch
2674  * @prev: the current task that is being switched out
2675  * @next: the task we are going to switch to.
2676  *
2677  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2678  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2679  * switch.
2680  *
2681  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2682  * hooks.
2683  */
2684 static inline void
2685 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2686                     struct task_struct *next)
2687 {
2688         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2689         prepare_lock_switch(rq, next);
2690         prepare_arch_switch(next);
2691 }
2692
2693 /**
2694  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2695  * @rq: runqueue associated with task-switch
2696  * @prev: the thread we just switched away from.
2697  *
2698  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2699  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2700  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2701  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2702  *
2703  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2704  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2705  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2706  * details.)
2707  */
2708 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2709         __releases(rq->lock)
2710 {
2711         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2712         long prev_state;
2713
2714         rq->prev_mm = NULL;
2715
2716         /*
2717          * A task struct has one reference for the use as "current".
2718          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2719          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2720          * the scheduled task must drop that reference.
2721          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2722          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2723          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2724          * be dropped twice.
2725          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2726          */
2727         prev_state = prev->state;
2728         finish_arch_switch(prev);
2729         perf_counter_task_sched_in(current, cpu_of(rq));
2730         finish_lock_switch(rq, prev);
2731
2732         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2733         if (mm)
2734                 mmdrop(mm);
2735         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2736                 /*
2737                  * Remove function-return probe instances associated with this
2738                  * task and put them back on the free list.
2739                  */
2740                 kprobe_flush_task(prev);
2741                 put_task_struct(prev);
2742         }
2743 }
2744
2745 #ifdef CONFIG_SMP
2746
2747 /* assumes rq->lock is held */
2748 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2749 {
2750         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2751                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2752 }
2753
2754 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2755 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2756 {
2757         if (rq->post_schedule) {
2758                 unsigned long flags;
2759
2760                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2761                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2762                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2763                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2764
2765                 rq->post_schedule = 0;
2766         }
2767 }
2768
2769 #else
2770
2771 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2772 {
2773 }
2774
2775 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2776 {
2777 }
2778
2779 #endif
2780
2781 /**
2782  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2783  * @prev: the thread we just switched away from.
2784  */
2785 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2786         __releases(rq->lock)
2787 {
2788         struct rq *rq = this_rq();
2789
2790         finish_task_switch(rq, prev);
2791
2792         /*
2793          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2794          * task_switch?
2795          */
2796         post_schedule(rq);
2797
2798 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2799         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2800         preempt_enable();
2801 #endif
2802         if (current->set_child_tid)
2803                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2804 }
2805
2806 /*
2807  * context_switch - switch to the new MM and the new
2808  * thread's register state.
2809  */
2810 static inline void
2811 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2812                struct task_struct *next)
2813 {
2814         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2815
2816         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2817         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2818         mm = next->mm;
2819         oldmm = prev->active_mm;
2820         /*
2821          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2822          * combine the page table reload and the switch backend into
2823          * one hypercall.
2824          */
2825         arch_start_context_switch(prev);
2826
2827         if (unlikely(!mm)) {
2828                 next->active_mm = oldmm;
2829                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2830                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2831         } else
2832                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2833
2834         if (unlikely(!prev->mm)) {
2835                 prev->active_mm = NULL;
2836                 rq->prev_mm = oldmm;
2837         }
2838         /*
2839          * Since the runqueue lock will be released by the next
2840          * task (which is an invalid locking op but in the case
2841          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2842          * do an early lockdep release here:
2843          */
2844 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2845         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2846 #endif
2847
2848         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2849         switch_to(prev, next, prev);
2850
2851         barrier();
2852         /*
2853          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2854          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2855          * frame will be invalid.
2856          */
2857         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2858 }
2859
2860 /*
2861  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2862  *
2863  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2864  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2865  * number of context switches performed since bootup.
2866  */
2867 unsigned long nr_running(void)
2868 {
2869         unsigned long i, sum = 0;
2870
2871         for_each_online_cpu(i)
2872                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2873
2874         return sum;
2875 }
2876
2877 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2878 {
2879         unsigned long i, sum = 0;
2880
2881         for_each_possible_cpu(i)
2882                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2883
2884         /*
2885          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2886          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2887          */
2888         if (unlikely((long)sum < 0))
2889                 sum = 0;
2890
2891         return sum;
2892 }
2893
2894 unsigned long long nr_context_switches(void)
2895 {
2896         int i;
2897         unsigned long long sum = 0;
2898
2899         for_each_possible_cpu(i)
2900                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2901
2902         return sum;
2903 }
2904
2905 unsigned long nr_iowait(void)
2906 {
2907         unsigned long i, sum = 0;
2908
2909         for_each_possible_cpu(i)
2910                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2911
2912         return sum;
2913 }
2914
2915 /* Variables and functions for calc_load */
2916 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2917 static unsigned long calc_load_update;
2918 unsigned long avenrun[3];
2919 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2920
2921 /**
2922  * get_avenrun - get the load average array
2923  * @loads:      pointer to dest load array
2924  * @offset:     offset to add
2925  * @shift:      shift count to shift the result left
2926  *
2927  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2928  */
2929 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2930 {
2931         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2932         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2933         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2934 }
2935
2936 static unsigned long
2937 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2938 {
2939         load *= exp;
2940         load += active * (FIXED_1 - exp);
2941         return load >> FSHIFT;
2942 }
2943
2944 /*
2945  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2946  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2947  */
2948 void calc_global_load(void)
2949 {
2950         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
2951         long active;
2952
2953         if (time_before(jiffies, upd))
2954                 return;
2955
2956         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2957         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2958
2959         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2960         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2961         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2962
2963         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2964 }
2965
2966 /*
2967  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
2968  */
2969 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
2970 {
2971         long nr_active, delta;
2972
2973         nr_active = this_rq->nr_running;
2974         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2975
2976         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2977                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2978                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2979                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2980         }
2981 }
2982
2983 /*
2984  * Externally visible per-cpu scheduler statistics:
2985  * cpu_nr_migrations(cpu) - number of migrations into that cpu
2986  */
2987 u64 cpu_nr_migrations(int cpu)
2988 {
2989         return cpu_rq(cpu)->nr_migrations_in;
2990 }
2991
2992 /*
2993  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2994  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2995  */
2996 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2997 {
2998         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2999         int i, scale;
3000
3001         this_rq->nr_load_updates++;
3002
3003         /* Update our load: */
3004         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3005                 unsigned long old_load, new_load;
3006
3007                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3008
3009                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3010                 new_load = this_load;
3011                 /*
3012                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3013                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3014                  * example.
3015                  */
3016                 if (new_load > old_load)
3017                         new_load += scale-1;
3018                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3019         }
3020
3021         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3022                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3023                 calc_load_account_active(this_rq);
3024         }
3025 }
3026
3027 #ifdef CONFIG_SMP
3028
3029 /*
3030  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
3031  *
3032  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
3033  * you need to do so manually before calling.
3034  */
3035 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3036         __acquires(rq1->lock)
3037         __acquires(rq2->lock)
3038 {
3039         BUG_ON(!irqs_disabled());
3040         if (rq1 == rq2) {
3041                 spin_lock(&rq1->lock);
3042                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
3043         } else {
3044                 if (rq1 < rq2) {
3045                         spin_lock(&rq1->lock);
3046                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3047                 } else {
3048                         spin_lock(&rq2->lock);
3049                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3050                 }
3051         }
3052         update_rq_clock(rq1);
3053         update_rq_clock(rq2);
3054 }
3055
3056 /*
3057  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3058  *
3059  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3060  * you need to do so manually after calling.
3061  */
3062 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3063         __releases(rq1->lock)
3064         __releases(rq2->lock)
3065 {
3066         spin_unlock(&rq1->lock);
3067         if (rq1 != rq2)
3068                 spin_unlock(&rq2->lock);
3069         else
3070                 __release(rq2->lock);
3071 }
3072
3073 /*
3074  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
3075  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
3076  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
3077  * the cpu_allowed mask is restored.
3078  */
3079 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
3080 {
3081         struct migration_req req;
3082         unsigned long flags;
3083         struct rq *rq;
3084
3085         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3086         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
3087             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
3088                 goto out;
3089
3090         /* force the process onto the specified CPU */
3091         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3092                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3093                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3094
3095                 get_task_struct(mt);
3096                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3097                 wake_up_process(mt);
3098                 put_task_struct(mt);
3099                 wait_for_completion(&req.done);
3100
3101                 return;
3102         }
3103 out:
3104         task_rq_unlock(rq, &flags);
3105 }
3106
3107 /*
3108  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3109  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3110  */
3111 void sched_exec(void)
3112 {
3113         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
3114         new_cpu = current->sched_class->select_task_rq(current, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3115         put_cpu();
3116         if (new_cpu != this_cpu)
3117                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
3118 }
3119
3120 /*
3121  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3122  * Both runqueues must be locked.
3123  */
3124 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3125                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3126 {
3127         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3128         set_task_cpu(p, this_cpu);
3129         activate_task(this_rq, p, 0);
3130         /*
3131          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
3132          * to be always true for them.
3133          */
3134         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3135 }
3136
3137 /*
3138  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3139  */
3140 static
3141 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3142                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3143                      int *all_pinned)
3144 {
3145         int tsk_cache_hot = 0;
3146         /*
3147          * We do not migrate tasks that are:
3148          * 1) running (obviously), or
3149          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3150          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3151          */
3152         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3153                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3154                 return 0;
3155         }
3156         *all_pinned = 0;
3157
3158         if (task_running(rq, p)) {
3159                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3160                 return 0;
3161         }
3162
3163         /*
3164          * Aggressive migration if:
3165          * 1) task is cache cold, or
3166          * 2) too many balance attempts have failed.
3167          */
3168
3169         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3170         if (!tsk_cache_hot ||
3171                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3172 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3173                 if (tsk_cache_hot) {
3174                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3175                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3176                 }
3177 #endif
3178                 return 1;
3179         }
3180
3181         if (tsk_cache_hot) {
3182                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3183                 return 0;
3184         }
3185         return 1;
3186 }
3187
3188 static unsigned long
3189 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3190               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3191               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3192               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3193 {
3194         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3195         struct task_struct *p;
3196         long rem_load_move = max_load_move;
3197
3198         if (max_load_move == 0)
3199                 goto out;
3200
3201         pinned = 1;
3202
3203         /*
3204          * Start the load-balancing iterator:
3205          */
3206         p = iterator->start(iterator->arg);
3207 next:
3208         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3209                 goto out;
3210
3211         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3212             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3213                 p = iterator->next(iterator->arg);
3214                 goto next;
3215         }
3216
3217         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3218         pulled++;
3219         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3220
3221 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3222         /*
3223          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3224          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3225          * section.
3226          */
3227         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3228                 goto out;
3229 #endif
3230
3231         /*
3232          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3233          */
3234         if (rem_load_move > 0) {
3235                 if (p->prio < *this_best_prio)
3236                         *this_best_prio = p->prio;
3237                 p = iterator->next(iterator->arg);
3238                 goto next;
3239         }
3240 out:
3241         /*
3242          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3243          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3244          * inside pull_task().
3245          */
3246         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3247
3248         if (all_pinned)
3249                 *all_pinned = pinned;
3250
3251         return max_load_move - rem_load_move;
3252 }
3253
3254 /*
3255  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3256  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3257  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3258  *
3259  * Called with both runqueues locked.
3260  */
3261 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3262                       unsigned long max_load_move,
3263                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3264                       int *all_pinned)
3265 {
3266         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3267         unsigned long total_load_moved = 0;
3268         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3269
3270         do {
3271                 total_load_moved +=
3272                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3273                                 max_load_move - total_load_moved,
3274                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3275                 class = class->next;
3276
3277 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3278                 /*
3279                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3280                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3281                  * the critical section.
3282                  */
3283                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3284                         break;
3285 #endif
3286         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3287
3288         return total_load_moved > 0;
3289 }
3290
3291 static int
3292 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3293                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3294                    struct rq_iterator *iterator)
3295 {
3296         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3297         int pinned = 0;
3298
3299         while (p) {
3300                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3301                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3302                         /*
3303                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3304                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3305                          * stats here rather than inside pull_task().
3306                          */
3307                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3308
3309                         return 1;
3310                 }
3311                 p = iterator->next(iterator->arg);
3312         }
3313
3314         return 0;
3315 }
3316
3317 /*
3318  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3319  * part of active balancing operations within "domain".
3320  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3321  *
3322  * Called with both runqueues locked.
3323  */
3324 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3325                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3326 {
3327         const struct sched_class *class;
3328
3329         for_each_class(class) {
3330                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3331                         return 1;
3332         }
3333
3334         return 0;
3335 }
3336 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3337 /*
3338  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3339  *              during load balancing.
3340  */
3341 struct sd_lb_stats {
3342         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3343         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3344         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3345         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3346         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3347
3348         /** Statistics of this group */
3349         unsigned long this_load;
3350         unsigned long this_load_per_task;
3351         unsigned long this_nr_running;
3352
3353         /* Statistics of the busiest group */
3354         unsigned long max_load;
3355         unsigned long busiest_load_per_task;
3356         unsigned long busiest_nr_running;
3357
3358         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3359 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3360         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3361         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3362         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3363         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3364         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3365         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3366 #endif
3367 };
3368
3369 /*
3370  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3371  */
3372 struct sg_lb_stats {
3373         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3374         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3375         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3376         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3377         unsigned long group_capacity;
3378         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3379 };
3380
3381 /**
3382  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3383  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3384  */
3385 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3386 {
3387         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3388 }
3389
3390 /**
3391  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3392  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3393  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3394  */
3395 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3396                                         enum cpu_idle_type idle)
3397 {
3398         int load_idx;
3399
3400         switch (idle) {
3401         case CPU_NOT_IDLE:
3402                 load_idx = sd->busy_idx;
3403                 break;
3404
3405         case CPU_NEWLY_IDLE:
3406                 load_idx = sd->newidle_idx;
3407                 break;
3408         default:
3409                 load_idx = sd->idle_idx;
3410                 break;
3411         }
3412
3413         return load_idx;
3414 }
3415
3416
3417 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3418 /**
3419  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3420  * the given sched_domain, during load balancing.
3421  *
3422  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3423  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3424  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3425  */
3426 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3427         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3428 {
3429         /*
3430          * Busy processors will not participate in power savings
3431          * balance.
3432          */
3433         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3434                 sds->power_savings_balance = 0;
3435         else {
3436                 sds->power_savings_balance = 1;
3437                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3438                 sds->leader_nr_running = 0;
3439         }
3440 }
3441
3442 /**
3443  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3444  * sched_domain while performing load balancing.
3445  *
3446  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3447  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3448  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3449  *              load balancing ?
3450  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3451  */
3452 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3453         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3454 {
3455
3456         if (!sds->power_savings_balance)
3457                 return;
3458
3459         /*
3460          * If the local group is idle or completely loaded
3461          * no need to do power savings balance at this domain
3462          */
3463         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3464                                 !sds->this_nr_running))
3465                 sds->power_savings_balance = 0;
3466
3467         /*
3468          * If a group is already running at full capacity or idle,
3469          * don't include that group in power savings calculations
3470          */
3471         if (!sds->power_savings_balance ||
3472                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3473                 !sgs->sum_nr_running)
3474                 return;
3475
3476         /*
3477          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3478          * This is the group from where we need to pick up the load
3479          * for saving power
3480          */
3481         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3482             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3483              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3484                 sds->group_min = group;
3485                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3486                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3487                                                 sgs->sum_nr_running;
3488         }
3489
3490         /*
3491          * Calculate the group which is almost near its
3492          * capacity but still has some space to pick up some load
3493          * from other group and save more power
3494          */
3495         if (sgs->sum_nr_running + 1 > sgs->group_capacity)
3496                 return;
3497
3498         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3499             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3500              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3501                 sds->group_leader = group;
3502                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3503         }
3504 }
3505
3506 /**
3507  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3508  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3509  *      under consideration.
3510  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3511  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3512  *
3513  * Description:
3514  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3515  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3516  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3517  *
3518  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3519  * Else returns 0.
3520  */
3521 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3522                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3523 {
3524         if (!sds->power_savings_balance)
3525                 return 0;
3526
3527         if (sds->this != sds->group_leader ||
3528                         sds->group_leader == sds->group_min)
3529                 return 0;
3530
3531         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3532         sds->busiest = sds->group_min;
3533
3534         return 1;
3535
3536 }
3537 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3538 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3539         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3540 {
3541         return;
3542 }
3543
3544 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3545         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3546 {
3547         return;
3548 }
3549
3550 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3551                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3552 {
3553         return 0;
3554 }
3555 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3556
3557
3558 unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3559 {
3560         return SCHED_LOAD_SCALE;
3561 }
3562
3563 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3564 {
3565         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
3566 }
3567
3568 unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3569 {
3570         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3571         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
3572
3573         smt_gain /= weight;
3574
3575         return smt_gain;
3576 }
3577
3578 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3579 {
3580         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
3581 }
3582
3583 unsigned long scale_rt_power(int cpu)
3584 {
3585         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3586         u64 total, available;
3587
3588         sched_avg_update(rq);
3589
3590         total = sched_avg_period() + (rq->clock - rq->age_stamp);
3591         available = total - rq->rt_avg;
3592
3593         if (unlikely((s64)total < SCHED_LOAD_SCALE))
3594                 total = SCHED_LOAD_SCALE;
3595
3596         total >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3597
3598         return div_u64(available, total);
3599 }
3600
3601 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3602 {
3603         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3604         unsigned long power = SCHED_LOAD_SCALE;
3605         struct sched_group *sdg = sd->groups;
3606
3607         if (sched_feat(ARCH_POWER))
3608                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
3609         else
3610                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
3611
3612         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3613
3614         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
3615                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
3616                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
3617                 else
3618                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
3619
3620                 power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3621         }
3622
3623         power *= scale_rt_power(cpu);
3624         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3625
3626         if (!power)
3627                 power = 1;
3628
3629         sdg->cpu_power = power;
3630 }
3631
3632 static void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3633 {
3634         struct sched_domain *child = sd->child;
3635         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
3636         unsigned long power;
3637
3638         if (!child) {
3639                 update_cpu_power(sd, cpu);
3640                 return;
3641         }
3642
3643         power = 0;
3644
3645         group = child->groups;
3646         do {
3647                 power += group->cpu_power;
3648                 group = group->next;
3649         } while (group != child->groups);
3650
3651         sdg->cpu_power = power;
3652 }
3653
3654 /**
3655  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3656  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3657  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3658  * @idle: Idle status of this_cpu
3659  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3660  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3661  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3662  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3663  * @balance: Should we balance.
3664  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3665  */
3666 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_domain *sd,
3667                         struct sched_group *group, int this_cpu,
3668                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3669                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3670                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3671 {
3672         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3673         int i;
3674         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3675         unsigned long sum_avg_load_per_task;
3676         unsigned long avg_load_per_task;
3677
3678         if (local_group) {
3679                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3680                 if (balance_cpu == this_cpu)
3681                         update_group_power(sd, this_cpu);
3682         }
3683
3684         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3685         sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3686         max_cpu_load = 0;
3687         min_cpu_load = ~0UL;
3688
3689         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3690                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3691
3692                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3693                         *sd_idle = 0;
3694
3695                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3696                 if (local_group) {
3697                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3698                                 first_idle_cpu = 1;
3699                                 balance_cpu = i;
3700                         }
3701
3702                         load = target_load(i, load_idx);
3703                 } else {
3704                         load = source_load(i, load_idx);
3705                         if (load > max_cpu_load)
3706                                 max_cpu_load = load;
3707                         if (min_cpu_load > load)
3708                                 min_cpu_load = load;
3709                 }
3710
3711                 sgs->group_load += load;
3712                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3713                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3714
3715                 sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3716         }
3717
3718         /*
3719          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3720          * is eligible for doing load balancing at this and above
3721          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3722          * to do the newly idle load balance.
3723          */
3724         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3725             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3726                 *balance = 0;
3727                 return;
3728         }
3729
3730         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3731         sgs->avg_load = (sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
3732
3733
3734         /*
3735          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3736          * than the average weight of two tasks.
3737          *
3738          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3739          *      might not be a suitable number - should we keep a
3740          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3741          *      the hierarchy?
3742          */
3743         avg_load_per_task = (sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3744                 group->cpu_power;
3745
3746         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3747                 sgs->group_imb = 1;
3748
3749         sgs->group_capacity =
3750                 DIV_ROUND_CLOSEST(group->cpu_power, SCHED_LOAD_SCALE);
3751 }
3752
3753 /**
3754  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3755  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3756  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3757  * @idle: Idle status of this_cpu
3758  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3759  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3760  * @balance: Should we balance.
3761  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3762  */
3763 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3764                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3765                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3766                         struct sd_lb_stats *sds)
3767 {
3768         struct sched_domain *child = sd->child;
3769         struct sched_group *group = sd->groups;
3770         struct sg_lb_stats sgs;
3771         int load_idx, prefer_sibling = 0;
3772
3773         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
3774                 prefer_sibling = 1;
3775
3776         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3777         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3778
3779         do {
3780                 int local_group;
3781
3782                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3783                                                sched_group_cpus(group));
3784                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3785                 update_sg_lb_stats(sd, group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3786                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3787
3788                 if (local_group && balance && !(*balance))
3789                         return;
3790
3791                 sds->total_load += sgs.group_load;
3792                 sds->total_pwr += group->cpu_power;
3793
3794                 /*
3795                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
3796                  * first, lower the group capacity to one so that we'll try
3797                  * and move all the excess tasks away.
3798                  */
3799                 if (prefer_sibling)
3800                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
3801
3802                 if (local_group) {
3803                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3804                         sds->this = group;
3805                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3806                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3807                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3808                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3809                                 sgs.group_imb)) {
3810                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3811                         sds->busiest = group;
3812                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3813                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3814                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3815                 }
3816
3817                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
3818                 group = group->next;
3819         } while (group != sd->groups);
3820 }
3821
3822 /**
3823  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3824  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3825  *                      load balancing.
3826  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3827  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3828  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3829  */
3830 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3831                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3832 {
3833         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3834         unsigned int imbn = 2;
3835
3836         if (sds->this_nr_running) {
3837                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3838                 if (sds->busiest_load_per_task >
3839                                 sds->this_load_per_task)
3840                         imbn = 1;
3841         } else
3842                 sds->this_load_per_task =
3843                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3844
3845         if (sds->max_load - sds->this_load + sds->busiest_load_per_task >=
3846                         sds->busiest_load_per_task * imbn) {
3847                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3848                 return;
3849         }
3850
3851         /*
3852          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3853          * however we may be able to increase total CPU power used by
3854          * moving them.
3855          */
3856
3857         pwr_now += sds->busiest->cpu_power *
3858                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3859         pwr_now += sds->this->cpu_power *
3860                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3861         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3862
3863         /* Amount of load we'd subtract */
3864         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3865                 sds->busiest->cpu_power;
3866         if (sds->max_load > tmp)
3867                 pwr_move += sds->busiest->cpu_power *
3868                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
3869
3870         /* Amount of load we'd add */
3871         if (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power <
3872                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3873                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power) /
3874                         sds->this->cpu_power;
3875         else
3876                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3877                         sds->this->cpu_power;
3878         pwr_move += sds->this->cpu_power *
3879                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
3880         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3881
3882         /* Move if we gain throughput */
3883         if (pwr_move > pwr_now)
3884                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3885 }
3886
3887 /**
3888  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
3889  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
3890  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3891  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
3892  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
3893  */
3894 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
3895                 unsigned long *imbalance)
3896 {
3897         unsigned long max_pull;
3898         /*
3899          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3900          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3901          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3902          */
3903         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
3904                 *imbalance = 0;
3905                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3906         }
3907
3908         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3909         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load,
3910                         sds->max_load - sds->busiest_load_per_task);
3911
3912         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3913         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->cpu_power,
3914                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->cpu_power)
3915                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3916
3917         /*
3918          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3919          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3920          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3921          * moved
3922          */
3923         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
3924                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3925
3926 }
3927 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
3928
3929 /**
3930  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
3931  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
3932  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
3933  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
3934  * such a group exists.
3935  *
3936  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
3937  * to restore balance.
3938  *
3939  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
3940  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
3941  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
3942  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
3943  * @idle: The idle status of this_cpu.
3944  * @sd_idle: The idleness of sd
3945  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
3946  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
3947  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
3948  *
3949  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
3950  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
3951  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
3952  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
3953  */
3954 static struct sched_group *
3955 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3956                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3957                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
3958 {
3959         struct sd_lb_stats sds;
3960
3961         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
3962
3963         /*
3964          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
3965          * this level.
3966          */
3967         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
3968                                         balance, &sds);
3969
3970         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
3971         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
3972          *    at this level.
3973          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
3974          * 3) This group is the busiest group.
3975          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
3976          *    sched_domain.
3977          * 5) The imbalance is within the specified limit.
3978          * 6) Any rebalance would lead to ping-pong
3979          */
3980         if (balance && !(*balance))
3981                 goto ret;
3982
3983         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
3984                 goto out_balanced;
3985
3986         if (sds.this_load >= sds.max_load)
3987                 goto out_balanced;
3988
3989         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
3990
3991         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
3992                 goto out_balanced;
3993
3994         if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
3995                 goto out_balanced;
3996
3997         sds.busiest_load_per_task /= sds.busiest_nr_running;
3998         if (sds.group_imb)
3999                 sds.busiest_load_per_task =
4000                         min(sds.busiest_load_per_task, sds.avg_load);
4001
4002         /*
4003          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
4004          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
4005          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
4006          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
4007          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
4008          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
4009          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
4010          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
4011          * appear as very large values with unsigned longs.
4012          */
4013         if (sds.max_load <= sds.busiest_load_per_task)
4014                 goto out_balanced;
4015
4016         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
4017         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
4018         return sds.busiest;
4019
4020 out_balanced:
4021         /*
4022          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
4023          * to save power.
4024          */
4025         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
4026                 return sds.busiest;
4027 ret:
4028         *imbalance = 0;
4029         return NULL;
4030 }
4031
4032 /*
4033  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
4034  */
4035 static struct rq *
4036 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
4037                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
4038 {
4039         struct rq *busiest = NULL, *rq;
4040         unsigned long max_load = 0;
4041         int i;
4042
4043         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
4044                 unsigned long power = power_of(i);
4045                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_LOAD_SCALE);
4046                 unsigned long wl;
4047
4048                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
4049                         continue;
4050
4051                 rq = cpu_rq(i);
4052                 wl = weighted_cpuload(i) * SCHED_LOAD_SCALE;
4053                 wl /= power;
4054
4055                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
4056                         continue;
4057
4058                 if (wl > max_load) {
4059                         max_load = wl;
4060                         busiest = rq;
4061                 }
4062         }
4063
4064         return busiest;
4065 }
4066
4067 /*
4068  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
4069  * so long as it is large enough.
4070  */
4071 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
4072
4073 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
4074 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
4075
4076 /*
4077  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4078  * tasks if there is an imbalance.
4079  */
4080 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
4081                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
4082                         int *balance)
4083 {
4084         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
4085         struct sched_group *group;
4086         unsigned long imbalance;
4087         struct rq *busiest;
4088         unsigned long flags;
4089         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4090
4091         cpumask_setall(cpus);
4092
4093         /*
4094          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4095          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4096          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
4097          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4098          */
4099         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4100             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4101                 sd_idle = 1;
4102
4103         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
4104
4105 redo:
4106         update_shares(sd);
4107         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
4108                                    cpus, balance);
4109
4110         if (*balance == 0)
4111                 goto out_balanced;
4112
4113         if (!group) {
4114                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
4115                 goto out_balanced;
4116         }
4117
4118         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
4119         if (!busiest) {
4120                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
4121                 goto out_balanced;
4122         }
4123
4124         BUG_ON(busiest == this_rq);
4125
4126         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
4127
4128         ld_moved = 0;
4129         if (busiest->nr_running > 1) {
4130                 /*
4131                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
4132                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
4133                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
4134                  * correctly treated as an imbalance.
4135                  */
4136                 local_irq_save(flags);
4137                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
4138                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4139                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
4140                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
4141                 local_irq_restore(flags);
4142
4143                 /*
4144                  * some other cpu did the load balance for us.
4145                  */
4146                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
4147                         resched_cpu(this_cpu);
4148
4149                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
4150                 if (unlikely(all_pinned)) {
4151                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4152                         if (!cpumask_empty(cpus))
4153                                 goto redo;
4154                         goto out_balanced;
4155                 }
4156         }
4157
4158         if (!ld_moved) {
4159                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
4160                 sd->nr_balance_failed++;
4161
4162                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
4163
4164                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
4165
4166                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
4167                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4168                          */
4169                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
4170                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4171                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4172                                 all_pinned = 1;
4173                                 goto out_one_pinned;
4174                         }
4175
4176                         if (!busiest->active_balance) {
4177                                 busiest->active_balance = 1;
4178                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
4179                                 active_balance = 1;
4180                         }
4181                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4182                         if (active_balance)
4183                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
4184
4185                         /*
4186                          * We've kicked active balancing, reset the failure
4187                          * counter.
4188                          */
4189                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
4190                 }
4191         } else
4192                 sd->nr_balance_failed = 0;
4193
4194         if (likely(!active_balance)) {
4195                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
4196                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
4197         } else {
4198                 /*
4199                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
4200                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
4201                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
4202                  * move_tasks).
4203                  */
4204                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
4205                         sd->balance_interval *= 2;
4206         }
4207
4208         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4209             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4210                 ld_moved = -1;
4211
4212         goto out;
4213
4214 out_balanced:
4215         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4216
4217         sd->nr_balance_failed = 0;
4218
4219 out_one_pinned:
4220         /* tune up the balancing interval */
4221         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4222                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4223                 sd->balance_interval *= 2;
4224
4225         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4226             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4227                 ld_moved = -1;
4228         else
4229                 ld_moved = 0;
4230 out:
4231         if (ld_moved)
4232                 update_shares(sd);
4233         return ld_moved;
4234 }
4235
4236 /*
4237  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4238  * tasks if there is an imbalance.
4239  *
4240  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
4241  * this_rq is locked.
4242  */
4243 static int
4244 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
4245 {
4246         struct sched_group *group;
4247         struct rq *busiest = NULL;
4248         unsigned long imbalance;
4249         int ld_moved = 0;
4250         int sd_idle = 0;
4251         int all_pinned = 0;
4252         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4253
4254         cpumask_setall(cpus);
4255
4256         /*
4257          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4258          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4259          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
4260          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4261          */
4262         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4263             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4264                 sd_idle = 1;
4265
4266         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
4267 redo:
4268         update_shares_locked(this_rq, sd);
4269         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
4270                                    &sd_idle, cpus, NULL);
4271         if (!group) {
4272                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
4273                 goto out_balanced;
4274         }
4275
4276         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
4277         if (!busiest) {
4278                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
4279                 goto out_balanced;
4280         }
4281
4282         BUG_ON(busiest == this_rq);
4283
4284         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
4285
4286         ld_moved = 0;
4287         if (busiest->nr_running > 1) {
4288                 /* Attempt to move tasks */
4289                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4290                 /* this_rq->clock is already updated */
4291                 update_rq_clock(busiest);
4292                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4293                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
4294                                         &all_pinned);
4295                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4296
4297                 if (unlikely(all_pinned)) {
4298                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4299                         if (!cpumask_empty(cpus))
4300                                 goto redo;
4301                 }
4302         }
4303
4304         if (!ld_moved) {
4305                 int active_balance = 0;
4306
4307                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
4308                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4309                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4310                         return -1;
4311
4312                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4313                         return -1;
4314
4315                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
4316                         return -1;
4317
4318                 /*
4319                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4320                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4321                  * package. The same method used to move task in load_balance()
4322                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
4323                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
4324                  *
4325                  * The package power saving logic comes from
4326                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
4327                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
4328                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4329                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4330                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4331                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4332                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4333                  *
4334                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4335                  * will be more than one task in the source run queue and
4336                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4337                  * active balance code will not be triggered.
4338                  */
4339
4340                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
4341                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4342
4343                 /*
4344                  * don't kick the migration_thread, if the curr
4345                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4346                  */
4347                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4348                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4349                         all_pinned = 1;
4350                         return ld_moved;
4351                 }
4352
4353                 if (!busiest->active_balance) {
4354                         busiest->active_balance = 1;
4355                         busiest->push_cpu = this_cpu;
4356                         active_balance = 1;
4357                 }
4358
4359                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4360                 /*
4361                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
4362                  */
4363                 spin_unlock(&this_rq->lock);
4364                 if (active_balance)
4365                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
4366                 spin_lock(&this_rq->lock);
4367
4368         } else
4369                 sd->nr_balance_failed = 0;
4370
4371         update_shares_locked(this_rq, sd);
4372         return ld_moved;
4373
4374 out_balanced:
4375         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
4376         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4377             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4378                 return -1;
4379         sd->nr_balance_failed = 0;
4380
4381         return 0;
4382 }
4383
4384 /*
4385  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4386  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4387  */
4388 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4389 {
4390         struct sched_domain *sd;
4391         int pulled_task = 0;
4392         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4393
4394         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4395                 unsigned long interval;
4396
4397                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4398                         continue;
4399
4400                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4401                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4402                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4403                                                            sd);
4404
4405                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4406                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4407                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4408                 if (pulled_task)
4409                         break;
4410         }
4411         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4412                 /*
4413                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4414                  * a busy processor. So reset next_balance.
4415                  */
4416                 this_rq->next_balance = next_balance;
4417         }
4418 }
4419
4420 /*
4421  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4422  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4423  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4424  * logical imbalances.
4425  *
4426  * Called with busiest_rq locked.
4427  */
4428 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4429 {
4430         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4431         struct sched_domain *sd;
4432         struct rq *target_rq;
4433
4434         /* Is there any task to move? */
4435         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4436                 return;
4437
4438         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4439
4440         /*
4441          * This condition is "impossible", if it occurs
4442          * we need to fix it. Originally reported by
4443          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4444          */
4445         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4446
4447         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4448         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4449         update_rq_clock(busiest_rq);
4450         update_rq_clock(target_rq);
4451
4452         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4453         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4454                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4455                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4456                                 break;
4457         }
4458
4459         if (likely(sd)) {
4460                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4461
4462                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4463                                   sd, CPU_IDLE))
4464                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4465                 else
4466                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4467         }
4468         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4469 }
4470
4471 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4472 static struct {
4473         atomic_t load_balancer;
4474         cpumask_var_t cpu_mask;
4475         cpumask_var_t ilb_grp_nohz_mask;
4476 } nohz ____cacheline_aligned = {
4477         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4478 };
4479
4480 int get_nohz_load_balancer(void)
4481 {
4482         return atomic_read(&nohz.load_balancer);
4483 }
4484
4485 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
4486 /**
4487  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
4488  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
4489  *              be returned.
4490  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
4491  *              for the given cpu.
4492  *
4493  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
4494  */
4495 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
4496 {
4497         struct sched_domain *sd;
4498
4499         for_each_domain(cpu, sd)
4500                 if (sd && (sd->flags & flag))
4501                         break;
4502
4503         return sd;
4504 }
4505
4506 /**
4507  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
4508  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
4509  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
4510  *              for cpu.
4511  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
4512  *
4513  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
4514  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
4515  */
4516 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
4517         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
4518                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
4519
4520 /**
4521  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
4522  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
4523  *
4524  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
4525  *
4526  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
4527  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
4528  * sched_group is semi-idle or not.
4529  */
4530 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
4531 {
4532         cpumask_and(nohz.ilb_grp_nohz_mask, nohz.cpu_mask,
4533                                         sched_group_cpus(ilb_group));
4534
4535         /*
4536          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
4537          * and atleast one idle cpu.
4538          */
4539         if (cpumask_empty(nohz.ilb_grp_nohz_mask))
4540                 return 0;
4541
4542         if (cpumask_equal(nohz.ilb_grp_nohz_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
4543                 return 0;
4544
4545         return 1;
4546 }
4547 /**
4548  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
4549  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
4550  *
4551  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
4552  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
4553  *
4554  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
4555  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
4556  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
4557  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
4558  */
4559 static int find_new_ilb(int cpu)
4560 {
4561         struct sched_domain *sd;
4562         struct sched_group *ilb_group;
4563
4564         /*
4565          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
4566          * when power-aware load balancing is enabled
4567          */
4568         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
4569                 goto out_done;
4570
4571         /*
4572          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
4573          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
4574          */
4575         if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) < 2)
4576                 goto out_done;
4577
4578         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
4579                 ilb_group = sd->groups;
4580
4581                 do {
4582                         if (is_semi_idle_group(ilb_group))
4583                                 return cpumask_first(nohz.ilb_grp_nohz_mask);
4584
4585                         ilb_group = ilb_group->next;
4586
4587                 } while (ilb_group != sd->groups);
4588         }
4589
4590 out_done:
4591         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4592 }
4593 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
4594 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
4595 {
4596         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4597 }
4598 #endif
4599
4600 /*
4601  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4602  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4603  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4604  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4605  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4606  * arrives...
4607  *
4608  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4609  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4610  * nohz.cpu_mask..
4611  *
4612  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4613  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4614  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4615  * there is no need for ilb owner.
4616  *
4617  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4618  * next busy scheduler_tick()
4619  */
4620 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4621 {
4622         int cpu = smp_processor_id();
4623
4624         if (stop_tick) {
4625                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4626
4627                 if (!cpu_active(cpu)) {
4628                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4629                                 return 0;
4630
4631                         /*
4632                          * If we are going offline and still the leader,
4633                          * give up!
4634                          */
4635                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4636                                 BUG();
4637
4638                         return 0;
4639                 }
4640
4641                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4642
4643                 /* time for ilb owner also to sleep */
4644                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4645                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4646                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4647                         return 0;
4648                 }
4649
4650                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4651                         /* make me the ilb owner */
4652                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4653                                 return 1;
4654                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4655                         int new_ilb;
4656
4657                         if (!(sched_smt_power_savings ||
4658                                                 sched_mc_power_savings))
4659                                 return 1;
4660                         /*
4661                          * Check to see if there is a more power-efficient
4662                          * ilb.
4663                          */
4664                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
4665                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
4666                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4667                                 resched_cpu(new_ilb);
4668                                 return 0;
4669                         }
4670                         return 1;
4671                 }
4672         } else {
4673                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4674                         return 0;
4675
4676                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4677
4678                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4679                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4680                                 BUG();
4681         }
4682         return 0;
4683 }
4684 #endif
4685
4686 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4687
4688 /*
4689  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4690  * and initiates a balancing operation if so.
4691  *
4692  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4693  */
4694 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4695 {
4696         int balance = 1;
4697         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4698         unsigned long interval;
4699         struct sched_domain *sd;
4700         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4701         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4702         int update_next_balance = 0;
4703         int need_serialize;
4704
4705         for_each_domain(cpu, sd) {
4706                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4707                         continue;
4708
4709                 interval = sd->balance_interval;
4710                 if (idle != CPU_IDLE)
4711                         interval *= sd->busy_factor;
4712
4713                 /* scale ms to jiffies */
4714                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4715                 if (unlikely(!interval))
4716                         interval = 1;
4717                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4718                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4719
4720                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4721
4722                 if (need_serialize) {
4723                         if (!spin_trylock(&balancing))
4724                                 goto out;
4725                 }
4726
4727                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4728                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
4729                                 /*
4730                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4731                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4732                                  * not idle.
4733                                  */
4734                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4735                         }
4736                         sd->last_balance = jiffies;
4737                 }
4738                 if (need_serialize)
4739                         spin_unlock(&balancing);
4740 out:
4741                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4742                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4743                         update_next_balance = 1;
4744                 }
4745
4746                 /*
4747                  * Stop the load balance at this level. There is another
4748                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4749                  * actively.
4750                  */
4751                 if (!balance)
4752                         break;
4753         }
4754
4755         /*
4756          * next_balance will be updated only when there is a need.
4757          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4758          * updated.
4759          */
4760         if (likely(update_next_balance))
4761                 rq->next_balance = next_balance;
4762 }
4763
4764 /*
4765  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4766  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4767  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4768  */
4769 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4770 {
4771         int this_cpu = smp_processor_id();
4772         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4773         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4774                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4775
4776         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4777
4778 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4779         /*
4780          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4781          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4782          * stopped.
4783          */
4784         if (this_rq->idle_at_tick &&
4785             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4786                 struct rq *rq;
4787                 int balance_cpu;
4788
4789                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4790                         if (balance_cpu == this_cpu)
4791                                 continue;
4792
4793                         /*
4794                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4795                          * work being done for other cpus. Next load
4796                          * balancing owner will pick it up.
4797                          */
4798                         if (need_resched())
4799                                 break;
4800
4801                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4802
4803                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4804                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4805                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4806                 }
4807         }
4808 #endif
4809 }
4810
4811 static inline int on_null_domain(int cpu)
4812 {
4813         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4814 }
4815
4816 /*
4817  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4818  *
4819  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4820  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4821  * if the whole system is idle.
4822  */
4823 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4824 {
4825 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4826         /*
4827          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4828          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4829          * load balancer.
4830          */
4831         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4832                 rq->in_nohz_recently = 0;
4833
4834                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4835                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4836                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4837                 }
4838
4839                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4840                         int ilb = find_new_ilb(cpu);
4841
4842                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4843                                 resched_cpu(ilb);
4844                 }
4845         }
4846
4847         /*
4848          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4849          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4850          */
4851         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4852             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4853                 resched_cpu(cpu);
4854                 return;
4855         }
4856
4857         /*
4858          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4859          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4860          */
4861         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4862             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4863                 return;
4864 #endif
4865         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4866         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4867             likely(!on_null_domain(cpu)))
4868                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4869 }
4870
4871 #else   /* CONFIG_SMP */
4872
4873 /*
4874  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4875  */
4876 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4877 {
4878 }
4879
4880 #endif
4881
4882 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4883
4884 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4885
4886 /*
4887  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
4888  * @p in case that task is currently running.
4889  *
4890  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
4891  */
4892 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
4893 {
4894         u64 ns = 0;
4895
4896         if (task_current(rq, p)) {
4897                 update_rq_clock(rq);
4898                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
4899                 if ((s64)ns < 0)
4900                         ns = 0;
4901         }
4902
4903         return ns;
4904 }
4905
4906 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4907 {
4908         unsigned long flags;
4909         struct rq *rq;
4910         u64 ns = 0;
4911
4912         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4913         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
4914         task_rq_unlock(rq, &flags);
4915
4916         return ns;
4917 }
4918
4919 /*
4920  * Return accounted runtime for the task.
4921  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
4922  * pending runtime that have not been accounted yet.
4923  */
4924 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4925 {
4926         unsigned long flags;
4927         struct rq *rq;
4928         u64 ns = 0;
4929
4930         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4931         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4932         task_rq_unlock(rq, &flags);
4933
4934         return ns;
4935 }
4936
4937 /*
4938  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
4939  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
4940  * pending runtime that have not been accounted yet.
4941  *
4942  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
4943  * so the return value not includes other pending runtime that other
4944  * running tasks might have.
4945  */
4946 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
4947 {
4948         struct task_cputime totals;
4949         unsigned long flags;
4950         struct rq *rq;
4951         u64 ns;
4952
4953         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4954         thread_group_cputime(p, &totals);
4955         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4956         task_rq_unlock(rq, &flags);
4957
4958         return ns;
4959 }
4960
4961 /*
4962  * Account user cpu time to a process.
4963  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4964  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4965  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4966  */
4967 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4968                        cputime_t cputime_scaled)
4969 {
4970         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4971         cputime64_t tmp;
4972
4973         /* Add user time to process. */
4974         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4975         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4976         account_group_user_time(p, cputime);
4977
4978         /* Add user time to cpustat. */
4979         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4980         if (TASK_NICE(p) > 0)
4981                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4982         else
4983                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4984
4985         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
4986         /* Account for user time used */
4987         acct_update_integrals(p);
4988 }
4989
4990 /*
4991  * Account guest cpu time to a process.
4992  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4993  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4994  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4995  */
4996 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4997                                cputime_t cputime_scaled)
4998 {
4999         cputime64_t tmp;
5000         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5001
5002         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5003
5004         /* Add guest time to process. */
5005         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5006         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5007         account_group_user_time(p, cputime);
5008         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
5009
5010         /* Add guest time to cpustat. */
5011         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5012         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
5013 }
5014
5015 /*
5016  * Account system cpu time to a process.
5017  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5018  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
5019  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
5020  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5021  */
5022 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
5023                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
5024 {
5025         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5026         cputime64_t tmp;
5027
5028         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
5029                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
5030                 return;
5031         }
5032
5033         /* Add system time to process. */
5034         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
5035         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
5036         account_group_system_time(p, cputime);
5037
5038         /* Add system time to cpustat. */
5039         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5040         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
5041                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
5042         else if (softirq_count())
5043                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
5044         else
5045                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
5046
5047         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
5048
5049         /* Account for system time used */
5050         acct_update_integrals(p);
5051 }
5052
5053 /*
5054  * Account for involuntary wait time.
5055  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
5056  */
5057 void account_steal_time(cputime_t cputime)
5058 {
5059         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5060         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5061
5062         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
5063 }
5064
5065 /*
5066  * Account for idle time.
5067  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
5068  */
5069 void account_idle_time(cputime_t cputime)
5070 {
5071         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5072         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5073         struct rq *rq = this_rq();
5074
5075         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
5076                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
5077         else
5078                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
5079 }
5080
5081 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5082
5083 /*
5084  * Account a single tick of cpu time.
5085  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5086  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
5087  */
5088 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
5089 {
5090         cputime_t one_jiffy = jiffies_to_cputime(1);
5091         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(one_jiffy);
5092         struct rq *rq = this_rq();
5093
5094         if (user_tick)
5095                 account_user_time(p, one_jiffy, one_jiffy_scaled);
5096         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
5097                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, one_jiffy,
5098                                     one_jiffy_scaled);
5099         else
5100                 account_idle_time(one_jiffy);
5101 }
5102
5103 /*
5104  * Account multiple ticks of steal time.
5105  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
5106  * @ticks: number of stolen ticks
5107  */
5108 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
5109 {
5110         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5111 }
5112
5113 /*
5114  * Account multiple ticks of idle time.
5115  * @ticks: number of stolen ticks
5116  */
5117 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
5118 {
5119         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5120 }
5121
5122 #endif
5123
5124 /*
5125  * Use precise platform statistics if available:
5126  */
5127 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5128 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5129 {
5130         return p->utime;
5131 }
5132
5133 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5134 {
5135         return p->stime;
5136 }
5137 #else
5138 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5139 {
5140         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
5141                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
5142         u64 temp;
5143
5144         /*
5145          * Use CFS's precise accounting:
5146          */
5147         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
5148
5149         if (total) {
5150                 temp *= utime;
5151                 do_div(temp, total);
5152         }
5153         utime = (clock_t)temp;
5154
5155         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
5156         return p->prev_utime;
5157 }
5158
5159 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5160 {
5161         clock_t stime;
5162
5163         /*
5164          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
5165          * the total, to make sure the total observed by userspace
5166          * grows monotonically - apps rely on that):
5167          */
5168         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
5169                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
5170
5171         if (stime >= 0)
5172                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
5173
5174         return p->prev_stime;
5175 }
5176 #endif
5177
5178 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
5179 {
5180         return p->gtime;
5181 }
5182
5183 /*
5184  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5185  * We call it with interrupts disabled.
5186  *
5187  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
5188  * timeslices.
5189  */
5190 void scheduler_tick(void)
5191 {
5192         int cpu = smp_processor_id();
5193         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5194         struct task_struct *curr = rq->curr;
5195
5196         sched_clock_tick();
5197
5198         spin_lock(&rq->lock);
5199         update_rq_clock(rq);
5200         update_cpu_load(rq);
5201         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5202         spin_unlock(&rq->lock);
5203
5204         perf_counter_task_tick(curr, cpu);
5205
5206 #ifdef CONFIG_SMP
5207         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
5208         trigger_load_balance(rq, cpu);
5209 #endif
5210 }
5211
5212 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
5213 {
5214         if (in_lock_functions(addr)) {
5215                 addr = CALLER_ADDR2;
5216                 if (in_lock_functions(addr))
5217                         addr = CALLER_ADDR3;
5218         }
5219         return addr;
5220 }
5221
5222 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5223                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
5224
5225 void __kprobes add_preempt_count(int val)
5226 {
5227 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5228         /*
5229          * Underflow?
5230          */
5231         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5232                 return;
5233 #endif
5234         preempt_count() += val;
5235 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5236         /*
5237          * Spinlock count overflowing soon?
5238          */
5239         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5240                                 PREEMPT_MASK - 10);
5241 #endif
5242         if (preempt_count() == val)
5243                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5244 }
5245 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
5246
5247 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
5248 {
5249 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5250         /*
5251          * Underflow?
5252          */
5253         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5254                 return;
5255         /*
5256          * Is the spinlock portion underflowing?
5257          */
5258         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5259                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5260                 return;
5261 #endif
5262
5263         if (preempt_count() == val)
5264                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5265         preempt_count() -= val;
5266 }
5267 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
5268
5269 #endif
5270
5271 /*
5272  * Print scheduling while atomic bug:
5273  */
5274 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5275 {
5276         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5277
5278         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5279                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5280
5281         debug_show_held_locks(prev);
5282         print_modules();
5283         if (irqs_disabled())
5284                 print_irqtrace_events(prev);
5285
5286         if (regs)
5287                 show_regs(regs);
5288         else
5289                 dump_stack();
5290 }
5291
5292 /*
5293  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5294  */
5295 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
5296 {
5297         /*
5298          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
5299          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
5300          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
5301          */
5302         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
5303                 __schedule_bug(prev);
5304
5305         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5306
5307         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
5308 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
5309         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
5310                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
5311                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
5312         }
5313 #endif
5314 }
5315
5316 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5317 {
5318         if (prev->state == TASK_RUNNING) {
5319                 u64 runtime = prev->se.sum_exec_runtime;
5320
5321                 runtime -= prev->se.prev_sum_exec_runtime;
5322                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
5323
5324                 /*
5325                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
5326                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
5327                  * the avg_overlap on preemption.
5328                  *
5329                  * We use the average preemption runtime because that
5330                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
5331                  * build up.
5332                  */
5333                 update_avg(&prev->se.avg_overlap, runtime);
5334         }
5335         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
5336 }
5337
5338 /*
5339  * Pick up the highest-prio task:
5340  */
5341 static inline struct task_struct *
5342 pick_next_task(struct rq *rq)
5343 {
5344         const struct sched_class *class;
5345         struct task_struct *p;
5346
5347         /*
5348          * Optimization: we know that if all tasks are in
5349          * the fair class we can call that function directly:
5350          */
5351         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
5352                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
5353                 if (likely(p))
5354                         return p;
5355         }
5356
5357         class = sched_class_highest;
5358         for ( ; ; ) {
5359                 p = class->pick_next_task(rq);
5360                 if (p)
5361                         return p;
5362                 /*
5363                  * Will never be NULL as the idle class always
5364                  * returns a non-NULL p:
5365                  */
5366                 class = class->next;
5367         }
5368 }
5369
5370 /*
5371  * schedule() is the main scheduler function.
5372  */
5373 asmlinkage void __sched schedule(void)
5374 {
5375         struct task_struct *prev, *next;
5376         unsigned long *switch_count;
5377         struct rq *rq;
5378         int cpu;
5379
5380 need_resched:
5381         preempt_disable();
5382         cpu = smp_processor_id();
5383         rq = cpu_rq(cpu);
5384         rcu_sched_qs(cpu);
5385         prev = rq->curr;
5386         switch_count = &prev->nivcsw;
5387
5388         release_kernel_lock(prev);
5389 need_resched_nonpreemptible:
5390
5391         schedule_debug(prev);
5392
5393         if (sched_feat(HRTICK))
5394                 hrtick_clear(rq);
5395
5396         spin_lock_irq(&rq->lock);
5397         update_rq_clock(rq);
5398         clear_tsk_need_resched(prev);
5399
5400         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
5401                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
5402                         prev->state = TASK_RUNNING;
5403                 else
5404                         deactivate_task(rq, prev, 1);
5405                 switch_count = &prev->nvcsw;
5406         }
5407
5408         pre_schedule(rq, prev);
5409
5410         if (unlikely(!rq->nr_running))
5411                 idle_balance(cpu, rq);
5412
5413         put_prev_task(rq, prev);
5414         next = pick_next_task(rq);
5415
5416         if (likely(prev != next)) {
5417                 sched_info_switch(prev, next);
5418                 perf_counter_task_sched_out(prev, next, cpu);
5419
5420                 rq->nr_switches++;
5421                 rq->curr = next;
5422                 ++*switch_count;
5423
5424                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
5425                 /*
5426                  * the context switch might have flipped the stack from under
5427                  * us, hence refresh the local variables.
5428                  */
5429                 cpu = smp_processor_id();
5430                 rq = cpu_rq(cpu);
5431         } else
5432                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5433
5434         post_schedule(rq);
5435
5436         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
5437                 goto need_resched_nonpreemptible;
5438
5439         preempt_enable_no_resched();
5440         if (need_resched())
5441                 goto need_resched;
5442 }
5443 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5444
5445 #ifdef CONFIG_SMP
5446 /*
5447  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
5448  * access and not reliable.
5449  */
5450 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
5451 {
5452         unsigned int cpu;
5453         struct rq *rq;
5454
5455         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
5456                 return 0;
5457
5458 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
5459         /*
5460          * Need to access the cpu field knowing that
5461          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
5462          * the mutex owner just released it and exited.
5463          */
5464         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
5465                 goto out;
5466 #else
5467         cpu = owner->cpu;
5468 #endif
5469
5470         /*
5471          * Even if the access succeeded (likely case),
5472          * the cpu field may no longer be valid.
5473          */
5474         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
5475                 goto out;
5476
5477         /*
5478          * We need to validate that we can do a
5479          * get_cpu() and that we have the percpu area.
5480          */
5481         if (!cpu_online(cpu))
5482                 goto out;
5483
5484         rq = cpu_rq(cpu);
5485
5486         for (;;) {
5487                 /*
5488                  * Owner changed, break to re-assess state.
5489                  */
5490                 if (lock->owner != owner)
5491                         break;
5492
5493                 /*
5494                  * Is that owner really running on that cpu?
5495                  */
5496                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
5497                         return 0;
5498
5499                 cpu_relax();
5500         }
5501 out:
5502         return 1;
5503 }
5504 #endif
5505
5506 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5507 /*
5508  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5509  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
5510  * occur there and call schedule directly.
5511  */
5512 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
5513 {
5514         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5515
5516         /*
5517          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5518          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5519          */
5520         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
5521                 return;
5522
5523         do {
5524                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5525                 schedule();
5526                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5527
5528                 /*
5529                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5530                  * between schedule and now.
5531                  */
5532                 barrier();
5533         } while (need_resched());
5534 }
5535 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5536
5537 /*
5538  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
5539  * off of irq context.
5540  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5541  * protect us against recursive calling from irq.
5542  */
5543 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
5544 {
5545         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5546
5547         /* Catch callers which need to be fixed */
5548         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
5549
5550         do {
5551                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5552                 local_irq_enable();
5553                 schedule();
5554                 local_irq_disable();
5555                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5556
5557                 /*
5558                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5559                  * between schedule and now.
5560                  */
5561                 barrier();
5562         } while (need_resched());
5563 }
5564
5565 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
5566
5567 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int flags,
5568                           void *key)
5569 {
5570         return try_to_wake_up(curr->private, mode, flags);
5571 }
5572 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5573
5574 /*
5575  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
5576  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
5577  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
5578  *
5579  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
5580  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
5581  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
5582  */
5583 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5584                         int nr_exclusive, int flags, void *key)
5585 {
5586         wait_queue_t *curr, *next;
5587
5588         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
5589                 unsigned flags = curr->flags;
5590
5591                 if (curr->func(curr, mode, flags, key) &&
5592                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
5593                         break;
5594         }
5595 }
5596
5597 /**
5598  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
5599  * @q: the waitqueue
5600  * @mode: which threads
5601  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5602  * @key: is directly passed to the wakeup function
5603  *
5604  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5605  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5606  */
5607 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5608                         int nr_exclusive, void *key)
5609 {
5610         unsigned long flags;
5611
5612         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5613         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5614         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5615 }
5616 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5617
5618 /*
5619  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5620  */
5621 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5622 {
5623         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5624 }
5625
5626 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
5627 {
5628         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
5629 }
5630
5631 /**
5632  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
5633  * @q: the waitqueue
5634  * @mode: which threads
5635  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5636  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
5637  *
5638  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5639  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5640  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5641  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5642  *
5643  * On UP it can prevent extra preemption.
5644  *
5645  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5646  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5647  */
5648 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5649                         int nr_exclusive, void *key)
5650 {
5651         unsigned long flags;
5652         int wake_flags = WF_SYNC;
5653
5654         if (unlikely(!q))
5655                 return;
5656
5657         if (unlikely(!nr_exclusive))
5658                 wake_flags = 0;
5659
5660         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5661         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
5662         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5663 }
5664 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
5665
5666 /*
5667  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
5668  */
5669 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5670 {
5671         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
5672 }
5673 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5674
5675 /**
5676  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5677  * @x:  holds the state of this particular completion
5678  *
5679  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5680  * awakened in the same order in which they were queued.
5681  *
5682  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
5683  *
5684  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5685  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5686  */
5687 void complete(struct completion *x)
5688 {
5689         unsigned long flags;
5690
5691         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5692         x->done++;
5693         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5694         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5695 }
5696 EXPORT_SYMBOL(complete);
5697
5698 /**
5699  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5700  * @x:  holds the state of this particular completion
5701  *
5702  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5703  *
5704  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5705  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5706  */
5707 void complete_all(struct completion *x)
5708 {
5709         unsigned long flags;
5710
5711         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5712         x->done += UINT_MAX/2;
5713         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5714         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5715 }
5716 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5717
5718 static inline long __sched
5719 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5720 {
5721         if (!x->done) {
5722                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5723
5724                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5725                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5726                 do {
5727                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5728                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5729                                 break;
5730                         }
5731                         __set_current_state(state);
5732                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5733                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5734                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5735                 } while (!x->done && timeout);
5736                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5737                 if (!x->done)
5738                         return timeout;
5739         }
5740         x->done--;
5741         return timeout ?: 1;
5742 }
5743
5744 static long __sched
5745 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5746 {
5747         might_sleep();
5748
5749         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5750         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5751         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5752         return timeout;
5753 }
5754
5755 /**
5756  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5757  * @x:  holds the state of this particular completion
5758  *
5759  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5760  * interruptible and there is no timeout.
5761  *
5762  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5763  * and interrupt capability. Also see complete().
5764  */
5765 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5766 {
5767         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5768 }
5769 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5770
5771 /**
5772  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5773  * @x:  holds the state of this particular completion
5774  * @timeout:  timeout value in jiffies
5775  *
5776  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5777  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5778  * interruptible.
5779  */
5780 unsigned long __sched
5781 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5782 {
5783         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5784 }
5785 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5786
5787 /**
5788  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5789  * @x:  holds the state of this particular completion
5790  *
5791  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5792  * interruptible.
5793  */
5794 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5795 {
5796         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5797         if (t == -ERESTARTSYS)
5798                 return t;
5799         return 0;
5800 }
5801 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5802
5803 /**
5804  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5805  * @x:  holds the state of this particular completion
5806  * @timeout:  timeout value in jiffies
5807  *
5808  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5809  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5810  */
5811 unsigned long __sched
5812 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5813                                           unsigned long timeout)
5814 {
5815         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5816 }
5817 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5818
5819 /**
5820  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5821  * @x:  holds the state of this particular completion
5822  *
5823  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5824  * interrupted by a kill signal.
5825  */
5826 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5827 {
5828         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5829         if (t == -ERESTARTSYS)
5830                 return t;
5831         return 0;
5832 }
5833 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5834
5835 /**
5836  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5837  *      @x:     completion structure
5838  *
5839  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5840  *               1 if a decrement succeeded.
5841  *
5842  *      If a completion is being used as a counting completion,
5843  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5844  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5845  *      is protecting is not available.
5846  */
5847 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5848 {
5849         int ret = 1;
5850
5851         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5852         if (!x->done)
5853                 ret = 0;
5854         else
5855                 x->done--;
5856         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5857         return ret;
5858 }
5859 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5860
5861 /**
5862  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5863  *      @x:     completion structure
5864  *
5865  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5866  *               1 if there are no waiters.
5867  *
5868  */
5869 bool completion_done(struct completion *x)
5870 {
5871         int ret = 1;
5872
5873         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5874         if (!x->done)
5875                 ret = 0;
5876         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5877         return ret;
5878 }
5879 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5880
5881 static long __sched
5882 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5883 {
5884         unsigned long flags;
5885         wait_queue_t wait;
5886
5887         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5888
5889         __set_current_state(state);
5890
5891         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5892         __add_wait_queue(q, &wait);
5893         spin_unlock(&q->lock);
5894         timeout = schedule_timeout(timeout);
5895         spin_lock_irq(&q->lock);
5896         __remove_wait_queue(q, &wait);
5897         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5898
5899         return timeout;
5900 }
5901
5902 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5903 {
5904         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5905 }
5906 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
5907
5908 long __sched
5909 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5910 {
5911         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
5912 }
5913 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
5914
5915 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5916 {
5917         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5918 }
5919 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5920
5921 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5922 {
5923         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5924 }
5925 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5926
5927 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5928
5929 /*
5930  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5931  * @p: task
5932  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5933  *
5934  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5935  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5936  *
5937  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
5938  */
5939 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5940 {
5941         unsigned long flags;
5942         int oldprio, on_rq, running;
5943         struct rq *rq;
5944         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5945
5946         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5947
5948         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5949         update_rq_clock(rq);
5950
5951         oldprio = p->prio;
5952         on_rq = p->se.on_rq;
5953         running = task_current(rq, p);
5954         if (on_rq)
5955                 dequeue_task(rq, p, 0);
5956         if (running)
5957                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5958
5959         if (rt_prio(prio))
5960                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5961         else
5962                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5963
5964         p->prio = prio;
5965
5966         if (running)
5967                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5968         if (on_rq) {
5969                 enqueue_task(rq, p, 0);
5970
5971                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5972         }
5973         task_rq_unlock(rq, &flags);
5974 }
5975
5976 #endif
5977
5978 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5979 {
5980         int old_prio, delta, on_rq;
5981         unsigned long flags;
5982         struct rq *rq;
5983
5984         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5985                 return;
5986         /*
5987          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5988          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5989          */
5990         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5991         update_rq_clock(rq);
5992         /*
5993          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5994          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5995          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5996          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5997          */
5998         if (task_has_rt_policy(p)) {
5999                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6000                 goto out_unlock;
6001         }
6002         on_rq = p->se.on_rq;
6003         if (on_rq)
6004                 dequeue_task(rq, p, 0);
6005
6006         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6007         set_load_weight(p);
6008         old_prio = p->prio;
6009         p->prio = effective_prio(p);
6010         delta = p->prio - old_prio;
6011
6012         if (on_rq) {
6013                 enqueue_task(rq, p, 0);
6014                 /*
6015                  * If the task increased its priority or is running and
6016                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
6017                  */
6018                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
6019                         resched_task(rq->curr);
6020         }
6021 out_unlock:
6022         task_rq_unlock(rq, &flags);
6023 }
6024 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
6025
6026 /*
6027  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
6028  * @p: task
6029  * @nice: nice value
6030  */
6031 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
6032 {
6033         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
6034         int nice_rlim = 20 - nice;
6035
6036         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
6037                 capable(CAP_SYS_NICE));
6038 }
6039
6040 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
6041
6042 /*
6043  * sys_nice - change the priority of the current process.
6044  * @increment: priority increment
6045  *
6046  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
6047  * does similar things.
6048  */
6049 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
6050 {
6051         long nice, retval;
6052
6053         /*
6054          * Setpriority might change our priority at the same moment.
6055          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
6056          * and we have a single winner.
6057          */
6058         if (increment < -40)
6059                 increment = -40;
6060         if (increment > 40)
6061                 increment = 40;
6062
6063         nice = TASK_NICE(current) + increment;
6064         if (nice < -20)
6065                 nice = -20;
6066         if (nice > 19)
6067                 nice = 19;
6068
6069         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
6070                 return -EPERM;
6071
6072         retval = security_task_setnice(current, nice);
6073         if (retval)
6074                 return retval;
6075
6076         set_user_nice(current, nice);
6077         return 0;
6078 }
6079
6080 #endif
6081
6082 /**
6083  * task_prio - return the priority value of a given task.
6084  * @p: the task in question.
6085  *
6086  * This is the priority value as seen by users in /proc.
6087  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
6088  * around 0, value goes from -16 to +15.
6089  */
6090 int task_prio(const struct task_struct *p)
6091 {
6092         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
6093 }
6094
6095 /**
6096  * task_nice - return the nice value of a given task.
6097  * @p: the task in question.
6098  */
6099 int task_nice(const struct task_struct *p)
6100 {
6101         return TASK_NICE(p);
6102 }
6103 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
6104
6105 /**
6106  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
6107  * @cpu: the processor in question.
6108  */
6109 int idle_cpu(int cpu)
6110 {
6111         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
6112 }
6113
6114 /**
6115  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
6116  * @cpu: the processor in question.
6117  */
6118 struct task_struct *idle_task(int cpu)
6119 {
6120         return cpu_rq(cpu)->idle;
6121 }
6122
6123 /**
6124  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
6125  * @pid: the pid in question.
6126  */
6127 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
6128 {
6129         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
6130 }
6131
6132 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
6133 static void
6134 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
6135 {
6136         BUG_ON(p->se.on_rq);
6137
6138         p->policy = policy;
6139         switch (p->policy) {
6140         case SCHED_NORMAL:
6141         case SCHED_BATCH:
6142         case SCHED_IDLE:
6143                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6144                 break;
6145         case SCHED_FIFO:
6146         case SCHED_RR:
6147                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6148                 break;
6149         }
6150
6151         p->rt_priority = prio;
6152         p->normal_prio = normal_prio(p);
6153         /* we are holding p->pi_lock already */
6154         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
6155         set_load_weight(p);
6156 }
6157
6158 /*
6159  * check the target process has a UID that matches the current process's
6160  */
6161 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
6162 {
6163         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
6164         bool match;
6165
6166         rcu_read_lock();
6167         pcred = __task_cred(p);
6168         match = (cred->euid == pcred->euid ||
6169                  cred->euid == pcred->uid);
6170         rcu_read_unlock();
6171         return match;
6172 }
6173
6174 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6175                                 struct sched_param *param, bool user)
6176 {
6177         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
6178         unsigned long flags;
6179         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6180         struct rq *rq;
6181         int reset_on_fork;
6182
6183         /* may grab non-irq protected spin_locks */
6184         BUG_ON(in_interrupt());
6185 recheck:
6186         /* double check policy once rq lock held */
6187         if (policy < 0) {
6188                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
6189                 policy = oldpolicy = p->policy;
6190         } else {
6191                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
6192                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
6193
6194                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
6195                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
6196                                 policy != SCHED_IDLE)
6197                         return -EINVAL;
6198         }
6199
6200         /*
6201          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
6202          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
6203          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
6204          */
6205         if (param->sched_priority < 0 ||
6206             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
6207             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
6208                 return -EINVAL;
6209         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
6210                 return -EINVAL;
6211
6212         /*
6213          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
6214          */
6215         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
6216                 if (rt_policy(policy)) {
6217                         unsigned long rlim_rtprio;
6218
6219                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
6220                                 return -ESRCH;
6221                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
6222                         unlock_task_sighand(p, &flags);
6223
6224                         /* can't set/change the rt policy */
6225                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
6226                                 return -EPERM;
6227
6228                         /* can't increase priority */
6229                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
6230                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
6231                                 return -EPERM;
6232                 }
6233                 /*
6234                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
6235                  * move out of SCHED_IDLE either:
6236                  */
6237                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
6238                         return -EPERM;
6239
6240                 /* can't change other user's priorities */
6241                 if (!check_same_owner(p))
6242                         return -EPERM;
6243
6244                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
6245                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
6246                         return -EPERM;
6247         }
6248
6249         if (user) {
6250 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6251                 /*
6252                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
6253                  * assigned.
6254                  */
6255                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
6256                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
6257                         return -EPERM;
6258 #endif
6259
6260                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
6261                 if (retval)
6262                         return retval;
6263         }
6264
6265         /*
6266          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
6267          * changing the priority of the task:
6268          */
6269         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6270         /*
6271          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
6272          * runqueue lock must be held.
6273          */
6274         rq = __task_rq_lock(p);
6275         /* recheck policy now with rq lock held */
6276         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
6277                 policy = oldpolicy = -1;
6278                 __task_rq_unlock(rq);
6279                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6280                 goto recheck;
6281         }
6282         update_rq_clock(rq);
6283         on_rq = p->se.on_rq;
6284         running = task_current(rq, p);
6285         if (on_rq)
6286                 deactivate_task(rq, p, 0);
6287         if (running)
6288                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6289
6290         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
6291
6292         oldprio = p->prio;
6293         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
6294
6295         if (running)
6296                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6297         if (on_rq) {
6298                 activate_task(rq, p, 0);
6299
6300                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6301         }
6302         __task_rq_unlock(rq);
6303         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6304
6305         rt_mutex_adjust_pi(p);
6306
6307         return 0;
6308 }
6309
6310 /**
6311  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
6312  * @p: the task in question.
6313  * @policy: new policy.
6314  * @param: structure containing the new RT priority.
6315  *
6316  * NOTE that the task may be already dead.
6317  */
6318 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6319                        struct sched_param *param)
6320 {
6321         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
6322 }
6323 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
6324
6325 /**
6326  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
6327  * @p: the task in question.
6328  * @policy: new policy.
6329  * @param: structure containing the new RT priority.
6330  *
6331  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
6332  * current context has permission.  For example, this is needed in
6333  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
6334  * but our caller might not have that capability.
6335  */
6336 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
6337                                struct sched_param *param)
6338 {
6339         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
6340 }
6341
6342 static int
6343 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
6344 {
6345         struct sched_param lparam;
6346         struct task_struct *p;
6347         int retval;
6348
6349         if (!param || pid < 0)
6350                 return -EINVAL;
6351         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
6352                 return -EFAULT;
6353
6354         rcu_read_lock();
6355         retval = -ESRCH;
6356         p = find_process_by_pid(pid);
6357         if (p != NULL)
6358                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
6359         rcu_read_unlock();
6360
6361         return retval;
6362 }
6363
6364 /**
6365  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
6366  * @pid: the pid in question.
6367  * @policy: new policy.
6368  * @param: structure containing the new RT priority.
6369  */
6370 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
6371                 struct sched_param __user *, param)
6372 {
6373         /* negative values for policy are not valid */
6374         if (policy < 0)
6375                 return -EINVAL;
6376
6377         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
6378 }
6379
6380 /**
6381  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
6382  * @pid: the pid in question.
6383  * @param: structure containing the new RT priority.
6384  */
6385 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6386 {
6387         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
6388 }
6389
6390 /**
6391  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
6392  * @pid: the pid in question.
6393  */
6394 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
6395 {
6396         struct task_struct *p;
6397         int retval;
6398
6399         if (pid < 0)
6400                 return -EINVAL;
6401
6402         retval = -ESRCH;
6403         read_lock(&tasklist_lock);
6404         p = find_process_by_pid(pid);
6405         if (p) {
6406                 retval = security_task_getscheduler(p);
6407                 if (!retval)
6408                         retval = p->policy
6409                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
6410         }
6411         read_unlock(&tasklist_lock);
6412         return retval;
6413 }
6414
6415 /**
6416  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
6417  * @pid: the pid in question.
6418  * @param: structure containing the RT priority.
6419  */
6420 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6421 {
6422         struct sched_param lp;
6423         struct task_struct *p;
6424         int retval;
6425
6426         if (!param || pid < 0)
6427                 return -EINVAL;
6428
6429         read_lock(&tasklist_lock);
6430         p = find_process_by_pid(pid);
6431         retval = -ESRCH;
6432         if (!p)
6433                 goto out_unlock;
6434
6435         retval = security_task_getscheduler(p);
6436         if (retval)
6437                 goto out_unlock;
6438
6439         lp.sched_priority = p->rt_priority;
6440         read_unlock(&tasklist_lock);
6441
6442         /*
6443          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
6444          */
6445         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
6446
6447         return retval;
6448
6449 out_unlock:
6450         read_unlock(&tasklist_lock);
6451         return retval;
6452 }
6453
6454 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
6455 {
6456         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
6457         struct task_struct *p;
6458         int retval;
6459
6460         get_online_cpus();
6461         read_lock(&tasklist_lock);
6462
6463         p = find_process_by_pid(pid);
6464         if (!p) {
6465                 read_unlock(&tasklist_lock);
6466                 put_online_cpus();
6467                 return -ESRCH;
6468         }
6469
6470         /*
6471          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
6472          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
6473          * usage count and then drop tasklist_lock.
6474          */
6475         get_task_struct(p);
6476         read_unlock(&tasklist_lock);
6477
6478         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6479                 retval = -ENOMEM;
6480                 goto out_put_task;
6481         }
6482         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6483                 retval = -ENOMEM;
6484                 goto out_free_cpus_allowed;
6485         }
6486         retval = -EPERM;
6487         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
6488                 goto out_unlock;
6489
6490         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
6491         if (retval)
6492                 goto out_unlock;
6493
6494         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6495         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6496  again:
6497         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
6498
6499         if (!retval) {
6500                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6501                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6502                         /*
6503                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6504                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6505                          * cpuset's cpus_allowed
6506                          */
6507                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6508                         goto again;
6509                 }
6510         }
6511 out_unlock:
6512         free_cpumask_var(new_mask);
6513 out_free_cpus_allowed:
6514         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6515 out_put_task:
6516         put_task_struct(p);
6517         put_online_cpus();
6518         return retval;
6519 }
6520
6521 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6522                              struct cpumask *new_mask)
6523 {
6524         if (len < cpumask_size())
6525                 cpumask_clear(new_mask);
6526         else if (len > cpumask_size())
6527                 len = cpumask_size();
6528
6529         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6530 }
6531
6532 /**
6533  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
6534  * @pid: pid of the process
6535  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6536  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
6537  */
6538 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6539                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6540 {
6541         cpumask_var_t new_mask;
6542         int retval;
6543
6544         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6545                 return -ENOMEM;
6546
6547         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6548         if (retval == 0)
6549                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6550         free_cpumask_var(new_mask);
6551         return retval;
6552 }
6553
6554 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6555 {
6556         struct task_struct *p;
6557         int retval;
6558
6559         get_online_cpus();
6560         read_lock(&tasklist_lock);
6561
6562         retval = -ESRCH;
6563         p = find_process_by_pid(pid);
6564         if (!p)
6565                 goto out_unlock;
6566
6567         retval = security_task_getscheduler(p);
6568         if (retval)
6569                 goto out_unlock;
6570
6571         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6572
6573 out_unlock:
6574         read_unlock(&tasklist_lock);
6575         put_online_cpus();
6576
6577         return retval;
6578 }
6579
6580 /**
6581  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
6582  * @pid: pid of the process
6583  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6584  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
6585  */
6586 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6587                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6588 {
6589         int ret;
6590         cpumask_var_t mask;
6591
6592         if (len < cpumask_size())
6593                 return -EINVAL;
6594
6595         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6596                 return -ENOMEM;
6597
6598         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6599         if (ret == 0) {
6600                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
6601                         ret = -EFAULT;
6602                 else
6603                         ret = cpumask_size();
6604         }
6605         free_cpumask_var(mask);
6606
6607         return ret;
6608 }
6609
6610 /**
6611  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6612  *
6613  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6614  * other threads running on this CPU then this function will return.
6615  */
6616 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6617 {
6618         struct rq *rq = this_rq_lock();
6619
6620         schedstat_inc(rq, yld_count);
6621         current->sched_class->yield_task(rq);
6622
6623         /*
6624          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
6625          * no need to preempt or enable interrupts:
6626          */
6627         __release(rq->lock);
6628         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
6629         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
6630         preempt_enable_no_resched();
6631
6632         schedule();
6633
6634         return 0;
6635 }
6636
6637 static inline int should_resched(void)
6638 {
6639         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
6640 }
6641
6642 static void __cond_resched(void)
6643 {
6644         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6645         schedule();
6646         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6647 }
6648
6649 int __sched _cond_resched(void)
6650 {
6651         if (should_resched()) {
6652                 __cond_resched();
6653                 return 1;
6654         }
6655         return 0;
6656 }
6657 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6658
6659 /*
6660  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6661  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6662  *
6663  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6664  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6665  * spin_unlock(), once by hand).
6666  */
6667 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6668 {
6669         int resched = should_resched();
6670         int ret = 0;
6671
6672         lockdep_assert_held(lock);
6673
6674         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6675                 spin_unlock(lock);
6676                 if (resched)
6677                         __cond_resched();
6678                 else
6679                         cpu_relax();
6680                 ret = 1;
6681                 spin_lock(lock);
6682         }
6683         return ret;
6684 }
6685 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
6686
6687 int __sched __cond_resched_softirq(void)
6688 {
6689         BUG_ON(!in_softirq());
6690
6691         if (should_resched()) {
6692                 local_bh_enable();
6693                 __cond_resched();
6694                 local_bh_disable();
6695                 return 1;
6696         }
6697         return 0;
6698 }
6699 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
6700
6701 /**
6702  * yield - yield the current processor to other threads.
6703  *
6704  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6705  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6706  */
6707 void __sched yield(void)
6708 {
6709         set_current_state(TASK_RUNNING);
6710         sys_sched_yield();
6711 }
6712 EXPORT_SYMBOL(yield);
6713
6714 /*
6715  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6716  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6717  *
6718  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
6719  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
6720  */
6721 void __sched io_schedule(void)
6722 {
6723         struct rq *rq = raw_rq();
6724
6725         delayacct_blkio_start();
6726         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6727         current->in_iowait = 1;
6728         schedule();
6729         current->in_iowait = 0;
6730         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6731         delayacct_blkio_end();
6732 }
6733 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6734
6735 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6736 {
6737         struct rq *rq = raw_rq();
6738         long ret;
6739
6740         delayacct_blkio_start();
6741         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6742         current->in_iowait = 1;
6743         ret = schedule_timeout(timeout);
6744         current->in_iowait = 0;
6745         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6746         delayacct_blkio_end();
6747         return ret;
6748 }
6749
6750 /**
6751  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6752  * @policy: scheduling class.
6753  *
6754  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6755  * by a given scheduling class.
6756  */
6757 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6758 {
6759         int ret = -EINVAL;
6760
6761         switch (policy) {
6762         case SCHED_FIFO:
6763         case SCHED_RR:
6764                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6765                 break;
6766         case SCHED_NORMAL:
6767         case SCHED_BATCH:
6768         case SCHED_IDLE:
6769                 ret = 0;
6770                 break;
6771         }
6772         return ret;
6773 }
6774
6775 /**
6776  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6777  * @policy: scheduling class.
6778  *
6779  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6780  * by a given scheduling class.
6781  */
6782 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6783 {
6784         int ret = -EINVAL;
6785
6786         switch (policy) {
6787         case SCHED_FIFO:
6788         case SCHED_RR:
6789                 ret = 1;
6790                 break;
6791         case SCHED_NORMAL:
6792         case SCHED_BATCH:
6793         case SCHED_IDLE:
6794                 ret = 0;
6795         }
6796         return ret;
6797 }
6798
6799 /**
6800  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6801  * @pid: pid of the process.
6802  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6803  *
6804  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6805  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6806  */
6807 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6808                 struct timespec __user *, interval)
6809 {
6810         struct task_struct *p;
6811         unsigned int time_slice;
6812         int retval;
6813         struct timespec t;
6814
6815         if (pid < 0)
6816                 return -EINVAL;
6817
6818         retval = -ESRCH;
6819         read_lock(&tasklist_lock);
6820         p = find_process_by_pid(pid);
6821         if (!p)
6822                 goto out_unlock;
6823
6824         retval = security_task_getscheduler(p);
6825         if (retval)
6826                 goto out_unlock;
6827
6828         /*
6829          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
6830          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
6831          */
6832         time_slice = 0;
6833         if (p->policy == SCHED_RR) {
6834                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
6835         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
6836                 struct sched_entity *se = &p->se;
6837                 unsigned long flags;
6838                 struct rq *rq;
6839
6840                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6841                 if (rq->cfs.load.weight)
6842                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
6843                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6844         }
6845         read_unlock(&tasklist_lock);
6846         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6847         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6848         return retval;
6849
6850 out_unlock:
6851         read_unlock(&tasklist_lock);
6852         return retval;
6853 }
6854
6855 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6856
6857 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6858 {
6859         unsigned long free = 0;
6860         unsigned state;
6861
6862         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6863         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
6864                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6865 #if BITS_PER_LONG == 32
6866         if (state == TASK_RUNNING)
6867                 printk(KERN_CONT " running  ");
6868         else
6869                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
6870 #else
6871         if (state == TASK_RUNNING)
6872                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
6873         else
6874                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
6875 #endif
6876 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6877         free = stack_not_used(p);
6878 #endif
6879         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
6880                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
6881                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
6882
6883         show_stack(p, NULL);
6884 }
6885
6886 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
6887 {
6888         struct task_struct *g, *p;
6889
6890 #if BITS_PER_LONG == 32
6891         printk(KERN_INFO
6892                 "  task                PC stack   pid father\n");
6893 #else
6894         printk(KERN_INFO
6895                 "  task                        PC stack   pid father\n");
6896 #endif
6897         read_lock(&tasklist_lock);
6898         do_each_thread(g, p) {
6899                 /*
6900                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6901                  * console might take alot of time:
6902                  */
6903                 touch_nmi_watchdog();
6904                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
6905                         sched_show_task(p);
6906         } while_each_thread(g, p);
6907
6908         touch_all_softlockup_watchdogs();
6909
6910 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6911         sysrq_sched_debug_show();
6912 #endif
6913         read_unlock(&tasklist_lock);
6914         /*
6915          * Only show locks if all tasks are dumped:
6916          */
6917         if (state_filter == -1)
6918                 debug_show_all_locks();
6919 }
6920
6921 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
6922 {
6923         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6924 }
6925
6926 /**
6927  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
6928  * @idle: task in question
6929  * @cpu: cpu the idle task belongs to
6930  *
6931  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
6932  * flag, to make booting more robust.
6933  */
6934 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
6935 {
6936         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6937         unsigned long flags;
6938
6939         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6940
6941         __sched_fork(idle);
6942         idle->se.exec_start = sched_clock();
6943
6944         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
6945         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
6946         __set_task_cpu(idle, cpu);
6947
6948         rq->curr = rq->idle = idle;
6949 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
6950         idle->oncpu = 1;
6951 #endif
6952         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6953
6954         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
6955 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
6956         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
6957 #else
6958         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
6959 #endif
6960         /*
6961          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
6962          */
6963         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6964         ftrace_graph_init_task(idle);
6965 }
6966
6967 /*
6968  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
6969  * indicates which cpus entered this state. This is used
6970  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
6971  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
6972  * always be CPU_BITS_NONE.
6973  */
6974 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
6975
6976 /*
6977  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
6978  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
6979  * to users decreases. But the relationship is not linear,
6980  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
6981  * number of CPUs.
6982  *
6983  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
6984  */
6985 static inline void sched_init_granularity(void)
6986 {
6987         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
6988         const unsigned long limit = 200000000;
6989
6990         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
6991         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
6992                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
6993
6994         sysctl_sched_latency *= factor;
6995         if (sysctl_sched_latency > limit)
6996                 sysctl_sched_latency = limit;
6997
6998         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
6999
7000         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
7001 }
7002
7003 #ifdef CONFIG_SMP
7004 /*
7005  * This is how migration works:
7006  *
7007  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
7008  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
7009  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
7010  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
7011  *    thread off the CPU)
7012  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
7013  *    task is still in the wrong runqueue.
7014  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
7015  *    it and puts it into the right queue.
7016  * 6) migration thread up()s the semaphore.
7017  * 7) we wake up and the migration is done.
7018  */
7019
7020 /*
7021  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
7022  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
7023  * is removed from the allowed bitmask.
7024  *
7025  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
7026  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
7027  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
7028  */
7029 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
7030 {
7031         struct migration_req req;
7032         unsigned long flags;
7033         struct rq *rq;
7034         int ret = 0;
7035
7036         rq = task_rq_lock(p, &flags);
7037         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask)) {
7038                 ret = -EINVAL;
7039                 goto out;
7040         }
7041
7042         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
7043                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
7044                 ret = -EINVAL;
7045                 goto out;
7046         }
7047
7048         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
7049                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
7050         else {
7051                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
7052                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
7053         }
7054
7055         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
7056         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
7057                 goto out;
7058
7059         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_online_mask, new_mask), &req)) {
7060                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
7061                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
7062
7063                 get_task_struct(mt);
7064                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7065                 wake_up_process(rq->migration_thread);
7066                 put_task_struct(mt);
7067                 wait_for_completion(&req.done);
7068                 tlb_migrate_finish(p->mm);
7069                 return 0;
7070         }
7071 out:
7072         task_rq_unlock(rq, &flags);
7073
7074         return ret;
7075 }
7076 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
7077
7078 /*
7079  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
7080  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
7081  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
7082  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
7083  *
7084  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
7085  * as the task is no longer on this CPU.
7086  *
7087  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
7088  */
7089 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
7090 {
7091         struct rq *rq_dest, *rq_src;
7092         int ret = 0, on_rq;
7093
7094         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
7095                 return ret;
7096
7097         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
7098         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
7099
7100         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7101         /* Already moved. */
7102         if (task_cpu(p) != src_cpu)
7103                 goto done;
7104         /* Affinity changed (again). */
7105         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
7106                 goto fail;
7107
7108         on_rq = p->se.on_rq;
7109         if (on_rq)
7110                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
7111
7112         set_task_cpu(p, dest_cpu);
7113         if (on_rq) {
7114                 activate_task(rq_dest, p, 0);
7115                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
7116         }
7117 done:
7118         ret = 1;
7119 fail:
7120         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7121         return ret;
7122 }
7123
7124 #define RCU_MIGRATION_IDLE      0
7125 #define RCU_MIGRATION_NEED_QS   1
7126 #define RCU_MIGRATION_GOT_QS    2
7127 #define RCU_MIGRATION_MUST_SYNC 3
7128
7129 /*
7130  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
7131  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
7132  * another runqueue.
7133  */
7134 static int migration_thread(void *data)
7135 {
7136         int badcpu;
7137         int cpu = (long)data;
7138         struct rq *rq;
7139
7140         rq = cpu_rq(cpu);
7141         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
7142
7143         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7144         while (!kthread_should_stop()) {
7145                 struct migration_req *req;
7146                 struct list_head *head;
7147
7148                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7149
7150                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
7151                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7152                         break;
7153                 }
7154
7155                 if (rq->active_balance) {
7156                         active_load_balance(rq, cpu);
7157                         rq->active_balance = 0;
7158                 }
7159
7160                 head = &rq->migration_queue;
7161
7162                 if (list_empty(head)) {
7163                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7164                         schedule();
7165                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7166                         continue;
7167                 }
7168                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
7169                 list_del_init(head->next);
7170
7171                 if (req->task != NULL) {
7172                         spin_unlock(&rq->lock);
7173                         __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
7174                 } else if (likely(cpu == (badcpu = smp_processor_id()))) {
7175                         req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_GOT_QS;
7176                         spin_unlock(&rq->lock);
7177                 } else {
7178                         req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_MUST_SYNC;
7179                         spin_unlock(&rq->lock);
7180                         WARN_ONCE(1, "migration_thread() on CPU %d, expected %d\n", badcpu, cpu);
7181                 }
7182                 local_irq_enable();
7183
7184                 complete(&req->done);
7185         }
7186         __set_current_state(TASK_RUNNING);
7187
7188         return 0;
7189 }
7190
7191 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7192
7193 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
7194 {
7195         int ret;
7196
7197         local_irq_disable();
7198         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
7199         local_irq_enable();
7200         return ret;
7201 }
7202
7203 /*
7204  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
7205  */
7206 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
7207 {
7208         int dest_cpu;
7209         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(dead_cpu));
7210
7211 again:
7212         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
7213         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_online_mask)
7214                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
7215                         goto move;
7216
7217         /* Any allowed, online CPU? */
7218         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
7219         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
7220                 goto move;
7221
7222         /* No more Mr. Nice Guy. */
7223         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
7224                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
7225                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_online_mask, &p->cpus_allowed);
7226
7227                 /*
7228                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
7229                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
7230                  * leave kernel.
7231                  */
7232                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
7233                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
7234                                "longer affine to cpu%d\n",
7235                                task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
7236                 }
7237         }
7238
7239 move:
7240         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
7241         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
7242                 goto again;
7243 }
7244
7245 /*
7246  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
7247  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
7248  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
7249  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
7250  * to keep the global sum constant after CPU-down:
7251  */
7252 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
7253 {
7254         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_online_mask));
7255         unsigned long flags;
7256
7257         local_irq_save(flags);
7258         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7259         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
7260         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
7261         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7262         local_irq_restore(flags);
7263 }
7264
7265 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
7266 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
7267 {
7268         struct task_struct *p, *t;
7269
7270         read_lock(&tasklist_lock);
7271
7272         do_each_thread(t, p) {
7273                 if (p == current)
7274                         continue;
7275
7276                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
7277                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
7278         } while_each_thread(t, p);
7279
7280         read_unlock(&tasklist_lock);
7281 }
7282
7283 /*
7284  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
7285  * It does so by boosting its priority to highest possible.
7286  * Used by CPU offline code.
7287  */
7288 void sched_idle_next(void)
7289 {
7290         int this_cpu = smp_processor_id();
7291         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
7292         struct task_struct *p = rq->idle;
7293         unsigned long flags;
7294
7295         /* cpu has to be offline */
7296         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
7297
7298         /*
7299          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
7300          * and interrupts disabled on the current cpu.
7301          */
7302         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7303
7304         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7305
7306         update_rq_clock(rq);
7307         activate_task(rq, p, 0);
7308
7309         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7310 }
7311
7312 /*
7313  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
7314  * offline.
7315  */
7316 void idle_task_exit(void)
7317 {
7318         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
7319
7320         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
7321
7322         if (mm != &init_mm)
7323                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
7324         mmdrop(mm);
7325 }
7326
7327 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
7328 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
7329 {
7330         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7331
7332         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
7333         BUG_ON(!p->exit_state);
7334
7335         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
7336         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
7337
7338         get_task_struct(p);
7339
7340         /*
7341          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
7342          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
7343          * fine.
7344          */
7345         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7346         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
7347         spin_lock_irq(&rq->lock);
7348
7349         put_task_struct(p);
7350 }
7351
7352 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
7353 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
7354 {
7355         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7356         struct task_struct *next;
7357
7358         for ( ; ; ) {
7359                 if (!rq->nr_running)
7360                         break;
7361                 update_rq_clock(rq);
7362                 next = pick_next_task(rq);
7363                 if (!next)
7364                         break;
7365                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
7366                 migrate_dead(dead_cpu, next);
7367
7368         }
7369 }
7370
7371 /*
7372  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
7373  */
7374 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
7375 {
7376         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
7377         rq->calc_load_active = 0;
7378 }
7379 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
7380
7381 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
7382
7383 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
7384         {
7385                 .procname       = "sched_domain",
7386                 .mode           = 0555,
7387         },
7388         {0, },
7389 };
7390
7391 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
7392         {
7393                 .ctl_name       = CTL_KERN,
7394                 .procname       = "kernel",
7395                 .mode           = 0555,
7396                 .child          = sd_ctl_dir,
7397         },
7398         {0, },
7399 };
7400
7401 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
7402 {
7403         struct ctl_table *entry =
7404                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
7405
7406         return entry;
7407 }
7408
7409 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
7410 {
7411         struct ctl_table *entry;
7412
7413         /*
7414          * In the intermediate directories, both the child directory and
7415          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
7416          * will always be set. In the lowest directory the names are
7417          * static strings and all have proc handlers.
7418          */
7419         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
7420                 if (entry->child)
7421                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
7422                 if (entry->proc_handler == NULL)
7423                         kfree(entry->procname);
7424         }
7425
7426         kfree(*tablep);
7427         *tablep = NULL;
7428 }
7429
7430 static void
7431 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
7432                 const char *procname, void *data, int maxlen,
7433                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
7434 {
7435         entry->procname = procname;
7436         entry->data = data;
7437         entry->maxlen = maxlen;
7438         entry->mode = mode;
7439         entry->proc_handler = proc_handler;
7440 }
7441
7442 static struct ctl_table *
7443 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
7444 {
7445         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
7446
7447         if (table == NULL)
7448                 return NULL;
7449
7450         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
7451                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7452         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
7453                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7454         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
7455                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7456         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
7457                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7458         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
7459                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7460         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
7461                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7462         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
7463                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7464         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
7465                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7466         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
7467                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7468         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
7469                 &sd->cache_nice_tries,
7470                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7471         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
7472                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7473         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
7474                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
7475         /* &table[12] is terminator */
7476
7477         return table;
7478 }
7479
7480 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
7481 {
7482         struct ctl_table *entry, *table;
7483         struct sched_domain *sd;
7484         int domain_num = 0, i;
7485         char buf[32];
7486
7487         for_each_domain(cpu, sd)
7488                 domain_num++;
7489         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
7490         if (table == NULL)
7491                 return NULL;
7492
7493         i = 0;
7494         for_each_domain(cpu, sd) {
7495                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
7496                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7497                 entry->mode = 0555;
7498                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
7499                 entry++;
7500                 i++;
7501         }
7502         return table;
7503 }
7504
7505 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
7506 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7507 {
7508         int i, cpu_num = num_online_cpus();
7509         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
7510         char buf[32];
7511
7512         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
7513         sd_ctl_dir[0].child = entry;
7514
7515         if (entry == NULL)
7516                 return;
7517
7518         for_each_online_cpu(i) {
7519                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
7520                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7521                 entry->mode = 0555;
7522                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
7523                 entry++;
7524         }
7525
7526         WARN_ON(sd_sysctl_header);
7527         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
7528 }
7529
7530 /* may be called multiple times per register */
7531 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7532 {
7533         if (sd_sysctl_header)
7534                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
7535         sd_sysctl_header = NULL;
7536         if (sd_ctl_dir[0].child)
7537                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
7538 }
7539 #else
7540 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7541 {
7542 }
7543 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7544 {
7545 }
7546 #endif
7547
7548 static void set_rq_online(struct rq *rq)
7549 {
7550         if (!rq->online) {
7551                 const struct sched_class *class;
7552
7553                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7554                 rq->online = 1;
7555
7556                 for_each_class(class) {
7557                         if (class->rq_online)
7558                                 class->rq_online(rq);
7559                 }
7560         }
7561 }
7562
7563 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
7564 {
7565         if (rq->online) {
7566                 const struct sched_class *class;
7567
7568                 for_each_class(class) {
7569                         if (class->rq_offline)
7570                                 class->rq_offline(rq);
7571                 }
7572
7573                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7574                 rq->online = 0;
7575         }
7576 }
7577
7578 /*
7579  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
7580  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
7581  */
7582 static int __cpuinit
7583 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
7584 {
7585         struct task_struct *p;
7586         int cpu = (long)hcpu;
7587         unsigned long flags;
7588         struct rq *rq;
7589
7590         switch (action) {
7591
7592         case CPU_UP_PREPARE:
7593         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7594                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
7595                 if (IS_ERR(p))
7596                         return NOTIFY_BAD;
7597                 kthread_bind(p, cpu);
7598                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
7599                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
7600                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7601                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7602                 get_task_struct(p);
7603                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
7604                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
7605                 break;
7606
7607         case CPU_ONLINE:
7608         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7609                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
7610                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7611
7612                 /* Update our root-domain */
7613                 rq = cpu_rq(cpu);
7614                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7615                 if (rq->rd) {
7616                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7617
7618                         set_rq_online(rq);
7619                 }
7620                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7621                 break;
7622
7623 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7624         case CPU_UP_CANCELED:
7625         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7626                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
7627                         break;
7628                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
7629                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
7630                              cpumask_any(cpu_online_mask));
7631                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7632                 put_task_struct(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7633                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
7634                 break;
7635
7636         case CPU_DEAD:
7637         case CPU_DEAD_FROZEN:
7638                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
7639                 migrate_live_tasks(cpu);
7640                 rq = cpu_rq(cpu);
7641                 kthread_stop(rq->migration_thread);
7642                 put_task_struct(rq->migration_thread);
7643                 rq->migration_thread = NULL;
7644                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
7645                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7646                 update_rq_clock(rq);
7647                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
7648                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
7649                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
7650                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
7651                 migrate_dead_tasks(cpu);
7652                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7653                 cpuset_unlock();
7654                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
7655                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
7656                 calc_global_load_remove(rq);
7657                 /*
7658                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
7659                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
7660                  * the requestors.
7661                  */
7662                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7663                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
7664                         struct migration_req *req;
7665
7666                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
7667                                          struct migration_req, list);
7668                         list_del_init(&req->list);
7669                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7670                         complete(&req->done);
7671                         spin_lock_irq(&rq->lock);
7672                 }
7673                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7674                 break;
7675
7676         case CPU_DYING:
7677         case CPU_DYING_FROZEN:
7678                 /* Update our root-domain */
7679                 rq = cpu_rq(cpu);
7680                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7681                 if (rq->rd) {
7682                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7683                         set_rq_offline(rq);
7684                 }
7685                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7686                 break;
7687 #endif
7688         }
7689         return NOTIFY_OK;
7690 }
7691
7692 /*
7693  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
7694  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
7695  * the notifier in the perf_counter subsystem, though.
7696  */
7697 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
7698         .notifier_call = migration_call,
7699         .priority = 10
7700 };
7701
7702 static int __init migration_init(void)
7703 {
7704         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
7705         int err;
7706
7707         /* Start one for the boot CPU: */
7708         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
7709         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
7710         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
7711         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
7712
7713         return 0;
7714 }
7715 early_initcall(migration_init);
7716 #endif
7717
7718 #ifdef CONFIG_SMP
7719
7720 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7721
7722 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
7723                                   struct cpumask *groupmask)
7724 {
7725         struct sched_group *group = sd->groups;
7726         char str[256];
7727
7728         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
7729         cpumask_clear(groupmask);
7730
7731         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
7732
7733         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
7734                 printk("does not load-balance\n");
7735                 if (sd->parent)
7736                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
7737                                         " has parent");
7738                 return -1;
7739         }
7740
7741         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
7742
7743         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
7744                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
7745                                 "CPU%d\n", cpu);
7746         }
7747         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
7748                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
7749                                 " CPU%d\n", cpu);
7750         }
7751
7752         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
7753         do {
7754                 if (!group) {
7755                         printk("\n");
7756                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
7757                         break;
7758                 }
7759
7760                 if (!group->cpu_power) {
7761                         printk(KERN_CONT "\n");
7762                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
7763                                         "set\n");
7764                         break;
7765                 }
7766
7767                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
7768                         printk(KERN_CONT "\n");
7769                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
7770                         break;
7771                 }
7772
7773                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
7774                         printk(KERN_CONT "\n");
7775                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
7776                         break;
7777                 }
7778
7779                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
7780
7781                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
7782
7783                 printk(KERN_CONT " %s", str);
7784                 if (group->cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
7785                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
7786                                 group->cpu_power);
7787                 }
7788
7789                 group = group->next;
7790         } while (group != sd->groups);
7791         printk(KERN_CONT "\n");
7792
7793         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
7794                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
7795
7796         if (sd->parent &&
7797             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
7798                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
7799                         "of domain->span\n");
7800         return 0;
7801 }
7802
7803 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
7804 {
7805         cpumask_var_t groupmask;
7806         int level = 0;
7807
7808         if (!sd) {
7809                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
7810                 return;
7811         }
7812
7813         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
7814
7815         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
7816                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
7817                 return;
7818         }
7819
7820         for (;;) {
7821                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
7822                         break;
7823                 level++;
7824                 sd = sd->parent;
7825                 if (!sd)
7826                         break;
7827         }
7828         free_cpumask_var(groupmask);
7829 }
7830 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
7831 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
7832 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
7833
7834 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
7835 {
7836         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
7837                 return 1;
7838
7839         /* Following flags need at least 2 groups */
7840         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
7841                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
7842                          SD_BALANCE_FORK |
7843                          SD_BALANCE_EXEC |
7844                          SD_SHARE_CPUPOWER |
7845                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
7846                 if (sd->groups != sd->groups->next)
7847                         return 0;
7848         }
7849
7850         /* Following flags don't use groups */
7851         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
7852                 return 0;
7853
7854         return 1;
7855 }
7856
7857 static int
7858 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
7859 {
7860         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
7861
7862         if (sd_degenerate(parent))
7863                 return 1;
7864
7865         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
7866                 return 0;
7867
7868         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
7869         if (parent->groups == parent->groups->next) {
7870                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
7871                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
7872                                 SD_BALANCE_FORK |
7873                                 SD_BALANCE_EXEC |
7874                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
7875                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
7876                 if (nr_node_ids == 1)
7877                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
7878         }
7879         if (~cflags & pflags)
7880                 return 0;
7881
7882         return 1;
7883 }
7884
7885 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
7886 {
7887         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
7888
7889         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7890         free_cpumask_var(rd->online);
7891         free_cpumask_var(rd->span);
7892         kfree(rd);
7893 }
7894
7895 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
7896 {
7897         struct root_domain *old_rd = NULL;
7898         unsigned long flags;
7899
7900         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7901
7902         if (rq->rd) {
7903                 old_rd = rq->rd;
7904
7905                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
7906                         set_rq_offline(rq);
7907
7908                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
7909
7910                 /*
7911                  * If we dont want to free the old_rt yet then
7912                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
7913                  * in this function:
7914                  */
7915                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
7916                         old_rd = NULL;
7917         }
7918
7919         atomic_inc(&rd->refcount);
7920         rq->rd = rd;
7921
7922         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
7923         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
7924                 set_rq_online(rq);
7925
7926         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7927
7928         if (old_rd)
7929                 free_rootdomain(old_rd);
7930 }
7931
7932 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
7933 {
7934         gfp_t gfp = GFP_KERNEL;
7935
7936         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
7937
7938         if (bootmem)
7939                 gfp = GFP_NOWAIT;
7940
7941         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, gfp))
7942                 goto out;
7943         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, gfp))
7944                 goto free_span;
7945         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, gfp))
7946                 goto free_online;
7947
7948         if (cpupri_init(&rd->cpupri, bootmem) != 0)
7949                 goto free_rto_mask;
7950         return 0;
7951
7952 free_rto_mask:
7953         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7954 free_online:
7955         free_cpumask_var(rd->online);
7956 free_span:
7957         free_cpumask_var(rd->span);
7958 out:
7959         return -ENOMEM;
7960 }
7961
7962 static void init_defrootdomain(void)
7963 {
7964         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
7965
7966         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
7967 }
7968
7969 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
7970 {
7971         struct root_domain *rd;
7972
7973         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
7974         if (!rd)
7975                 return NULL;
7976
7977         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
7978                 kfree(rd);
7979                 return NULL;
7980         }
7981
7982         return rd;
7983 }
7984
7985 /*
7986  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
7987  * hold the hotplug lock.
7988  */
7989 static void
7990 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
7991 {
7992         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7993         struct sched_domain *tmp;
7994
7995         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
7996         for (tmp = sd; tmp; ) {
7997                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
7998                 if (!parent)
7999                         break;
8000
8001                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
8002                         tmp->parent = parent->parent;
8003                         if (parent->parent)
8004                                 parent->parent->child = tmp;
8005                 } else
8006                         tmp = tmp->parent;
8007         }
8008
8009         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
8010                 sd = sd->parent;
8011                 if (sd)
8012                         sd->child = NULL;
8013         }
8014
8015         sched_domain_debug(sd, cpu);
8016
8017         rq_attach_root(rq, rd);
8018         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
8019 }
8020
8021 /* cpus with isolated domains */
8022 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
8023
8024 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
8025 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
8026 {
8027         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
8028         return 1;
8029 }
8030
8031 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
8032
8033 /*
8034  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
8035  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
8036  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
8037  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
8038  *
8039  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
8040  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
8041  * and ->cpu_power to 0.
8042  */
8043 static void
8044 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
8045                         const struct cpumask *cpu_map,
8046                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8047                                         struct sched_group **sg,
8048                                         struct cpumask *tmpmask),
8049                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
8050 {
8051         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
8052         int i;
8053
8054         cpumask_clear(covered);
8055
8056         for_each_cpu(i, span) {
8057                 struct sched_group *sg;
8058                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
8059                 int j;
8060
8061                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
8062                         continue;
8063
8064                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
8065                 sg->cpu_power = 0;
8066
8067                 for_each_cpu(j, span) {
8068                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
8069                                 continue;
8070
8071                         cpumask_set_cpu(j, covered);
8072                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
8073                 }
8074                 if (!first)
8075                         first = sg;
8076                 if (last)
8077                         last->next = sg;
8078                 last = sg;
8079         }
8080         last->next = first;
8081 }
8082
8083 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
8084
8085 #ifdef CONFIG_NUMA
8086
8087 /**
8088  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
8089  * @node: node whose sched_domain we're building
8090  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
8091  *
8092  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
8093  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
8094  *
8095  * Should use nodemask_t.
8096  */
8097 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
8098 {
8099         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
8100
8101         min_val = INT_MAX;
8102
8103         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8104                 /* Start at @node */
8105                 n = (node + i) % nr_node_ids;
8106
8107                 if (!nr_cpus_node(n))
8108                         continue;
8109
8110                 /* Skip already used nodes */
8111                 if (node_isset(n, *used_nodes))
8112                         continue;
8113
8114                 /* Simple min distance search */
8115                 val = node_distance(node, n);
8116
8117                 if (val < min_val) {
8118                         min_val = val;
8119                         best_node = n;
8120                 }
8121         }
8122
8123         node_set(best_node, *used_nodes);
8124         return best_node;
8125 }
8126
8127 /**
8128  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
8129  * @node: node whose cpumask we're constructing
8130  * @span: resulting cpumask
8131  *
8132  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
8133  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
8134  * out optimally.
8135  */
8136 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
8137 {
8138         nodemask_t used_nodes;
8139         int i;
8140
8141         cpumask_clear(span);
8142         nodes_clear(used_nodes);
8143
8144         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
8145         node_set(node, used_nodes);
8146
8147         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
8148                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
8149
8150                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
8151         }
8152 }
8153 #endif /* CONFIG_NUMA */
8154
8155 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
8156
8157 /*
8158  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
8159  *
8160  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
8161  *   and struct sched_domain. )
8162  */
8163 struct static_sched_group {
8164         struct sched_group sg;
8165         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
8166 };
8167
8168 struct static_sched_domain {
8169         struct sched_domain sd;
8170         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
8171 };
8172
8173 struct s_data {
8174 #ifdef CONFIG_NUMA
8175         int                     sd_allnodes;
8176         cpumask_var_t           domainspan;
8177         cpumask_var_t           covered;
8178         cpumask_var_t           notcovered;
8179 #endif
8180         cpumask_var_t           nodemask;
8181         cpumask_var_t           this_sibling_map;
8182         cpumask_var_t           this_core_map;
8183         cpumask_var_t           send_covered;
8184         cpumask_var_t           tmpmask;
8185         struct sched_group      **sched_group_nodes;
8186         struct root_domain      *rd;
8187 };
8188
8189 enum s_alloc {
8190         sa_sched_groups = 0,
8191         sa_rootdomain,
8192         sa_tmpmask,
8193         sa_send_covered,
8194         sa_this_core_map,
8195         sa_this_sibling_map,
8196         sa_nodemask,
8197         sa_sched_group_nodes,
8198 #ifdef CONFIG_NUMA
8199         sa_notcovered,
8200         sa_covered,
8201         sa_domainspan,
8202 #endif
8203         sa_none,
8204 };
8205
8206 /*
8207  * SMT sched-domains:
8208  */
8209 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8210 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
8211 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_cpus);
8212
8213 static int
8214 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8215                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8216 {
8217         if (sg)
8218                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu).sg;
8219         return cpu;
8220 }
8221 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
8222
8223 /*
8224  * multi-core sched-domains:
8225  */
8226 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8227 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
8228 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
8229 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
8230
8231 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8232 static int
8233 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8234                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8235 {
8236         int group;
8237
8238         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8239         group = cpumask_first(mask);
8240         if (sg)
8241                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
8242         return group;
8243 }
8244 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8245 static int
8246 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8247                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8248 {
8249         if (sg)
8250                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
8251         return cpu;
8252 }
8253 #endif
8254
8255 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
8256 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
8257
8258 static int
8259 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8260                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8261 {
8262         int group;
8263 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8264         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
8265         group = cpumask_first(mask);
8266 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8267         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8268         group = cpumask_first(mask);
8269 #else
8270         group = cpu;
8271 #endif
8272         if (sg)
8273                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
8274         return group;
8275 }
8276
8277 #ifdef CONFIG_NUMA
8278 /*
8279  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
8280  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
8281  * gets dynamically allocated.
8282  */
8283 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
8284 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
8285
8286 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
8287 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
8288
8289 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8290                                  struct sched_group **sg,
8291                                  struct cpumask *nodemask)
8292 {
8293         int group;
8294
8295         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
8296         group = cpumask_first(nodemask);
8297
8298         if (sg)
8299                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
8300         return group;
8301 }
8302
8303 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
8304 {
8305         struct sched_group *sg = group_head;
8306         int j;
8307
8308         if (!sg)
8309                 return;
8310         do {
8311                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
8312                         struct sched_domain *sd;
8313
8314                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
8315                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
8316                                 /*
8317                                  * Only add "power" once for each
8318                                  * physical package.
8319                                  */
8320                                 continue;
8321                         }
8322
8323                         sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
8324                 }
8325                 sg = sg->next;
8326         } while (sg != group_head);
8327 }
8328
8329 static int build_numa_sched_groups(struct s_data *d,
8330                                    const struct cpumask *cpu_map, int num)
8331 {
8332         struct sched_domain *sd;
8333         struct sched_group *sg, *prev;
8334         int n, j;
8335
8336         cpumask_clear(d->covered);
8337         cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(num), cpu_map);
8338         if (cpumask_empty(d->nodemask)) {
8339                 d->sched_group_nodes[num] = NULL;
8340                 goto out;
8341         }
8342
8343         sched_domain_node_span(num, d->domainspan);
8344         cpumask_and(d->domainspan, d->domainspan, cpu_map);
8345
8346         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8347                           GFP_KERNEL, num);
8348         if (!sg) {
8349                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for node %d\n",
8350                        num);
8351                 return -ENOMEM;
8352         }
8353         d->sched_group_nodes[num] = sg;
8354
8355         for_each_cpu(j, d->nodemask) {
8356                 sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
8357                 sd->groups = sg;
8358         }
8359
8360         sg->cpu_power = 0;
8361         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->nodemask);
8362         sg->next = sg;
8363         cpumask_or(d->covered, d->covered, d->nodemask);
8364
8365         prev = sg;
8366         for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
8367                 n = (num + j) % nr_node_ids;
8368                 cpumask_complement(d->notcovered, d->covered);
8369                 cpumask_and(d->tmpmask, d->notcovered, cpu_map);
8370                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, d->domainspan);
8371                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
8372                         break;
8373                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, cpumask_of_node(n));
8374                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
8375                         continue;
8376                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8377                                   GFP_KERNEL, num);
8378                 if (!sg) {
8379                         printk(KERN_WARNING
8380                                "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
8381                         return -ENOMEM;
8382                 }
8383                 sg->cpu_power = 0;
8384                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->tmpmask);
8385                 sg->next = prev->next;
8386                 cpumask_or(d->covered, d->covered, d->tmpmask);
8387                 prev->next = sg;
8388                 prev = sg;
8389         }
8390 out:
8391         return 0;
8392 }
8393 #endif /* CONFIG_NUMA */
8394
8395 #ifdef CONFIG_NUMA
8396 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
8397 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8398                               struct cpumask *nodemask)
8399 {
8400         int cpu, i;
8401
8402         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
8403                 struct sched_group **sched_group_nodes
8404                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
8405
8406                 if (!sched_group_nodes)
8407                         continue;
8408
8409                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8410                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
8411
8412                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8413                         if (cpumask_empty(nodemask))
8414                                 continue;
8415
8416                         if (sg == NULL)
8417                                 continue;
8418                         sg = sg->next;
8419 next_sg:
8420                         oldsg = sg;
8421                         sg = sg->next;
8422                         kfree(oldsg);
8423                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
8424                                 goto next_sg;
8425                 }
8426                 kfree(sched_group_nodes);
8427                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
8428         }
8429 }
8430 #else /* !CONFIG_NUMA */
8431 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8432                               struct cpumask *nodemask)
8433 {
8434 }
8435 #endif /* CONFIG_NUMA */
8436
8437 /*
8438  * Initialize sched groups cpu_power.
8439  *
8440  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
8441  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
8442  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
8443  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
8444  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
8445  * less cpu_power.
8446  */
8447 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
8448 {
8449         struct sched_domain *child;
8450         struct sched_group *group;
8451         long power;
8452         int weight;
8453
8454         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
8455
8456         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
8457                 return;
8458
8459         child = sd->child;
8460
8461         sd->groups->cpu_power = 0;
8462
8463         if (!child) {
8464                 power = SCHED_LOAD_SCALE;
8465                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
8466                 /*
8467                  * SMT siblings share the power of a single core.
8468                  * Usually multiple threads get a better yield out of
8469                  * that one core than a single thread would have,
8470                  * reflect that in sd->smt_gain.
8471                  */
8472                 if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
8473                         power *= sd->smt_gain;
8474                         power /= weight;
8475                         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
8476                 }
8477                 sd->groups->cpu_power += power;
8478                 return;
8479         }
8480
8481         /*
8482          * Add cpu_power of each child group to this groups cpu_power.
8483          */
8484         group = child->groups;
8485         do {
8486                 sd->groups->cpu_power += group->cpu_power;
8487                 group = group->next;
8488         } while (group != child->groups);
8489 }
8490
8491 /*
8492  * Initializers for schedule domains
8493  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
8494  */
8495
8496 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
8497 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
8498 #else
8499 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
8500 #endif
8501
8502 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
8503
8504 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
8505 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
8506 {                                                               \
8507         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
8508         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
8509         sd->level = SD_LV_##type;                               \
8510         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
8511 }
8512
8513 SD_INIT_FUNC(CPU)
8514 #ifdef CONFIG_NUMA
8515  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
8516  SD_INIT_FUNC(NODE)
8517 #endif
8518 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8519  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
8520 #endif
8521 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8522  SD_INIT_FUNC(MC)
8523 #endif
8524
8525 static int default_relax_domain_level = -1;
8526
8527 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
8528 {
8529         unsigned long val;
8530
8531         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
8532         if (val < SD_LV_MAX)
8533                 default_relax_domain_level = val;
8534
8535         return 1;
8536 }
8537 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
8538
8539 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
8540                                  struct sched_domain_attr *attr)
8541 {
8542         int request;
8543
8544         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
8545                 if (default_relax_domain_level < 0)
8546                         return;
8547                 else
8548                         request = default_relax_domain_level;
8549         } else
8550                 request = attr->relax_domain_level;
8551         if (request < sd->level) {
8552                 /* turn off idle balance on this domain */
8553                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8554         } else {
8555                 /* turn on idle balance on this domain */
8556                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8557         }
8558 }
8559
8560 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
8561                                  const struct cpumask *cpu_map)
8562 {
8563         switch (what) {
8564         case sa_sched_groups:
8565                 free_sched_groups(cpu_map, d->tmpmask); /* fall through */
8566                 d->sched_group_nodes = NULL;
8567         case sa_rootdomain:
8568                 free_rootdomain(d->rd); /* fall through */
8569         case sa_tmpmask:
8570                 free_cpumask_var(d->tmpmask); /* fall through */
8571         case sa_send_covered:
8572                 free_cpumask_var(d->send_covered); /* fall through */
8573         case sa_this_core_map:
8574                 free_cpumask_var(d->this_core_map); /* fall through */
8575         case sa_this_sibling_map:
8576                 free_cpumask_var(d->this_sibling_map); /* fall through */
8577         case sa_nodemask:
8578                 free_cpumask_var(d->nodemask); /* fall through */
8579         case sa_sched_group_nodes:
8580 #ifdef CONFIG_NUMA
8581                 kfree(d->sched_group_nodes); /* fall through */
8582         case sa_notcovered:
8583                 free_cpumask_var(d->notcovered); /* fall through */
8584         case sa_covered:
8585                 free_cpumask_var(d->covered); /* fall through */
8586         case sa_domainspan:
8587                 free_cpumask_var(d->domainspan); /* fall through */
8588 #endif
8589         case sa_none:
8590                 break;
8591         }
8592 }
8593
8594 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
8595                                                    const struct cpumask *cpu_map)
8596 {
8597 #ifdef CONFIG_NUMA
8598         if (!alloc_cpumask_var(&d->domainspan, GFP_KERNEL))
8599                 return sa_none;
8600         if (!alloc_cpumask_var(&d->covered, GFP_KERNEL))
8601                 return sa_domainspan;
8602         if (!alloc_cpumask_var(&d->notcovered, GFP_KERNEL))
8603                 return sa_covered;
8604         /* Allocate the per-node list of sched groups */
8605         d->sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids,
8606                                       sizeof(struct sched_group *), GFP_KERNEL);
8607         if (!d->sched_group_nodes) {
8608                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
8609                 return sa_notcovered;
8610         }
8611         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = d->sched_group_nodes;
8612 #endif
8613         if (!alloc_cpumask_var(&d->nodemask, GFP_KERNEL))
8614                 return sa_sched_group_nodes;
8615         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_sibling_map, GFP_KERNEL))
8616                 return sa_nodemask;
8617         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_core_map, GFP_KERNEL))
8618                 return sa_this_sibling_map;
8619         if (!alloc_cpumask_var(&d->send_covered, GFP_KERNEL))
8620                 return sa_this_core_map;
8621         if (!alloc_cpumask_var(&d->tmpmask, GFP_KERNEL))
8622                 return sa_send_covered;
8623         d->rd = alloc_rootdomain();
8624         if (!d->rd) {
8625                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
8626                 return sa_tmpmask;
8627         }
8628         return sa_rootdomain;
8629 }
8630
8631 static struct sched_domain *__build_numa_sched_domains(struct s_data *d,
8632         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr, int i)
8633 {
8634         struct sched_domain *sd = NULL;
8635 #ifdef CONFIG_NUMA
8636         struct sched_domain *parent;
8637
8638         d->sd_allnodes = 0;
8639         if (cpumask_weight(cpu_map) >
8640             SD_NODES_PER_DOMAIN * cpumask_weight(d->nodemask)) {
8641                 sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
8642                 SD_INIT(sd, ALLNODES);
8643                 set_domain_attribute(sd, attr);
8644                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
8645                 cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8646                 d->sd_allnodes = 1;
8647         }
8648         parent = sd;
8649
8650         sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
8651         SD_INIT(sd, NODE);
8652         set_domain_attribute(sd, attr);
8653         sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
8654         sd->parent = parent;
8655         if (parent)
8656                 parent->child = sd;
8657         cpumask_and(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(sd), cpu_map);
8658 #endif
8659         return sd;
8660 }
8661
8662 static struct sched_domain *__build_cpu_sched_domain(struct s_data *d,
8663         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8664         struct sched_domain *parent, int i)
8665 {
8666         struct sched_domain *sd;
8667         sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8668         SD_INIT(sd, CPU);
8669         set_domain_attribute(sd, attr);
8670         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), d->nodemask);
8671         sd->parent = parent;
8672         if (parent)
8673                 parent->child = sd;
8674         cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8675         return sd;
8676 }
8677
8678 static struct sched_domain *__build_mc_sched_domain(struct s_data *d,
8679         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8680         struct sched_domain *parent, int i)
8681 {
8682         struct sched_domain *sd = parent;
8683 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8684         sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8685         SD_INIT(sd, MC);
8686         set_domain_attribute(sd, attr);
8687         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_coregroup_mask(i));
8688         sd->parent = parent;
8689         parent->child = sd;
8690         cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8691 #endif
8692         return sd;
8693 }
8694
8695 static struct sched_domain *__build_smt_sched_domain(struct s_data *d,
8696         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8697         struct sched_domain *parent, int i)
8698 {
8699         struct sched_domain *sd = parent;
8700 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8701         sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8702         SD_INIT(sd, SIBLING);
8703         set_domain_attribute(sd, attr);
8704         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, topology_thread_cpumask(i));
8705         sd->parent = parent;
8706         parent->child = sd;
8707         cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8708 #endif
8709         return sd;
8710 }
8711
8712 static void build_sched_groups(struct s_data *d, enum sched_domain_level l,
8713                                const struct cpumask *cpu_map, int cpu)
8714 {
8715         switch (l) {
8716 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8717         case SD_LV_SIBLING: /* set up CPU (sibling) groups */
8718                 cpumask_and(d->this_sibling_map, cpu_map,
8719                             topology_thread_cpumask(cpu));
8720                 if (cpu == cpumask_first(d->this_sibling_map))
8721                         init_sched_build_groups(d->this_sibling_map, cpu_map,
8722                                                 &cpu_to_cpu_group,
8723                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8724                 break;
8725 #endif
8726 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8727         case SD_LV_MC: /* set up multi-core groups */
8728                 cpumask_and(d->this_core_map, cpu_map, cpu_coregroup_mask(cpu));
8729                 if (cpu == cpumask_first(d->this_core_map))
8730                         init_sched_build_groups(d->this_core_map, cpu_map,
8731                                                 &cpu_to_core_group,
8732                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8733                 break;
8734 #endif
8735         case SD_LV_CPU: /* set up physical groups */
8736                 cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(cpu), cpu_map);
8737                 if (!cpumask_empty(d->nodemask))
8738                         init_sched_build_groups(d->nodemask, cpu_map,
8739                                                 &cpu_to_phys_group,
8740                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8741                 break;
8742 #ifdef CONFIG_NUMA
8743         case SD_LV_ALLNODES:
8744                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group,
8745                                         d->send_covered, d->tmpmask);
8746                 break;
8747 #endif
8748         default:
8749                 break;
8750         }
8751 }
8752
8753 /*
8754  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
8755  * to the individual cpus
8756  */
8757 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8758                                  struct sched_domain_attr *attr)
8759 {
8760         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
8761         struct s_data d;
8762         struct sched_domain *sd;
8763         int i;
8764 #ifdef CONFIG_NUMA
8765         d.sd_allnodes = 0;
8766 #endif
8767
8768         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
8769         if (alloc_state != sa_rootdomain)
8770                 goto error;
8771         alloc_state = sa_sched_groups;
8772
8773         /*
8774          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
8775          */
8776         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8777                 cpumask_and(d.nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)),
8778                             cpu_map);
8779
8780                 sd = __build_numa_sched_domains(&d, cpu_map, attr, i);
8781                 sd = __build_cpu_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8782                 sd = __build_mc_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8783                 sd = __build_smt_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8784         }
8785
8786         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8787                 build_sched_groups(&d, SD_LV_SIBLING, cpu_map, i);
8788                 build_sched_groups(&d, SD_LV_MC, cpu_map, i);
8789         }
8790
8791         /* Set up physical groups */
8792         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8793                 build_sched_groups(&d, SD_LV_CPU, cpu_map, i);
8794
8795 #ifdef CONFIG_NUMA
8796         /* Set up node groups */
8797         if (d.sd_allnodes)
8798                 build_sched_groups(&d, SD_LV_ALLNODES, cpu_map, 0);
8799
8800         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8801                 if (build_numa_sched_groups(&d, cpu_map, i))
8802                         goto error;
8803 #endif
8804
8805         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
8806 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8807         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8808                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8809                 init_sched_groups_power(i, sd);
8810         }
8811 #endif
8812 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8813         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8814                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8815                 init_sched_groups_power(i, sd);
8816         }
8817 #endif
8818
8819         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8820                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8821                 init_sched_groups_power(i, sd);
8822         }
8823
8824 #ifdef CONFIG_NUMA
8825         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8826                 init_numa_sched_groups_power(d.sched_group_nodes[i]);
8827
8828         if (d.sd_allnodes) {
8829                 struct sched_group *sg;
8830
8831                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
8832                                                                 d.tmpmask);
8833                 init_numa_sched_groups_power(sg);
8834         }
8835 #endif
8836
8837         /* Attach the domains */
8838         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8839 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8840                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8841 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8842                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8843 #else
8844                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8845 #endif
8846                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
8847         }
8848
8849         d.sched_group_nodes = NULL; /* don't free this we still need it */
8850         __free_domain_allocs(&d, sa_tmpmask, cpu_map);
8851         return 0;
8852
8853 error:
8854         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
8855         return -ENOMEM;
8856 }
8857
8858 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8859 {
8860         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
8861 }
8862
8863 static struct cpumask *doms_cur;        /* current sched domains */
8864 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
8865 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
8866                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
8867
8868 /*
8869  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
8870  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
8871  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
8872  */
8873 static cpumask_var_t fallback_doms;
8874
8875 /*
8876  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
8877  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
8878  * or 0 if it stayed the same.
8879  */
8880 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
8881 {
8882         return 0;
8883 }
8884
8885 /*
8886  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
8887  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
8888  * exclude other special cases in the future.
8889  */
8890 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8891 {
8892         int err;
8893
8894         arch_update_cpu_topology();
8895         ndoms_cur = 1;
8896         doms_cur = kmalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
8897         if (!doms_cur)
8898                 doms_cur = fallback_doms;
8899         cpumask_andnot(doms_cur, cpu_map, cpu_isolated_map);
8900         dattr_cur = NULL;
8901         err = build_sched_domains(doms_cur);
8902         register_sched_domain_sysctl();
8903
8904         return err;
8905 }
8906
8907 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8908                                        struct cpumask *tmpmask)
8909 {
8910         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
8911 }
8912
8913 /*
8914  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
8915  * These cpus will now be attached to the NULL domain
8916  */
8917 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8918 {
8919         /* Save because hotplug lock held. */
8920         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
8921         int i;
8922
8923         for_each_cpu(i, cpu_map)
8924                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
8925         synchronize_sched();
8926         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
8927 }
8928
8929 /* handle null as "default" */
8930 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
8931                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
8932 {
8933         struct sched_domain_attr tmp;
8934
8935         /* fast path */
8936         if (!new && !cur)
8937                 return 1;
8938
8939         tmp = SD_ATTR_INIT;
8940         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
8941                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
8942                         sizeof(struct sched_domain_attr));
8943 }
8944
8945 /*
8946  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
8947  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
8948  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
8949  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
8950  *
8951  * 'doms_new' is an array of cpumask's of length 'ndoms_new'.
8952  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
8953  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
8954  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
8955  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
8956  * it as it is.
8957  *
8958  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
8959  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
8960  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL &&
8961  * ndoms_new == 1, and partition_sched_domains() will fallback to
8962  * the single partition 'fallback_doms', it also forces the domains
8963  * to be rebuilt.
8964  *
8965  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
8966  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
8967  * and it will not create the default domain.
8968  *
8969  * Call with hotplug lock held
8970  */
8971 /* FIXME: Change to struct cpumask *doms_new[] */
8972 void partition_sched_domains(int ndoms_new, struct cpumask *doms_new,
8973                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
8974 {
8975         int i, j, n;
8976         int new_topology;
8977
8978         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8979
8980         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
8981         unregister_sched_domain_sysctl();
8982
8983         /* Let architecture update cpu core mappings. */
8984         new_topology = arch_update_cpu_topology();
8985
8986         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
8987
8988         /* Destroy deleted domains */
8989         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
8990                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
8991                         if (cpumask_equal(&doms_cur[i], &doms_new[j])
8992                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
8993                                 goto match1;
8994                 }
8995                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
8996                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
8997 match1:
8998                 ;
8999         }
9000
9001         if (doms_new == NULL) {
9002                 ndoms_cur = 0;
9003                 doms_new = fallback_doms;
9004                 cpumask_andnot(&doms_new[0], cpu_online_mask, cpu_isolated_map);
9005                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
9006         }
9007
9008         /* Build new domains */
9009         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
9010                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
9011                         if (cpumask_equal(&doms_new[i], &doms_cur[j])
9012                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
9013                                 goto match2;
9014                 }
9015                 /* no match - add a new doms_new */
9016                 __build_sched_domains(doms_new + i,
9017                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
9018 match2:
9019                 ;
9020         }
9021
9022         /* Remember the new sched domains */
9023         if (doms_cur != fallback_doms)
9024                 kfree(doms_cur);
9025         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
9026         doms_cur = doms_new;
9027         dattr_cur = dattr_new;
9028         ndoms_cur = ndoms_new;
9029
9030         register_sched_domain_sysctl();
9031
9032         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9033 }
9034
9035 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
9036 static void arch_reinit_sched_domains(void)
9037 {
9038         get_online_cpus();
9039
9040         /* Destroy domains first to force the rebuild */
9041         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
9042
9043         rebuild_sched_domains();
9044         put_online_cpus();
9045 }
9046
9047 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
9048 {
9049         unsigned int level = 0;
9050
9051         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
9052                 return -EINVAL;
9053
9054         /*
9055          * level is always be positive so don't check for
9056          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
9057          * What happens on 0 or 1 byte write,
9058          * need to check for count as well?
9059          */
9060
9061         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
9062                 return -EINVAL;
9063
9064         if (smt)
9065                 sched_smt_power_savings = level;
9066         else
9067                 sched_mc_power_savings = level;
9068
9069         arch_reinit_sched_domains();
9070
9071         return count;
9072 }
9073
9074 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9075 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
9076                                            char *page)
9077 {
9078         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
9079 }
9080 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
9081                                             const char *buf, size_t count)
9082 {
9083         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
9084 }
9085 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
9086                          sched_mc_power_savings_show,
9087                          sched_mc_power_savings_store);
9088 #endif
9089
9090 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9091 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
9092                                             char *page)
9093 {
9094         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
9095 }
9096 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
9097                                              const char *buf, size_t count)
9098 {
9099         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
9100 }
9101 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
9102                    sched_smt_power_savings_show,
9103                    sched_smt_power_savings_store);
9104 #endif
9105
9106 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
9107 {
9108         int err = 0;
9109
9110 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9111         if (smt_capable())
9112                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
9113                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
9114 #endif
9115 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9116         if (!err && mc_capable())
9117                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
9118                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
9119 #endif
9120         return err;
9121 }
9122 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
9123
9124 #ifndef CONFIG_CPUSETS
9125 /*
9126  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
9127  * When cpusets are enabled they take over this function.
9128  */
9129 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
9130                                 unsigned long action, void *hcpu)
9131 {
9132         switch (action) {
9133         case CPU_ONLINE:
9134         case CPU_ONLINE_FROZEN:
9135         case CPU_DEAD:
9136         case CPU_DEAD_FROZEN:
9137                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
9138                 return NOTIFY_OK;
9139
9140         default:
9141                 return NOTIFY_DONE;
9142         }
9143 }
9144 #endif
9145
9146 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
9147                                 unsigned long action, void *hcpu)
9148 {
9149         int cpu = (int)(long)hcpu;
9150
9151         switch (action) {
9152         case CPU_DOWN_PREPARE:
9153         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
9154                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
9155                 return NOTIFY_OK;
9156
9157         case CPU_DOWN_FAILED:
9158         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
9159         case CPU_ONLINE:
9160         case CPU_ONLINE_FROZEN:
9161                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
9162                 return NOTIFY_OK;
9163
9164         default:
9165                 return NOTIFY_DONE;
9166         }
9167 }
9168
9169 void __init sched_init_smp(void)
9170 {
9171         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
9172
9173         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
9174
9175 #if defined(CONFIG_NUMA)
9176         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
9177                                                                 GFP_KERNEL);
9178         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
9179 #endif
9180         get_online_cpus();
9181         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9182         arch_init_sched_domains(cpu_online_mask);
9183         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
9184         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
9185                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
9186         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9187         put_online_cpus();
9188
9189 #ifndef CONFIG_CPUSETS
9190         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
9191         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
9192 #endif
9193
9194         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
9195         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
9196
9197         init_hrtick();
9198
9199         /* Move init over to a non-isolated CPU */
9200         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
9201                 BUG();
9202         sched_init_granularity();
9203         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
9204
9205         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
9206         init_sched_rt_class();
9207 }
9208 #else
9209 void __init sched_init_smp(void)
9210 {
9211         sched_init_granularity();
9212 }
9213 #endif /* CONFIG_SMP */
9214
9215 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
9216
9217 int in_sched_functions(unsigned long addr)
9218 {
9219         return in_lock_functions(addr) ||
9220                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
9221                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
9222 }
9223
9224 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
9225 {
9226         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
9227         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
9228 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9229         cfs_rq->rq = rq;
9230 #endif
9231         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
9232 }
9233
9234 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
9235 {
9236         struct rt_prio_array *array;
9237         int i;
9238
9239         array = &rt_rq->active;
9240         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
9241                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
9242                 __clear_bit(i, array->bitmap);
9243         }
9244         /* delimiter for bitsearch: */
9245         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
9246
9247 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9248         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
9249 #ifdef CONFIG_SMP
9250         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
9251 #endif
9252 #endif
9253 #ifdef CONFIG_SMP
9254         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
9255         rt_rq->overloaded = 0;
9256         plist_head_init(&rt_rq->pushable_tasks, &rq->lock);
9257 #endif
9258
9259         rt_rq->rt_time = 0;
9260         rt_rq->rt_throttled = 0;
9261         rt_rq->rt_runtime = 0;
9262         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9263
9264 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9265         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
9266         rt_rq->rq = rq;
9267 #endif
9268 }
9269
9270 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9271 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
9272                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
9273                                 struct sched_entity *parent)
9274 {
9275         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9276         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
9277         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
9278         cfs_rq->tg = tg;
9279         if (add)
9280                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
9281
9282         tg->se[cpu] = se;
9283         /* se could be NULL for init_task_group */
9284         if (!se)
9285                 return;
9286
9287         if (!parent)
9288                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
9289         else
9290                 se->cfs_rq = parent->my_q;
9291
9292         se->my_q = cfs_rq;
9293         se->load.weight = tg->shares;
9294         se->load.inv_weight = 0;
9295         se->parent = parent;
9296 }
9297 #endif
9298
9299 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9300 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
9301                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
9302                 struct sched_rt_entity *parent)
9303 {
9304         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9305
9306         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
9307         init_rt_rq(rt_rq, rq);
9308         rt_rq->tg = tg;
9309         rt_rq->rt_se = rt_se;
9310         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9311         if (add)
9312                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
9313
9314         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
9315         if (!rt_se)
9316                 return;
9317
9318         if (!parent)
9319                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
9320         else
9321                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
9322
9323         rt_se->my_q = rt_rq;
9324         rt_se->parent = parent;
9325         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
9326 }
9327 #endif
9328
9329 void __init sched_init(void)
9330 {
9331         int i, j;
9332         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
9333
9334 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9335         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9336 #endif
9337 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9338         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9339 #endif
9340 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9341         alloc_size *= 2;
9342 #endif
9343 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9344         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
9345 #endif
9346         /*
9347          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
9348          * we use alloc_bootmem().
9349          */
9350         if (alloc_size) {
9351                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
9352
9353 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9354                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9355                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9356
9357                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9358                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9359
9360 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9361                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9362                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9363
9364                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9365                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9366 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9367 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9368 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9369                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9370                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9371
9372                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9373                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9374
9375 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9376                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9377                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9378
9379                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9380                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9381 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9382 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9383 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9384                 for_each_possible_cpu(i) {
9385                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
9386                         ptr += cpumask_size();
9387                 }
9388 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9389         }
9390
9391 #ifdef CONFIG_SMP
9392         init_defrootdomain();
9393 #endif
9394
9395         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
9396                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9397
9398 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9399         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
9400                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9401 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9402         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
9403                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
9404 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9405 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9406
9407 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9408         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
9409         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
9410
9411 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9412         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
9413         init_task_group.parent = &root_task_group;
9414         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
9415 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9416 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9417
9418         for_each_possible_cpu(i) {
9419                 struct rq *rq;
9420
9421                 rq = cpu_rq(i);
9422                 spin_lock_init(&rq->lock);
9423                 rq->nr_running = 0;
9424                 rq->calc_load_active = 0;
9425                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9426                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
9427                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
9428 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9429                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
9430                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
9431 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9432                 /*
9433                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
9434                  *
9435                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
9436                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
9437                  * system cpu resource is divided among the tasks of
9438                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
9439                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
9440                  * (se->load.weight).
9441                  *
9442                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
9443                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
9444                  * then A0's share of the cpu resource is:
9445                  *
9446                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
9447                  *
9448                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
9449                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
9450                  */
9451                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
9452 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9453                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
9454                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
9455                 /*
9456                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
9457                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
9458                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
9459                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
9460                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
9461                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
9462                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
9463                  * (init_tg_cfs_rq) and having one entity represent this group of
9464                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
9465                  */
9466                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
9467                                 &per_cpu(init_tg_cfs_rq, i),
9468                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
9469                                 root_task_group.se[i]);
9470
9471 #endif
9472 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9473
9474                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
9475 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9476                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
9477 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9478                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
9479 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9480                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
9481                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
9482                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
9483                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
9484                                 root_task_group.rt_se[i]);
9485 #endif
9486 #endif
9487
9488                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
9489                         rq->cpu_load[j] = 0;
9490 #ifdef CONFIG_SMP
9491                 rq->sd = NULL;
9492                 rq->rd = NULL;
9493                 rq->post_schedule = 0;
9494                 rq->active_balance = 0;
9495                 rq->next_balance = jiffies;
9496                 rq->push_cpu = 0;
9497                 rq->cpu = i;
9498                 rq->online = 0;
9499                 rq->migration_thread = NULL;
9500                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
9501                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
9502 #endif
9503                 init_rq_hrtick(rq);
9504                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
9505         }
9506
9507         set_load_weight(&init_task);
9508
9509 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
9510         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
9511 #endif
9512
9513 #ifdef CONFIG_SMP
9514         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
9515 #endif
9516
9517 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
9518         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
9519 #endif
9520
9521         /*
9522          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
9523          */
9524         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
9525         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
9526
9527         /*
9528          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
9529          * called from this thread, however somewhere below it might be,
9530          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
9531          * when this runqueue becomes "idle".
9532          */
9533         init_idle(current, smp_processor_id());
9534
9535         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9536
9537         /*
9538          * During early bootup we pretend to be a normal task:
9539          */
9540         current->sched_class = &fair_sched_class;
9541
9542         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9543         alloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9544 #ifdef CONFIG_SMP
9545 #ifdef CONFIG_NO_HZ
9546         alloc_cpumask_var(&nohz.cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9547         alloc_cpumask_var(&nohz.ilb_grp_nohz_mask, GFP_NOWAIT);
9548 #endif
9549         alloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
9550 #endif /* SMP */
9551
9552         perf_counter_init();
9553
9554         scheduler_running = 1;
9555 }
9556
9557 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
9558 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
9559 {
9560         int nested = preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE;
9561
9562         return (nested == PREEMPT_INATOMIC_BASE + preempt_offset);
9563 }
9564
9565 void __might_sleep(char *file, int line, int preempt_offset)
9566 {
9567 #ifdef in_atomic
9568         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
9569
9570         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
9571             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
9572                 return;
9573         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9574                 return;
9575         prev_jiffy = jiffies;
9576
9577         printk(KERN_ERR
9578                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
9579                         file, line);
9580         printk(KERN_ERR
9581                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
9582                         in_atomic(), irqs_disabled(),
9583                         current->pid, current->comm);
9584
9585         debug_show_held_locks(current);
9586         if (irqs_disabled())
9587                 print_irqtrace_events(current);
9588         dump_stack();
9589 #endif
9590 }
9591 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
9592 #endif
9593
9594 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
9595 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
9596 {
9597         int on_rq;
9598
9599         update_rq_clock(rq);
9600         on_rq = p->se.on_rq;
9601         if (on_rq)
9602                 deactivate_task(rq, p, 0);
9603         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
9604         if (on_rq) {
9605                 activate_task(rq, p, 0);
9606                 resched_task(rq->curr);
9607         }
9608 }
9609
9610 void normalize_rt_tasks(void)
9611 {
9612         struct task_struct *g, *p;
9613         unsigned long flags;
9614         struct rq *rq;
9615
9616         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
9617         do_each_thread(g, p) {
9618                 /*
9619                  * Only normalize user tasks:
9620                  */
9621                 if (!p->mm)
9622                         continue;
9623
9624                 p->se.exec_start                = 0;
9625 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
9626                 p->se.wait_start                = 0;
9627                 p->se.sleep_start               = 0;
9628                 p->se.block_start               = 0;
9629 #endif
9630
9631                 if (!rt_task(p)) {
9632                         /*
9633                          * Renice negative nice level userspace
9634                          * tasks back to 0:
9635                          */
9636                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
9637                                 set_user_nice(p, 0);
9638                         continue;
9639                 }
9640
9641                 spin_lock(&p->pi_lock);
9642                 rq = __task_rq_lock(p);
9643
9644                 normalize_task(rq, p);
9645
9646                 __task_rq_unlock(rq);
9647                 spin_unlock(&p->pi_lock);
9648         } while_each_thread(g, p);
9649
9650         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
9651 }
9652
9653 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
9654
9655 #ifdef CONFIG_IA64
9656 /*
9657  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
9658  *
9659  * They can only be called when the whole system has been
9660  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
9661  * activity can take place. Using them for anything else would
9662  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
9663  * under any other configuration.
9664  */
9665
9666 /**
9667  * curr_task - return the current task for a given cpu.
9668  * @cpu: the processor in question.
9669  *
9670  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9671  */
9672 struct task_struct *curr_task(int cpu)
9673 {
9674         return cpu_curr(cpu);
9675 }
9676
9677 /**
9678  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
9679  * @cpu: the processor in question.
9680  * @p: the task pointer to set.
9681  *
9682  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
9683  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
9684  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
9685  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
9686  * and caller must save the original value of the current task (see
9687  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
9688  * re-starting the system.
9689  *
9690  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9691  */
9692 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
9693 {
9694         cpu_curr(cpu) = p;
9695 }
9696
9697 #endif
9698
9699 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9700 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9701 {
9702         int i;
9703
9704         for_each_possible_cpu(i) {
9705                 if (tg->cfs_rq)
9706                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
9707                 if (tg->se)
9708                         kfree(tg->se[i]);
9709         }
9710
9711         kfree(tg->cfs_rq);
9712         kfree(tg->se);
9713 }
9714
9715 static
9716 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9717 {
9718         struct cfs_rq *cfs_rq;
9719         struct sched_entity *se;
9720         struct rq *rq;
9721         int i;
9722
9723         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9724         if (!tg->cfs_rq)
9725                 goto err;
9726         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9727         if (!tg->se)
9728                 goto err;
9729
9730         tg->shares = NICE_0_LOAD;
9731
9732         for_each_possible_cpu(i) {
9733                 rq = cpu_rq(i);
9734
9735                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
9736                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9737                 if (!cfs_rq)
9738                         goto err;
9739
9740                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
9741                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9742                 if (!se)
9743                         goto err;
9744
9745                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
9746         }
9747
9748         return 1;
9749
9750  err:
9751         return 0;
9752 }
9753
9754 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9755 {
9756         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
9757                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
9758 }
9759
9760 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9761 {
9762         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
9763 }
9764 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
9765 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9766 {
9767 }
9768
9769 static inline
9770 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9771 {
9772         return 1;
9773 }
9774
9775 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9776 {
9777 }
9778
9779 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9780 {
9781 }
9782 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9783
9784 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9785 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9786 {
9787         int i;
9788
9789         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
9790
9791         for_each_possible_cpu(i) {
9792                 if (tg->rt_rq)
9793                         kfree(tg->rt_rq[i]);
9794                 if (tg->rt_se)
9795                         kfree(tg->rt_se[i]);
9796         }
9797
9798         kfree(tg->rt_rq);
9799         kfree(tg->rt_se);
9800 }
9801
9802 static
9803 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9804 {
9805         struct rt_rq *rt_rq;
9806         struct sched_rt_entity *rt_se;
9807         struct rq *rq;
9808         int i;
9809
9810         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9811         if (!tg->rt_rq)
9812                 goto err;
9813         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9814         if (!tg->rt_se)
9815                 goto err;
9816
9817         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
9818                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
9819
9820         for_each_possible_cpu(i) {
9821                 rq = cpu_rq(i);
9822
9823                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
9824                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9825                 if (!rt_rq)
9826                         goto err;
9827
9828                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
9829                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9830                 if (!rt_se)
9831                         goto err;
9832
9833                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
9834         }
9835
9836         return 1;
9837
9838  err:
9839         return 0;
9840 }
9841
9842 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9843 {
9844         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
9845                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
9846 }
9847
9848 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9849 {
9850         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
9851 }
9852 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9853 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9854 {
9855 }
9856
9857 static inline
9858 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9859 {
9860         return 1;
9861 }
9862
9863 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9864 {
9865 }
9866
9867 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9868 {
9869 }
9870 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9871
9872 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9873 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
9874 {
9875         free_fair_sched_group(tg);
9876         free_rt_sched_group(tg);
9877         kfree(tg);
9878 }
9879
9880 /* allocate runqueue etc for a new task group */
9881 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
9882 {
9883         struct task_group *tg;
9884         unsigned long flags;
9885         int i;
9886
9887         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
9888         if (!tg)
9889                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9890
9891         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
9892                 goto err;
9893
9894         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
9895                 goto err;
9896
9897         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9898         for_each_possible_cpu(i) {
9899                 register_fair_sched_group(tg, i);
9900                 register_rt_sched_group(tg, i);
9901         }
9902         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
9903
9904         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
9905
9906         tg->parent = parent;
9907         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
9908         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
9909         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9910
9911         return tg;
9912
9913 err:
9914         free_sched_group(tg);
9915         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9916 }
9917
9918 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
9919 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
9920 {
9921         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
9922         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
9923 }
9924
9925 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
9926 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
9927 {
9928         unsigned long flags;
9929         int i;
9930
9931         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9932         for_each_possible_cpu(i) {
9933                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
9934                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
9935         }
9936         list_del_rcu(&tg->list);
9937         list_del_rcu(&tg->siblings);
9938         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9939
9940         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
9941         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
9942 }
9943
9944 /* change task's runqueue when it moves between groups.
9945  *      The caller of this function should have put the task in its new group
9946  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
9947  *      reflect its new group.
9948  */
9949 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
9950 {
9951         int on_rq, running;
9952         unsigned long flags;
9953         struct rq *rq;
9954
9955         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
9956
9957         update_rq_clock(rq);
9958
9959         running = task_current(rq, tsk);
9960         on_rq = tsk->se.on_rq;
9961
9962         if (on_rq)
9963                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
9964         if (unlikely(running))
9965                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
9966
9967         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
9968
9969 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9970         if (tsk->sched_class->moved_group)
9971                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
9972 #endif
9973
9974         if (unlikely(running))
9975                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
9976         if (on_rq)
9977                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
9978
9979         task_rq_unlock(rq, &flags);
9980 }
9981 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9982
9983 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9984 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
9985 {
9986         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
9987         int on_rq;
9988
9989         on_rq = se->on_rq;
9990         if (on_rq)
9991                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
9992
9993         se->load.weight = shares;
9994         se->load.inv_weight = 0;
9995
9996         if (on_rq)
9997                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
9998 }
9999
10000 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
10001 {
10002         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
10003         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
10004         unsigned long flags;
10005
10006         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
10007         __set_se_shares(se, shares);
10008         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
10009 }
10010
10011 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
10012
10013 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
10014 {
10015         int i;
10016         unsigned long flags;
10017
10018         /*
10019          * We can't change the weight of the root cgroup.
10020          */
10021         if (!tg->se[0])
10022                 return -EINVAL;
10023
10024         if (shares < MIN_SHARES)
10025                 shares = MIN_SHARES;
10026         else if (shares > MAX_SHARES)
10027                 shares = MAX_SHARES;
10028
10029         mutex_lock(&shares_mutex);
10030         if (tg->shares == shares)
10031                 goto done;
10032
10033         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10034         for_each_possible_cpu(i)
10035                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
10036         list_del_rcu(&tg->siblings);
10037         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10038
10039         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
10040         synchronize_sched();
10041
10042         /*
10043          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
10044          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
10045          */
10046         tg->shares = shares;
10047         for_each_possible_cpu(i) {
10048                 /*
10049                  * force a rebalance
10050                  */
10051                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
10052                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
10053         }
10054
10055         /*
10056          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
10057          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
10058          */
10059         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10060         for_each_possible_cpu(i)
10061                 register_fair_sched_group(tg, i);
10062         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
10063         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10064 done:
10065         mutex_unlock(&shares_mutex);
10066         return 0;
10067 }
10068
10069 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
10070 {
10071         return tg->shares;
10072 }
10073 #endif
10074
10075 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10076 /*
10077  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
10078  */
10079 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
10080
10081 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
10082 {
10083         if (runtime == RUNTIME_INF)
10084                 return 1ULL << 20;
10085
10086         return div64_u64(runtime << 20, period);
10087 }
10088
10089 /* Must be called with tasklist_lock held */
10090 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
10091 {
10092         struct task_struct *g, *p;
10093
10094         do_each_thread(g, p) {
10095                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
10096                         return 1;
10097         } while_each_thread(g, p);
10098
10099         return 0;
10100 }
10101
10102 struct rt_schedulable_data {
10103         struct task_group *tg;
10104         u64 rt_period;
10105         u64 rt_runtime;
10106 };
10107
10108 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
10109 {
10110         struct rt_schedulable_data *d = data;
10111         struct task_group *child;
10112         unsigned long total, sum = 0;
10113         u64 period, runtime;
10114
10115         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10116         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10117
10118         if (tg == d->tg) {
10119                 period = d->rt_period;
10120                 runtime = d->rt_runtime;
10121         }
10122
10123 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
10124         if (tg == &root_task_group) {
10125                 period = global_rt_period();
10126                 runtime = global_rt_runtime();
10127         }
10128 #endif
10129
10130         /*
10131          * Cannot have more runtime than the period.
10132          */
10133         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
10134                 return -EINVAL;
10135
10136         /*
10137          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
10138          */
10139         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
10140                 return -EBUSY;
10141
10142         total = to_ratio(period, runtime);
10143
10144         /*
10145          * Nobody can have more than the global setting allows.
10146          */
10147         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
10148                 return -EINVAL;
10149
10150         /*
10151          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
10152          */
10153         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
10154                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
10155                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
10156
10157                 if (child == d->tg) {
10158                         period = d->rt_period;
10159                         runtime = d->rt_runtime;
10160                 }
10161
10162                 sum += to_ratio(period, runtime);
10163         }
10164
10165         if (sum > total)
10166                 return -EINVAL;
10167
10168         return 0;
10169 }
10170
10171 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
10172 {
10173         struct rt_schedulable_data data = {
10174                 .tg = tg,
10175                 .rt_period = period,
10176                 .rt_runtime = runtime,
10177         };
10178
10179         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
10180 }
10181
10182 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
10183                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
10184 {
10185         int i, err = 0;
10186
10187         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10188         read_lock(&tasklist_lock);
10189         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
10190         if (err)
10191                 goto unlock;
10192
10193         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10194         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
10195         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
10196
10197         for_each_possible_cpu(i) {
10198                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
10199
10200                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10201                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
10202                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10203         }
10204         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10205  unlock:
10206         read_unlock(&tasklist_lock);
10207         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10208
10209         return err;
10210 }
10211
10212 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
10213 {
10214         u64 rt_runtime, rt_period;
10215
10216         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10217         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
10218         if (rt_runtime_us < 0)
10219                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
10220
10221         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10222 }
10223
10224 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
10225 {
10226         u64 rt_runtime_us;
10227
10228         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
10229                 return -1;
10230
10231         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10232         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
10233         return rt_runtime_us;
10234 }
10235
10236 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
10237 {
10238         u64 rt_runtime, rt_period;
10239
10240         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
10241         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10242
10243         if (rt_period == 0)
10244                 return -EINVAL;
10245
10246         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10247 }
10248
10249 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
10250 {
10251         u64 rt_period_us;
10252
10253         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10254         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
10255         return rt_period_us;
10256 }
10257
10258 static int sched_rt_global_constraints(void)
10259 {
10260         u64 runtime, period;
10261         int ret = 0;
10262
10263         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10264                 return -EINVAL;
10265
10266         runtime = global_rt_runtime();
10267         period = global_rt_period();
10268
10269         /*
10270          * Sanity check on the sysctl variables.
10271          */
10272         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
10273                 return -EINVAL;
10274
10275         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10276         read_lock(&tasklist_lock);
10277         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
10278         read_unlock(&tasklist_lock);
10279         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10280
10281         return ret;
10282 }
10283
10284 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
10285 {
10286         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
10287         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
10288                 return 0;
10289
10290         return 1;
10291 }
10292
10293 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10294 static int sched_rt_global_constraints(void)
10295 {
10296         unsigned long flags;
10297         int i;
10298
10299         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10300                 return -EINVAL;
10301
10302         /*
10303          * There's always some RT tasks in the root group
10304          * -- migration, kstopmachine etc..
10305          */
10306         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
10307                 return -EBUSY;
10308
10309         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10310         for_each_possible_cpu(i) {
10311                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
10312
10313                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10314                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
10315                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10316         }
10317         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10318
10319         return 0;
10320 }
10321 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10322
10323 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
10324                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
10325                 loff_t *ppos)
10326 {
10327         int ret;
10328         int old_period, old_runtime;
10329         static DEFINE_MUTEX(mutex);
10330
10331         mutex_lock(&mutex);
10332         old_period = sysctl_sched_rt_period;
10333         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
10334
10335         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
10336
10337         if (!ret && write) {
10338                 ret = sched_rt_global_constraints();
10339                 if (ret) {
10340                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
10341                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
10342                 } else {
10343                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
10344                         def_rt_bandwidth.rt_period =
10345                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
10346                 }
10347         }
10348         mutex_unlock(&mutex);
10349
10350         return ret;
10351 }
10352
10353 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
10354
10355 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
10356 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
10357 {
10358         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
10359                             struct task_group, css);
10360 }
10361
10362 static struct cgroup_subsys_state *
10363 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10364 {
10365         struct task_group *tg, *parent;
10366
10367         if (!cgrp->parent) {
10368                 /* This is early initialization for the top cgroup */
10369                 return &init_task_group.css;
10370         }
10371
10372         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
10373         tg = sched_create_group(parent);
10374         if (IS_ERR(tg))
10375                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10376
10377         return &tg->css;
10378 }
10379
10380 static void
10381 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10382 {
10383         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10384
10385         sched_destroy_group(tg);
10386 }
10387
10388 static int
10389 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10390                       struct task_struct *tsk)
10391 {
10392 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10393         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
10394                 return -EINVAL;
10395 #else
10396         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
10397         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
10398                 return -EINVAL;
10399 #endif
10400
10401         return 0;
10402 }
10403
10404 static void
10405 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10406                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
10407 {
10408         sched_move_task(tsk);
10409 }
10410
10411 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10412 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10413                                 u64 shareval)
10414 {
10415         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
10416 }
10417
10418 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10419 {
10420         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10421
10422         return (u64) tg->shares;
10423 }
10424 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
10425
10426 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10427 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10428                                 s64 val)
10429 {
10430         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
10431 }
10432
10433 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10434 {
10435         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
10436 }
10437
10438 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10439                 u64 rt_period_us)
10440 {
10441         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
10442 }
10443
10444 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10445 {
10446         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
10447 }
10448 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10449
10450 static struct cftype cpu_files[] = {
10451 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10452         {
10453                 .name = "shares",
10454                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
10455                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
10456         },
10457 #endif
10458 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10459         {
10460                 .name = "rt_runtime_us",
10461                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
10462                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
10463         },
10464         {
10465                 .name = "rt_period_us",
10466                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
10467                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
10468         },
10469 #endif
10470 };
10471
10472 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
10473 {
10474         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
10475 }
10476
10477 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
10478         .name           = "cpu",
10479         .create         = cpu_cgroup_create,
10480         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
10481         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
10482         .attach         = cpu_cgroup_attach,
10483         .populate       = cpu_cgroup_populate,
10484         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
10485         .early_init     = 1,
10486 };
10487
10488 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
10489
10490 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
10491
10492 /*
10493  * CPU accounting code for task groups.
10494  *
10495  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
10496  * (balbir@in.ibm.com).
10497  */
10498
10499 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
10500 struct cpuacct {
10501         struct cgroup_subsys_state css;
10502         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
10503         u64 *cpuusage;
10504         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
10505         struct cpuacct *parent;
10506 };
10507
10508 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
10509
10510 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
10511 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
10512 {
10513         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
10514                             struct cpuacct, css);
10515 }
10516
10517 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
10518 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
10519 {
10520         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
10521                             struct cpuacct, css);
10522 }
10523
10524 /* create a new cpu accounting group */
10525 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
10526         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10527 {
10528         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
10529         int i;
10530
10531         if (!ca)
10532                 goto out;
10533
10534         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
10535         if (!ca->cpuusage)
10536                 goto out_free_ca;
10537
10538         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10539                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
10540                         goto out_free_counters;
10541
10542         if (cgrp->parent)
10543                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
10544
10545         return &ca->css;
10546
10547 out_free_counters:
10548         while (--i >= 0)
10549                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10550         free_percpu(ca->cpuusage);
10551 out_free_ca:
10552         kfree(ca);
10553 out:
10554         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10555 }
10556
10557 /* destroy an existing cpu accounting group */
10558 static void
10559 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10560 {
10561         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10562         int i;
10563
10564         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10565                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10566         free_percpu(ca->cpuusage);
10567         kfree(ca);
10568 }
10569
10570 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
10571 {
10572         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10573         u64 data;
10574
10575 #ifndef CONFIG_64BIT
10576         /*
10577          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
10578          */
10579         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10580         data = *cpuusage;
10581         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10582 #else
10583         data = *cpuusage;
10584 #endif
10585
10586         return data;
10587 }
10588
10589 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
10590 {
10591         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10592
10593 #ifndef CONFIG_64BIT
10594         /*
10595          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
10596          */
10597         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10598         *cpuusage = val;
10599         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10600 #else
10601         *cpuusage = val;
10602 #endif
10603 }
10604
10605 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
10606 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10607 {
10608         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10609         u64 totalcpuusage = 0;
10610         int i;
10611
10612         for_each_present_cpu(i)
10613                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10614
10615         return totalcpuusage;
10616 }
10617
10618 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10619                                                                 u64 reset)
10620 {
10621         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10622         int err = 0;
10623         int i;
10624
10625         if (reset) {
10626                 err = -EINVAL;
10627                 goto out;
10628         }
10629
10630         for_each_present_cpu(i)
10631                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
10632
10633 out:
10634         return err;
10635 }
10636
10637 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
10638                                    struct seq_file *m)
10639 {
10640         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
10641         u64 percpu;
10642         int i;
10643
10644         for_each_present_cpu(i) {
10645                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10646                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
10647         }
10648         seq_printf(m, "\n");
10649         return 0;
10650 }
10651
10652 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
10653         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
10654         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
10655 };
10656
10657 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10658                 struct cgroup_map_cb *cb)
10659 {
10660         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10661         int i;
10662
10663         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
10664                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
10665                 val = cputime64_to_clock_t(val);
10666                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
10667         }
10668         return 0;
10669 }
10670
10671 static struct cftype files[] = {
10672         {
10673                 .name = "usage",
10674                 .read_u64 = cpuusage_read,
10675                 .write_u64 = cpuusage_write,
10676         },
10677         {
10678                 .name = "usage_percpu",
10679                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
10680         },
10681         {
10682                 .name = "stat",
10683                 .read_map = cpuacct_stats_show,
10684         },
10685 };
10686
10687 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10688 {
10689         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
10690 }
10691
10692 /*
10693  * charge this task's execution time to its accounting group.
10694  *
10695  * called with rq->lock held.
10696  */
10697 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
10698 {
10699         struct cpuacct *ca;
10700         int cpu;
10701
10702         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10703                 return;
10704
10705         cpu = task_cpu(tsk);
10706
10707         rcu_read_lock();
10708
10709         ca = task_ca(tsk);
10710
10711         for (; ca; ca = ca->parent) {
10712                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10713                 *cpuusage += cputime;
10714         }
10715
10716         rcu_read_unlock();
10717 }
10718
10719 /*
10720  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
10721  */
10722 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
10723                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
10724 {
10725         struct cpuacct *ca;
10726
10727         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10728                 return;
10729
10730         rcu_read_lock();
10731         ca = task_ca(tsk);
10732
10733         do {
10734                 percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val);
10735                 ca = ca->parent;
10736         } while (ca);
10737         rcu_read_unlock();
10738 }
10739
10740 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
10741         .name = "cpuacct",
10742         .create = cpuacct_create,
10743         .destroy = cpuacct_destroy,
10744         .populate = cpuacct_populate,
10745         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
10746 };
10747 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */
10748
10749 #ifndef CONFIG_SMP
10750
10751 int rcu_expedited_torture_stats(char *page)
10752 {
10753         return 0;
10754 }
10755 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_expedited_torture_stats);
10756
10757 void synchronize_sched_expedited(void)
10758 {
10759 }
10760 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
10761
10762 #else /* #ifndef CONFIG_SMP */
10763
10764 static DEFINE_PER_CPU(struct migration_req, rcu_migration_req);
10765 static DEFINE_MUTEX(rcu_sched_expedited_mutex);
10766
10767 #define RCU_EXPEDITED_STATE_POST -2
10768 #define RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE -1
10769
10770 static int rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE;
10771
10772 int rcu_expedited_torture_stats(char *page)
10773 {
10774         int cnt = 0;
10775         int cpu;
10776
10777         cnt += sprintf(&page[cnt], "state: %d /", rcu_expedited_state);
10778         for_each_online_cpu(cpu) {
10779                  cnt += sprintf(&page[cnt], " %d:%d",
10780                                 cpu, per_cpu(rcu_migration_req, cpu).dest_cpu);
10781         }
10782         cnt += sprintf(&page[cnt], "\n");
10783         return cnt;
10784 }
10785 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_expedited_torture_stats);
10786
10787 static long synchronize_sched_expedited_count;
10788
10789 /*
10790  * Wait for an rcu-sched grace period to elapse, but use "big hammer"
10791  * approach to force grace period to end quickly.  This consumes
10792  * significant time on all CPUs, and is thus not recommended for
10793  * any sort of common-case code.
10794  *
10795  * Note that it is illegal to call this function while holding any
10796  * lock that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  Failing to
10797  * observe this restriction will result in deadlock.
10798  */
10799 void synchronize_sched_expedited(void)
10800 {
10801         int cpu;
10802         unsigned long flags;
10803         bool need_full_sync = 0;
10804         struct rq *rq;
10805         struct migration_req *req;
10806         long snap;
10807         int trycount = 0;
10808
10809         smp_mb();  /* ensure prior mod happens before capturing snap. */
10810         snap = ACCESS_ONCE(synchronize_sched_expedited_count) + 1;
10811         get_online_cpus();
10812         while (!mutex_trylock(&rcu_sched_expedited_mutex)) {
10813                 put_online_cpus();
10814                 if (trycount++ < 10)
10815                         udelay(trycount * num_online_cpus());
10816                 else {
10817                         synchronize_sched();
10818                         return;
10819                 }
10820                 if (ACCESS_ONCE(synchronize_sched_expedited_count) - snap > 0) {
10821                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
10822                         return;
10823                 }
10824                 get_online_cpus();
10825         }
10826         rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_POST;
10827         for_each_online_cpu(cpu) {
10828                 rq = cpu_rq(cpu);
10829                 req = &per_cpu(rcu_migration_req, cpu);
10830                 init_completion(&req->done);
10831                 req->task = NULL;
10832                 req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_NEED_QS;
10833                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
10834                 list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
10835                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
10836                 wake_up_process(rq->migration_thread);
10837         }
10838         for_each_online_cpu(cpu) {
10839                 rcu_expedited_state = cpu;
10840                 req = &per_cpu(rcu_migration_req, cpu);
10841                 rq = cpu_rq(cpu);
10842                 wait_for_completion(&req->done);
10843                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
10844                 if (unlikely(req->dest_cpu == RCU_MIGRATION_MUST_SYNC))
10845                         need_full_sync = 1;
10846                 req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_IDLE;
10847                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
10848         }
10849         rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE;
10850         mutex_unlock(&rcu_sched_expedited_mutex);
10851         put_online_cpus();
10852         if (need_full_sync)
10853                 synchronize_sched();
10854 }
10855 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
10856
10857 #endif /* #else #ifndef CONFIG_SMP */