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