sched: Consolidate select_task_rq() callers
[safe/jmp/linux-2.6] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/perf_event.h>
43 #include <linux/security.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/profile.h>
46 #include <linux/freezer.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/blkdev.h>
49 #include <linux/delay.h>
50 #include <linux/pid_namespace.h>
51 #include <linux/smp.h>
52 #include <linux/threads.h>
53 #include <linux/timer.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/cpuset.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/kthread.h>
59 #include <linux/proc_fs.h>
60 #include <linux/seq_file.h>
61 #include <linux/sysctl.h>
62 #include <linux/syscalls.h>
63 #include <linux/times.h>
64 #include <linux/tsacct_kern.h>
65 #include <linux/kprobes.h>
66 #include <linux/delayacct.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73 #include <linux/ftrace.h>
74
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77
78 #include "sched_cpupri.h"
79
80 #define CREATE_TRACE_POINTS
81 #include <trace/events/sched.h>
82
83 /*
84  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
85  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
86  * and back.
87  */
88 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
89 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
90 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
91
92 /*
93  * 'User priority' is the nice value converted to something we
94  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
95  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
96  */
97 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
98 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
99 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
100
101 /*
102  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
103  */
104 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
105
106 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
107 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
108
109 /*
110  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
111  *
112  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
113  * Timeslices get refilled after they expire.
114  */
115 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
116
117 /*
118  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
119  */
120 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
121
122 static inline int rt_policy(int policy)
123 {
124         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
125                 return 1;
126         return 0;
127 }
128
129 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
130 {
131         return rt_policy(p->policy);
132 }
133
134 /*
135  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
136  */
137 struct rt_prio_array {
138         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
139         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
140 };
141
142 struct rt_bandwidth {
143         /* nests inside the rq lock: */
144         spinlock_t              rt_runtime_lock;
145         ktime_t                 rt_period;
146         u64                     rt_runtime;
147         struct hrtimer          rt_period_timer;
148 };
149
150 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
151
152 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
153
154 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
155 {
156         struct rt_bandwidth *rt_b =
157                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
158         ktime_t now;
159         int overrun;
160         int idle = 0;
161
162         for (;;) {
163                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
164                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
165
166                 if (!overrun)
167                         break;
168
169                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
170         }
171
172         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
173 }
174
175 static
176 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
177 {
178         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
179         rt_b->rt_runtime = runtime;
180
181         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
182
183         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
184                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
185         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
186 }
187
188 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
189 {
190         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
191 }
192
193 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
194 {
195         ktime_t now;
196
197         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
198                 return;
199
200         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
201                 return;
202
203         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
204         for (;;) {
205                 unsigned long delta;
206                 ktime_t soft, hard;
207
208                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
209                         break;
210
211                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
212                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
213
214                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
215                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
216                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
217                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
218                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
219         }
220         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
221 }
222
223 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
224 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
225 {
226         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
227 }
228 #endif
229
230 /*
231  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
232  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
233  */
234 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
235
236 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
237
238 #include <linux/cgroup.h>
239
240 struct cfs_rq;
241
242 static LIST_HEAD(task_groups);
243
244 /* task group related information */
245 struct task_group {
246 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
247         struct cgroup_subsys_state css;
248 #endif
249
250 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
251         uid_t uid;
252 #endif
253
254 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
255         /* schedulable entities of this group on each cpu */
256         struct sched_entity **se;
257         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
258         struct cfs_rq **cfs_rq;
259         unsigned long shares;
260 #endif
261
262 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
263         struct sched_rt_entity **rt_se;
264         struct rt_rq **rt_rq;
265
266         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
267 #endif
268
269         struct rcu_head rcu;
270         struct list_head list;
271
272         struct task_group *parent;
273         struct list_head siblings;
274         struct list_head children;
275 };
276
277 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
278
279 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
280 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
281 {
282         user->tg->uid = user->uid;
283 }
284
285 /*
286  * Root task group.
287  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
288  *      be a child to this group.
289  */
290 struct task_group root_task_group;
291
292 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
293 /* Default task group's sched entity on each cpu */
294 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
295 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
296 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct cfs_rq, init_tg_cfs_rq);
297 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
298
299 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
300 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
301 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rt_rq, init_rt_rq);
302 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
303 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
304 #define root_task_group init_task_group
305 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
306
307 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
308  * a task group's cpu shares.
309  */
310 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
311
312 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
313
314 #ifdef CONFIG_SMP
315 static int root_task_group_empty(void)
316 {
317         return list_empty(&root_task_group.children);
318 }
319 #endif
320
321 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
322 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
323 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
324 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
325 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
326
327 /*
328  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
329  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
330  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
331  * too large, so as the shares value of a task group.
332  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
333  *  limitation from this.)
334  */
335 #define MIN_SHARES      2
336 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
337
338 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
339 #endif
340
341 /* Default task group.
342  *      Every task in system belong to this group at bootup.
343  */
344 struct task_group init_task_group;
345
346 /* return group to which a task belongs */
347 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
348 {
349         struct task_group *tg;
350
351 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
352         rcu_read_lock();
353         tg = __task_cred(p)->user->tg;
354         rcu_read_unlock();
355 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
356         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
357                                 struct task_group, css);
358 #else
359         tg = &init_task_group;
360 #endif
361         return tg;
362 }
363
364 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
365 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
366 {
367 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
368         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
369         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
370 #endif
371
372 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
373         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
374         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
375 #endif
376 }
377
378 #else
379
380 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
381 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
382 {
383         return NULL;
384 }
385
386 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
387
388 /* CFS-related fields in a runqueue */
389 struct cfs_rq {
390         struct load_weight load;
391         unsigned long nr_running;
392
393         u64 exec_clock;
394         u64 min_vruntime;
395
396         struct rb_root tasks_timeline;
397         struct rb_node *rb_leftmost;
398
399         struct list_head tasks;
400         struct list_head *balance_iterator;
401
402         /*
403          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
404          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
405          */
406         struct sched_entity *curr, *next, *last;
407
408         unsigned int nr_spread_over;
409
410 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
411         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
412
413         /*
414          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
415          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
416          * (like users, containers etc.)
417          *
418          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
419          * list is used during load balance.
420          */
421         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
422         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
423
424 #ifdef CONFIG_SMP
425         /*
426          * the part of load.weight contributed by tasks
427          */
428         unsigned long task_weight;
429
430         /*
431          *   h_load = weight * f(tg)
432          *
433          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
434          * this group.
435          */
436         unsigned long h_load;
437
438         /*
439          * this cpu's part of tg->shares
440          */
441         unsigned long shares;
442
443         /*
444          * load.weight at the time we set shares
445          */
446         unsigned long rq_weight;
447 #endif
448 #endif
449 };
450
451 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
452 struct rt_rq {
453         struct rt_prio_array active;
454         unsigned long rt_nr_running;
455 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
456         struct {
457                 int curr; /* highest queued rt task prio */
458 #ifdef CONFIG_SMP
459                 int next; /* next highest */
460 #endif
461         } highest_prio;
462 #endif
463 #ifdef CONFIG_SMP
464         unsigned long rt_nr_migratory;
465         unsigned long rt_nr_total;
466         int overloaded;
467         struct plist_head pushable_tasks;
468 #endif
469         int rt_throttled;
470         u64 rt_time;
471         u64 rt_runtime;
472         /* Nests inside the rq lock: */
473         spinlock_t rt_runtime_lock;
474
475 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
476         unsigned long rt_nr_boosted;
477
478         struct rq *rq;
479         struct list_head leaf_rt_rq_list;
480         struct task_group *tg;
481         struct sched_rt_entity *rt_se;
482 #endif
483 };
484
485 #ifdef CONFIG_SMP
486
487 /*
488  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
489  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
490  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
491  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
492  * object.
493  *
494  */
495 struct root_domain {
496         atomic_t refcount;
497         cpumask_var_t span;
498         cpumask_var_t online;
499
500         /*
501          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
502          * one runnable RT task.
503          */
504         cpumask_var_t rto_mask;
505         atomic_t rto_count;
506 #ifdef CONFIG_SMP
507         struct cpupri cpupri;
508 #endif
509 };
510
511 /*
512  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
513  * members (mimicking the global state we have today).
514  */
515 static struct root_domain def_root_domain;
516
517 #endif
518
519 /*
520  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
521  *
522  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
523  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
524  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
525  */
526 struct rq {
527         /* runqueue lock: */
528         spinlock_t lock;
529
530         /*
531          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
532          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
533          */
534         unsigned long nr_running;
535         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
536         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
537 #ifdef CONFIG_NO_HZ
538         unsigned char in_nohz_recently;
539 #endif
540         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
541         struct load_weight load;
542         unsigned long nr_load_updates;
543         u64 nr_switches;
544
545         struct cfs_rq cfs;
546         struct rt_rq rt;
547
548 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
549         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
550         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
551 #endif
552 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
553         struct list_head leaf_rt_rq_list;
554 #endif
555
556         /*
557          * This is part of a global counter where only the total sum
558          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
559          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
560          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
561          */
562         unsigned long nr_uninterruptible;
563
564         struct task_struct *curr, *idle;
565         unsigned long next_balance;
566         struct mm_struct *prev_mm;
567
568         u64 clock;
569
570         atomic_t nr_iowait;
571
572 #ifdef CONFIG_SMP
573         struct root_domain *rd;
574         struct sched_domain *sd;
575
576         unsigned char idle_at_tick;
577         /* For active balancing */
578         int post_schedule;
579         int active_balance;
580         int push_cpu;
581         /* cpu of this runqueue: */
582         int cpu;
583         int online;
584
585         unsigned long avg_load_per_task;
586
587         struct task_struct *migration_thread;
588         struct list_head migration_queue;
589
590         u64 rt_avg;
591         u64 age_stamp;
592         u64 idle_stamp;
593         u64 avg_idle;
594 #endif
595
596         /* calc_load related fields */
597         unsigned long calc_load_update;
598         long calc_load_active;
599
600 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
601 #ifdef CONFIG_SMP
602         int hrtick_csd_pending;
603         struct call_single_data hrtick_csd;
604 #endif
605         struct hrtimer hrtick_timer;
606 #endif
607
608 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
609         /* latency stats */
610         struct sched_info rq_sched_info;
611         unsigned long long rq_cpu_time;
612         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
613
614         /* sys_sched_yield() stats */
615         unsigned int yld_count;
616
617         /* schedule() stats */
618         unsigned int sched_switch;
619         unsigned int sched_count;
620         unsigned int sched_goidle;
621
622         /* try_to_wake_up() stats */
623         unsigned int ttwu_count;
624         unsigned int ttwu_local;
625
626         /* BKL stats */
627         unsigned int bkl_count;
628 #endif
629 };
630
631 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
632
633 static inline
634 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
635 {
636         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
637 }
638
639 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
640 {
641 #ifdef CONFIG_SMP
642         return rq->cpu;
643 #else
644         return 0;
645 #endif
646 }
647
648 /*
649  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
650  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
651  *
652  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
653  * preempt-disabled sections.
654  */
655 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
656         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
657
658 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
659 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
660 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
661 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
662 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
663
664 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
665 {
666         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
667 }
668
669 /*
670  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
671  */
672 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
673 # define const_debug __read_mostly
674 #else
675 # define const_debug static const
676 #endif
677
678 /**
679  * runqueue_is_locked
680  * @cpu: the processor in question.
681  *
682  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
683  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
684  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
685  */
686 int runqueue_is_locked(int cpu)
687 {
688         return spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
689 }
690
691 /*
692  * Debugging: various feature bits
693  */
694
695 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
696         __SCHED_FEAT_##name ,
697
698 enum {
699 #include "sched_features.h"
700 };
701
702 #undef SCHED_FEAT
703
704 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
705         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
706
707 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
708 #include "sched_features.h"
709         0;
710
711 #undef SCHED_FEAT
712
713 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
714 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
715         #name ,
716
717 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
718 #include "sched_features.h"
719         NULL
720 };
721
722 #undef SCHED_FEAT
723
724 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
725 {
726         int i;
727
728         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
729                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
730                         seq_puts(m, "NO_");
731                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
732         }
733         seq_puts(m, "\n");
734
735         return 0;
736 }
737
738 static ssize_t
739 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
740                 size_t cnt, loff_t *ppos)
741 {
742         char buf[64];
743         char *cmp = buf;
744         int neg = 0;
745         int i;
746
747         if (cnt > 63)
748                 cnt = 63;
749
750         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
751                 return -EFAULT;
752
753         buf[cnt] = 0;
754
755         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
756                 neg = 1;
757                 cmp += 3;
758         }
759
760         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
761                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
762
763                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
764                         if (neg)
765                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
766                         else
767                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
768                         break;
769                 }
770         }
771
772         if (!sched_feat_names[i])
773                 return -EINVAL;
774
775         *ppos += cnt;
776
777         return cnt;
778 }
779
780 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
781 {
782         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
783 }
784
785 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
786         .open           = sched_feat_open,
787         .write          = sched_feat_write,
788         .read           = seq_read,
789         .llseek         = seq_lseek,
790         .release        = single_release,
791 };
792
793 static __init int sched_init_debug(void)
794 {
795         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
796                         &sched_feat_fops);
797
798         return 0;
799 }
800 late_initcall(sched_init_debug);
801
802 #endif
803
804 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
805
806 /*
807  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
808  * Limited because this is done with IRQs disabled.
809  */
810 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
811
812 /*
813  * ratelimit for updating the group shares.
814  * default: 0.25ms
815  */
816 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
817
818 /*
819  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
820  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
821  * default: 4
822  */
823 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
824
825 /*
826  * period over which we average the RT time consumption, measured
827  * in ms.
828  *
829  * default: 1s
830  */
831 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
832
833 /*
834  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
835  * default: 1s
836  */
837 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
838
839 static __read_mostly int scheduler_running;
840
841 /*
842  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
843  * default: 0.95s
844  */
845 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
846
847 static inline u64 global_rt_period(void)
848 {
849         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
850 }
851
852 static inline u64 global_rt_runtime(void)
853 {
854         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
855                 return RUNTIME_INF;
856
857         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
858 }
859
860 #ifndef prepare_arch_switch
861 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
862 #endif
863 #ifndef finish_arch_switch
864 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
865 #endif
866
867 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
868 {
869         return rq->curr == p;
870 }
871
872 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
873 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
874 {
875         return task_current(rq, p);
876 }
877
878 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
879 {
880 }
881
882 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
883 {
884 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
885         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
886         rq->lock.owner = current;
887 #endif
888         /*
889          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
890          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
891          * prev into current:
892          */
893         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
894
895         spin_unlock_irq(&rq->lock);
896 }
897
898 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
899 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
900 {
901 #ifdef CONFIG_SMP
902         return p->oncpu;
903 #else
904         return task_current(rq, p);
905 #endif
906 }
907
908 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
909 {
910 #ifdef CONFIG_SMP
911         /*
912          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
913          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
914          * here.
915          */
916         next->oncpu = 1;
917 #endif
918 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
919         spin_unlock_irq(&rq->lock);
920 #else
921         spin_unlock(&rq->lock);
922 #endif
923 }
924
925 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
926 {
927 #ifdef CONFIG_SMP
928         /*
929          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
930          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
931          * finished.
932          */
933         smp_wmb();
934         prev->oncpu = 0;
935 #endif
936 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
937         local_irq_enable();
938 #endif
939 }
940 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
941
942 /*
943  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
944  * Must be called interrupts disabled.
945  */
946 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
947         __acquires(rq->lock)
948 {
949         for (;;) {
950                 struct rq *rq = task_rq(p);
951                 spin_lock(&rq->lock);
952                 if (likely(rq == task_rq(p)))
953                         return rq;
954                 spin_unlock(&rq->lock);
955         }
956 }
957
958 /*
959  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
960  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
961  * explicitly disabling preemption.
962  */
963 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
964         __acquires(rq->lock)
965 {
966         struct rq *rq;
967
968         for (;;) {
969                 local_irq_save(*flags);
970                 rq = task_rq(p);
971                 spin_lock(&rq->lock);
972                 if (likely(rq == task_rq(p)))
973                         return rq;
974                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
975         }
976 }
977
978 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
979 {
980         struct rq *rq = task_rq(p);
981
982         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
983         spin_unlock_wait(&rq->lock);
984 }
985
986 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
987         __releases(rq->lock)
988 {
989         spin_unlock(&rq->lock);
990 }
991
992 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
993         __releases(rq->lock)
994 {
995         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
996 }
997
998 /*
999  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1000  */
1001 static struct rq *this_rq_lock(void)
1002         __acquires(rq->lock)
1003 {
1004         struct rq *rq;
1005
1006         local_irq_disable();
1007         rq = this_rq();
1008         spin_lock(&rq->lock);
1009
1010         return rq;
1011 }
1012
1013 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1014 /*
1015  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1016  *
1017  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1018  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1019  * reschedule event.
1020  *
1021  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1022  * rq->lock.
1023  */
1024
1025 /*
1026  * Use hrtick when:
1027  *  - enabled by features
1028  *  - hrtimer is actually high res
1029  */
1030 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1031 {
1032         if (!sched_feat(HRTICK))
1033                 return 0;
1034         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1035                 return 0;
1036         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1037 }
1038
1039 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1040 {
1041         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1042                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1043 }
1044
1045 /*
1046  * High-resolution timer tick.
1047  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1048  */
1049 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1050 {
1051         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1052
1053         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1054
1055         spin_lock(&rq->lock);
1056         update_rq_clock(rq);
1057         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1058         spin_unlock(&rq->lock);
1059
1060         return HRTIMER_NORESTART;
1061 }
1062
1063 #ifdef CONFIG_SMP
1064 /*
1065  * called from hardirq (IPI) context
1066  */
1067 static void __hrtick_start(void *arg)
1068 {
1069         struct rq *rq = arg;
1070
1071         spin_lock(&rq->lock);
1072         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1073         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1074         spin_unlock(&rq->lock);
1075 }
1076
1077 /*
1078  * Called to set the hrtick timer state.
1079  *
1080  * called with rq->lock held and irqs disabled
1081  */
1082 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1083 {
1084         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1085         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1086
1087         hrtimer_set_expires(timer, time);
1088
1089         if (rq == this_rq()) {
1090                 hrtimer_restart(timer);
1091         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1092                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1093                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1094         }
1095 }
1096
1097 static int
1098 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1099 {
1100         int cpu = (int)(long)hcpu;
1101
1102         switch (action) {
1103         case CPU_UP_CANCELED:
1104         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1105         case CPU_DOWN_PREPARE:
1106         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1107         case CPU_DEAD:
1108         case CPU_DEAD_FROZEN:
1109                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1110                 return NOTIFY_OK;
1111         }
1112
1113         return NOTIFY_DONE;
1114 }
1115
1116 static __init void init_hrtick(void)
1117 {
1118         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1119 }
1120 #else
1121 /*
1122  * Called to set the hrtick timer state.
1123  *
1124  * called with rq->lock held and irqs disabled
1125  */
1126 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1127 {
1128         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1129                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1130 }
1131
1132 static inline void init_hrtick(void)
1133 {
1134 }
1135 #endif /* CONFIG_SMP */
1136
1137 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1138 {
1139 #ifdef CONFIG_SMP
1140         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1141
1142         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1143         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1144         rq->hrtick_csd.info = rq;
1145 #endif
1146
1147         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1148         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1149 }
1150 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1151 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1152 {
1153 }
1154
1155 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1156 {
1157 }
1158
1159 static inline void init_hrtick(void)
1160 {
1161 }
1162 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1163
1164 /*
1165  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1166  *
1167  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1168  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1169  * the target CPU.
1170  */
1171 #ifdef CONFIG_SMP
1172
1173 #ifndef tsk_is_polling
1174 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1175 #endif
1176
1177 static void resched_task(struct task_struct *p)
1178 {
1179         int cpu;
1180
1181         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1182
1183         if (test_tsk_need_resched(p))
1184                 return;
1185
1186         set_tsk_need_resched(p);
1187
1188         cpu = task_cpu(p);
1189         if (cpu == smp_processor_id())
1190                 return;
1191
1192         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1193         smp_mb();
1194         if (!tsk_is_polling(p))
1195                 smp_send_reschedule(cpu);
1196 }
1197
1198 static void resched_cpu(int cpu)
1199 {
1200         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1201         unsigned long flags;
1202
1203         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1204                 return;
1205         resched_task(cpu_curr(cpu));
1206         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1207 }
1208
1209 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1210 /*
1211  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1212  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1213  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1214  * idle system the next event might even be infinite time into the
1215  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1216  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1217  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1218  * wheel for the next timer event.
1219  */
1220 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1221 {
1222         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1223
1224         if (cpu == smp_processor_id())
1225                 return;
1226
1227         /*
1228          * This is safe, as this function is called with the timer
1229          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1230          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1231          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1232          * timer into account automatically.
1233          */
1234         if (rq->curr != rq->idle)
1235                 return;
1236
1237         /*
1238          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1239          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1240          * idle task through an additional NOOP schedule()
1241          */
1242         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1243
1244         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1245         smp_mb();
1246         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1247                 smp_send_reschedule(cpu);
1248 }
1249 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1250
1251 static u64 sched_avg_period(void)
1252 {
1253         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1254 }
1255
1256 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1257 {
1258         s64 period = sched_avg_period();
1259
1260         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1261                 rq->age_stamp += period;
1262                 rq->rt_avg /= 2;
1263         }
1264 }
1265
1266 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1267 {
1268         rq->rt_avg += rt_delta;
1269         sched_avg_update(rq);
1270 }
1271
1272 #else /* !CONFIG_SMP */
1273 static void resched_task(struct task_struct *p)
1274 {
1275         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1276         set_tsk_need_resched(p);
1277 }
1278
1279 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1280 {
1281 }
1282 #endif /* CONFIG_SMP */
1283
1284 #if BITS_PER_LONG == 32
1285 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1286 #else
1287 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1288 #endif
1289
1290 #define WMULT_SHIFT     32
1291
1292 /*
1293  * Shift right and round:
1294  */
1295 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1296
1297 /*
1298  * delta *= weight / lw
1299  */
1300 static unsigned long
1301 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1302                 struct load_weight *lw)
1303 {
1304         u64 tmp;
1305
1306         if (!lw->inv_weight) {
1307                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1308                         lw->inv_weight = 1;
1309                 else
1310                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1311                                 / (lw->weight+1);
1312         }
1313
1314         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1315         /*
1316          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1317          */
1318         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1319                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1320                         WMULT_SHIFT/2);
1321         else
1322                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1323
1324         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1325 }
1326
1327 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1328 {
1329         lw->weight += inc;
1330         lw->inv_weight = 0;
1331 }
1332
1333 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1334 {
1335         lw->weight -= dec;
1336         lw->inv_weight = 0;
1337 }
1338
1339 /*
1340  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1341  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1342  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1343  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1344  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1345  * slice expiry etc.
1346  */
1347
1348 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1349 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1350
1351 /*
1352  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1353  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1354  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1355  * that remained on nice 0.
1356  *
1357  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1358  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1359  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1360  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1361  * the relative distance between them is ~25%.)
1362  */
1363 static const int prio_to_weight[40] = {
1364  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1365  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1366  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1367  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1368  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1369  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1370  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1371  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1372 };
1373
1374 /*
1375  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1376  *
1377  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1378  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1379  * into multiplications:
1380  */
1381 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1382  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1383  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1384  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1385  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1386  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1387  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1388  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1389  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1390 };
1391
1392 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1393
1394 /*
1395  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1396  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1397  * structures to the load-balancing proper:
1398  */
1399 struct rq_iterator {
1400         void *arg;
1401         struct task_struct *(*start)(void *);
1402         struct task_struct *(*next)(void *);
1403 };
1404
1405 #ifdef CONFIG_SMP
1406 static unsigned long
1407 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1408               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1409               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1410               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1411
1412 static int
1413 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1414                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1415                    struct rq_iterator *iterator);
1416 #endif
1417
1418 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1419 enum cpuacct_stat_index {
1420         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1421         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1422
1423         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1424 };
1425
1426 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1427 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1428 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1429                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1430 #else
1431 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1432 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1433                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1434 #endif
1435
1436 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1437 {
1438         update_load_add(&rq->load, load);
1439 }
1440
1441 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1442 {
1443         update_load_sub(&rq->load, load);
1444 }
1445
1446 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1447 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1448
1449 /*
1450  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1451  * leaving it for the final time.
1452  */
1453 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1454 {
1455         struct task_group *parent, *child;
1456         int ret;
1457
1458         rcu_read_lock();
1459         parent = &root_task_group;
1460 down:
1461         ret = (*down)(parent, data);
1462         if (ret)
1463                 goto out_unlock;
1464         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1465                 parent = child;
1466                 goto down;
1467
1468 up:
1469                 continue;
1470         }
1471         ret = (*up)(parent, data);
1472         if (ret)
1473                 goto out_unlock;
1474
1475         child = parent;
1476         parent = parent->parent;
1477         if (parent)
1478                 goto up;
1479 out_unlock:
1480         rcu_read_unlock();
1481
1482         return ret;
1483 }
1484
1485 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1486 {
1487         return 0;
1488 }
1489 #endif
1490
1491 #ifdef CONFIG_SMP
1492 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1493 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1494 {
1495         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1496 }
1497
1498 /*
1499  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1500  * according to the scheduling class and "nice" value.
1501  *
1502  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1503  * balance conservatively.
1504  */
1505 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1506 {
1507         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1508         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1509
1510         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1511                 return total;
1512
1513         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1514 }
1515
1516 /*
1517  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1518  * according to the scheduling class and "nice" value.
1519  */
1520 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1521 {
1522         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1523         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1524
1525         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1526                 return total;
1527
1528         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1529 }
1530
1531 static struct sched_group *group_of(int cpu)
1532 {
1533         struct sched_domain *sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
1534
1535         if (!sd)
1536                 return NULL;
1537
1538         return sd->groups;
1539 }
1540
1541 static unsigned long power_of(int cpu)
1542 {
1543         struct sched_group *group = group_of(cpu);
1544
1545         if (!group)
1546                 return SCHED_LOAD_SCALE;
1547
1548         return group->cpu_power;
1549 }
1550
1551 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1552
1553 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1554 {
1555         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1556         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1557
1558         if (nr_running)
1559                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1560         else
1561                 rq->avg_load_per_task = 0;
1562
1563         return rq->avg_load_per_task;
1564 }
1565
1566 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1567
1568 static __read_mostly unsigned long *update_shares_data;
1569
1570 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1571
1572 /*
1573  * Calculate and set the cpu's group shares.
1574  */
1575 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1576                                     unsigned long sd_shares,
1577                                     unsigned long sd_rq_weight,
1578                                     unsigned long *usd_rq_weight)
1579 {
1580         unsigned long shares, rq_weight;
1581         int boost = 0;
1582
1583         rq_weight = usd_rq_weight[cpu];
1584         if (!rq_weight) {
1585                 boost = 1;
1586                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1587         }
1588
1589         /*
1590          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1591          * shares_i =  -----------------------------
1592          *                  \Sum_j rq_weight_j
1593          */
1594         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1595         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1596
1597         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1598                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1599                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1600                 unsigned long flags;
1601
1602                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1603                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1604                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1605                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1606                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1607         }
1608 }
1609
1610 /*
1611  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1612  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1613  * parent group depends on the shares of its child groups.
1614  */
1615 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1616 {
1617         unsigned long weight, rq_weight = 0, shares = 0;
1618         unsigned long *usd_rq_weight;
1619         struct sched_domain *sd = data;
1620         unsigned long flags;
1621         int i;
1622
1623         if (!tg->se[0])
1624                 return 0;
1625
1626         local_irq_save(flags);
1627         usd_rq_weight = per_cpu_ptr(update_shares_data, smp_processor_id());
1628
1629         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1630                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1631                 usd_rq_weight[i] = weight;
1632
1633                 /*
1634                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1635                  * is one of average load so that when a new task gets to
1636                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1637                  */
1638                 if (!weight)
1639                         weight = NICE_0_LOAD;
1640
1641                 rq_weight += weight;
1642                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1643         }
1644
1645         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1646                 shares = tg->shares;
1647
1648         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1649                 shares = tg->shares;
1650
1651         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1652                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd_rq_weight);
1653
1654         local_irq_restore(flags);
1655
1656         return 0;
1657 }
1658
1659 /*
1660  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1661  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1662  * group is a fraction of its parents load.
1663  */
1664 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1665 {
1666         unsigned long load;
1667         long cpu = (long)data;
1668
1669         if (!tg->parent) {
1670                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1671         } else {
1672                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1673                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1674                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1675         }
1676
1677         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1678
1679         return 0;
1680 }
1681
1682 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1683 {
1684         s64 elapsed;
1685         u64 now;
1686
1687         if (root_task_group_empty())
1688                 return;
1689
1690         now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1691         elapsed = now - sd->last_update;
1692
1693         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1694                 sd->last_update = now;
1695                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1696         }
1697 }
1698
1699 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1700 {
1701         if (root_task_group_empty())
1702                 return;
1703
1704         spin_unlock(&rq->lock);
1705         update_shares(sd);
1706         spin_lock(&rq->lock);
1707 }
1708
1709 static void update_h_load(long cpu)
1710 {
1711         if (root_task_group_empty())
1712                 return;
1713
1714         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1715 }
1716
1717 #else
1718
1719 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1720 {
1721 }
1722
1723 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1724 {
1725 }
1726
1727 #endif
1728
1729 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1730
1731 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1732
1733 /*
1734  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1735  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1736  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1737  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1738  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1739  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1740  */
1741 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1742         __releases(this_rq->lock)
1743         __acquires(busiest->lock)
1744         __acquires(this_rq->lock)
1745 {
1746         spin_unlock(&this_rq->lock);
1747         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1748
1749         return 1;
1750 }
1751
1752 #else
1753 /*
1754  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1755  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1756  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1757  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1758  * regardless of entry order into the function.
1759  */
1760 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1761         __releases(this_rq->lock)
1762         __acquires(busiest->lock)
1763         __acquires(this_rq->lock)
1764 {
1765         int ret = 0;
1766
1767         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1768                 if (busiest < this_rq) {
1769                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1770                         spin_lock(&busiest->lock);
1771                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1772                         ret = 1;
1773                 } else
1774                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1775         }
1776         return ret;
1777 }
1778
1779 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1780
1781 /*
1782  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1783  */
1784 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1785 {
1786         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1787                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1788                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1789                 BUG_ON(1);
1790         }
1791
1792         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1793 }
1794
1795 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1796         __releases(busiest->lock)
1797 {
1798         spin_unlock(&busiest->lock);
1799         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1800 }
1801 #endif
1802
1803 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1804 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1805 {
1806 #ifdef CONFIG_SMP
1807         cfs_rq->shares = shares;
1808 #endif
1809 }
1810 #endif
1811
1812 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1813
1814 #include "sched_stats.h"
1815 #include "sched_idletask.c"
1816 #include "sched_fair.c"
1817 #include "sched_rt.c"
1818 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1819 # include "sched_debug.c"
1820 #endif
1821
1822 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1823 #define for_each_class(class) \
1824    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1825
1826 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1827 {
1828         rq->nr_running++;
1829 }
1830
1831 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1832 {
1833         rq->nr_running--;
1834 }
1835
1836 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1837 {
1838         if (task_has_rt_policy(p)) {
1839                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1840                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1841                 return;
1842         }
1843
1844         /*
1845          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1846          */
1847         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1848                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1849                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1850                 return;
1851         }
1852
1853         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1854         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1855 }
1856
1857 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1858 {
1859         s64 diff = sample - *avg;
1860         *avg += diff >> 3;
1861 }
1862
1863 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1864 {
1865         if (wakeup)
1866                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1867
1868         sched_info_queued(p);
1869         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1870         p->se.on_rq = 1;
1871 }
1872
1873 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1874 {
1875         if (sleep) {
1876                 if (p->se.last_wakeup) {
1877                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1878                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1879                         p->se.last_wakeup = 0;
1880                 } else {
1881                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1882                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1883                 }
1884         }
1885
1886         sched_info_dequeued(p);
1887         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1888         p->se.on_rq = 0;
1889 }
1890
1891 /*
1892  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1893  */
1894 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1895 {
1896         return p->static_prio;
1897 }
1898
1899 /*
1900  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1901  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1902  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1903  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1904  * estimator recalculates.
1905  */
1906 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1907 {
1908         int prio;
1909
1910         if (task_has_rt_policy(p))
1911                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1912         else
1913                 prio = __normal_prio(p);
1914         return prio;
1915 }
1916
1917 /*
1918  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1919  * taken into account by the scheduler. This value might
1920  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1921  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1922  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1923  */
1924 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1925 {
1926         p->normal_prio = normal_prio(p);
1927         /*
1928          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1929          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1930          * to the normal priority:
1931          */
1932         if (!rt_prio(p->prio))
1933                 return p->normal_prio;
1934         return p->prio;
1935 }
1936
1937 /*
1938  * activate_task - move a task to the runqueue.
1939  */
1940 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1941 {
1942         if (task_contributes_to_load(p))
1943                 rq->nr_uninterruptible--;
1944
1945         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1946         inc_nr_running(rq);
1947 }
1948
1949 /*
1950  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1951  */
1952 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1953 {
1954         if (task_contributes_to_load(p))
1955                 rq->nr_uninterruptible++;
1956
1957         dequeue_task(rq, p, sleep);
1958         dec_nr_running(rq);
1959 }
1960
1961 /**
1962  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1963  * @p: the task in question.
1964  */
1965 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1966 {
1967         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1968 }
1969
1970 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1971 {
1972         set_task_rq(p, cpu);
1973 #ifdef CONFIG_SMP
1974         /*
1975          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1976          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1977          * per-task data have been completed by this moment.
1978          */
1979         smp_wmb();
1980         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1981 #endif
1982 }
1983
1984 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1985                                        const struct sched_class *prev_class,
1986                                        int oldprio, int running)
1987 {
1988         if (prev_class != p->sched_class) {
1989                 if (prev_class->switched_from)
1990                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1991                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1992         } else
1993                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1994 }
1995
1996 /**
1997  * kthread_bind - bind a just-created kthread to a cpu.
1998  * @p: thread created by kthread_create().
1999  * @cpu: cpu (might not be online, must be possible) for @k to run on.
2000  *
2001  * Description: This function is equivalent to set_cpus_allowed(),
2002  * except that @cpu doesn't need to be online, and the thread must be
2003  * stopped (i.e., just returned from kthread_create()).
2004  *
2005  * Function lives here instead of kthread.c because it messes with
2006  * scheduler internals which require locking.
2007  */
2008 void kthread_bind(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
2009 {
2010         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2011         unsigned long flags;
2012
2013         /* Must have done schedule() in kthread() before we set_task_cpu */
2014         if (!wait_task_inactive(p, TASK_UNINTERRUPTIBLE)) {
2015                 WARN_ON(1);
2016                 return;
2017         }
2018
2019         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2020         update_rq_clock(rq);
2021         set_task_cpu(p, cpu);
2022         p->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
2023         p->rt.nr_cpus_allowed = 1;
2024         p->flags |= PF_THREAD_BOUND;
2025         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2026 }
2027 EXPORT_SYMBOL(kthread_bind);
2028
2029 #ifdef CONFIG_SMP
2030 /*
2031  * Is this task likely cache-hot:
2032  */
2033 static int
2034 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2035 {
2036         s64 delta;
2037
2038         /*
2039          * Buddy candidates are cache hot:
2040          */
2041         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2042                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2043                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2044                 return 1;
2045
2046         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2047                 return 0;
2048
2049         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2050                 return 1;
2051         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2052                 return 0;
2053
2054         delta = now - p->se.exec_start;
2055
2056         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2057 }
2058
2059
2060 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2061 {
2062         int old_cpu = task_cpu(p);
2063         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
2064         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
2065                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
2066         u64 clock_offset;
2067
2068         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
2069
2070         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2071
2072 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2073         if (p->se.wait_start)
2074                 p->se.wait_start -= clock_offset;
2075         if (p->se.sleep_start)
2076                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
2077         if (p->se.block_start)
2078                 p->se.block_start -= clock_offset;
2079 #endif
2080         if (old_cpu != new_cpu) {
2081                 p->se.nr_migrations++;
2082 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2083                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
2084                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
2085 #endif
2086                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS,
2087                                      1, 1, NULL, 0);
2088         }
2089         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
2090                                          new_cfsrq->min_vruntime;
2091
2092         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2093 }
2094
2095 struct migration_req {
2096         struct list_head list;
2097
2098         struct task_struct *task;
2099         int dest_cpu;
2100
2101         struct completion done;
2102 };
2103
2104 /*
2105  * The task's runqueue lock must be held.
2106  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2107  */
2108 static int
2109 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2110 {
2111         struct rq *rq = task_rq(p);
2112
2113         /*
2114          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2115          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
2116          */
2117         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
2118                 update_rq_clock(rq);
2119                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
2120                 return 0;
2121         }
2122
2123         init_completion(&req->done);
2124         req->task = p;
2125         req->dest_cpu = dest_cpu;
2126         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2127
2128         return 1;
2129 }
2130
2131 /*
2132  * wait_task_context_switch -   wait for a thread to complete at least one
2133  *                              context switch.
2134  *
2135  * @p must not be current.
2136  */
2137 void wait_task_context_switch(struct task_struct *p)
2138 {
2139         unsigned long nvcsw, nivcsw, flags;
2140         int running;
2141         struct rq *rq;
2142
2143         nvcsw   = p->nvcsw;
2144         nivcsw  = p->nivcsw;
2145         for (;;) {
2146                 /*
2147                  * The runqueue is assigned before the actual context
2148                  * switch. We need to take the runqueue lock.
2149                  *
2150                  * We could check initially without the lock but it is
2151                  * very likely that we need to take the lock in every
2152                  * iteration.
2153                  */
2154                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2155                 running = task_running(rq, p);
2156                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2157
2158                 if (likely(!running))
2159                         break;
2160                 /*
2161                  * The switch count is incremented before the actual
2162                  * context switch. We thus wait for two switches to be
2163                  * sure at least one completed.
2164                  */
2165                 if ((p->nvcsw - nvcsw) > 1)
2166                         break;
2167                 if ((p->nivcsw - nivcsw) > 1)
2168                         break;
2169
2170                 cpu_relax();
2171         }
2172 }
2173
2174 /*
2175  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2176  *
2177  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2178  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2179  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2180  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2181  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2182  * @p has remained unscheduled the whole time.
2183  *
2184  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2185  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2186  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2187  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2188  * waiting to become inactive.
2189  */
2190 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2191 {
2192         unsigned long flags;
2193         int running, on_rq;
2194         unsigned long ncsw;
2195         struct rq *rq;
2196
2197         for (;;) {
2198                 /*
2199                  * We do the initial early heuristics without holding
2200                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2201                  * the runqueue lock when things look like they will
2202                  * work out!
2203                  */
2204                 rq = task_rq(p);
2205
2206                 /*
2207                  * If the task is actively running on another CPU
2208                  * still, just relax and busy-wait without holding
2209                  * any locks.
2210                  *
2211                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2212                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2213                  * But we don't care, since "task_running()" will
2214                  * return false if the runqueue has changed and p
2215                  * is actually now running somewhere else!
2216                  */
2217                 while (task_running(rq, p)) {
2218                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2219                                 return 0;
2220                         cpu_relax();
2221                 }
2222
2223                 /*
2224                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2225                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2226                  * just go back and repeat.
2227                  */
2228                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2229                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2230                 running = task_running(rq, p);
2231                 on_rq = p->se.on_rq;
2232                 ncsw = 0;
2233                 if (!match_state || p->state == match_state)
2234                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2235                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2236
2237                 /*
2238                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2239                  */
2240                 if (unlikely(!ncsw))
2241                         break;
2242
2243                 /*
2244                  * Was it really running after all now that we
2245                  * checked with the proper locks actually held?
2246                  *
2247                  * Oops. Go back and try again..
2248                  */
2249                 if (unlikely(running)) {
2250                         cpu_relax();
2251                         continue;
2252                 }
2253
2254                 /*
2255                  * It's not enough that it's not actively running,
2256                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2257                  * preempted!
2258                  *
2259                  * So if it was still runnable (but just not actively
2260                  * running right now), it's preempted, and we should
2261                  * yield - it could be a while.
2262                  */
2263                 if (unlikely(on_rq)) {
2264                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2265                         continue;
2266                 }
2267
2268                 /*
2269                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2270                  * runnable, which means that it will never become
2271                  * running in the future either. We're all done!
2272                  */
2273                 break;
2274         }
2275
2276         return ncsw;
2277 }
2278
2279 /***
2280  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2281  * @p: the to-be-kicked thread
2282  *
2283  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2284  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2285  *
2286  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2287  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2288  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2289  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2290  * achieved as well.
2291  */
2292 void kick_process(struct task_struct *p)
2293 {
2294         int cpu;
2295
2296         preempt_disable();
2297         cpu = task_cpu(p);
2298         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2299                 smp_send_reschedule(cpu);
2300         preempt_enable();
2301 }
2302 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2303 #endif /* CONFIG_SMP */
2304
2305 /**
2306  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2307  * @p:          the task to evaluate
2308  * @func:       the function to be called
2309  * @info:       the function call argument
2310  *
2311  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2312  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2313  */
2314 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2315                               void (*func) (void *info), void *info)
2316 {
2317         int cpu;
2318
2319         preempt_disable();
2320         cpu = task_cpu(p);
2321         if (task_curr(p))
2322                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2323         preempt_enable();
2324 }
2325
2326 #ifdef CONFIG_SMP
2327 static inline
2328 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2329 {
2330         return p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
2331 }
2332 #endif
2333
2334 /***
2335  * try_to_wake_up - wake up a thread
2336  * @p: the to-be-woken-up thread
2337  * @state: the mask of task states that can be woken
2338  * @sync: do a synchronous wakeup?
2339  *
2340  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2341  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2342  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2343  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2344  * runnable without the overhead of this.
2345  *
2346  * returns failure only if the task is already active.
2347  */
2348 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2349                           int wake_flags)
2350 {
2351         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2352         unsigned long flags;
2353         struct rq *rq, *orig_rq;
2354
2355         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2356                 wake_flags &= ~WF_SYNC;
2357
2358         this_cpu = get_cpu();
2359
2360         smp_wmb();
2361         rq = orig_rq = task_rq_lock(p, &flags);
2362         update_rq_clock(rq);
2363         if (!(p->state & state))
2364                 goto out;
2365
2366         if (p->se.on_rq)
2367                 goto out_running;
2368
2369         cpu = task_cpu(p);
2370         orig_cpu = cpu;
2371
2372 #ifdef CONFIG_SMP
2373         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2374                 goto out_activate;
2375
2376         /*
2377          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2378          * we put the task in TASK_WAKING state.
2379          *
2380          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2381          */
2382         if (task_contributes_to_load(p))
2383                 rq->nr_uninterruptible--;
2384         p->state = TASK_WAKING;
2385         task_rq_unlock(rq, &flags);
2386
2387         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2388         if (cpu != orig_cpu) {
2389                 local_irq_save(flags);
2390                 rq = cpu_rq(cpu);
2391                 update_rq_clock(rq);
2392                 set_task_cpu(p, cpu);
2393                 local_irq_restore(flags);
2394         }
2395         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2396
2397         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2398         cpu = task_cpu(p);
2399
2400 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2401         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2402         if (cpu == this_cpu)
2403                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2404         else {
2405                 struct sched_domain *sd;
2406                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2407                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2408                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2409                                 break;
2410                         }
2411                 }
2412         }
2413 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2414
2415 out_activate:
2416 #endif /* CONFIG_SMP */
2417         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2418         if (wake_flags & WF_SYNC)
2419                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2420         if (orig_cpu != cpu)
2421                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2422         if (cpu == this_cpu)
2423                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2424         else
2425                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2426         activate_task(rq, p, 1);
2427         success = 1;
2428
2429         /*
2430          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2431          */
2432         if (!in_interrupt()) {
2433                 struct sched_entity *se = &current->se;
2434                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2435
2436                 if (se->last_wakeup)
2437                         sample -= se->last_wakeup;
2438                 else
2439                         sample -= se->start_runtime;
2440                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2441
2442                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2443         }
2444
2445 out_running:
2446         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2447         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2448
2449         p->state = TASK_RUNNING;
2450 #ifdef CONFIG_SMP
2451         if (p->sched_class->task_wake_up)
2452                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2453
2454         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2455                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2456                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2457
2458                 if (delta > max)
2459                         rq->avg_idle = max;
2460                 else
2461                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2462                 rq->idle_stamp = 0;
2463         }
2464 #endif
2465 out:
2466         task_rq_unlock(rq, &flags);
2467         put_cpu();
2468
2469         return success;
2470 }
2471
2472 /**
2473  * wake_up_process - Wake up a specific process
2474  * @p: The process to be woken up.
2475  *
2476  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2477  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2478  * running.
2479  *
2480  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2481  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2482  */
2483 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2484 {
2485         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2486 }
2487 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2488
2489 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2490 {
2491         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2492 }
2493
2494 /*
2495  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2496  * p is forked by current.
2497  *
2498  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2499  */
2500 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2501 {
2502         p->se.exec_start                = 0;
2503         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2504         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2505         p->se.nr_migrations             = 0;
2506         p->se.last_wakeup               = 0;
2507         p->se.avg_overlap               = 0;
2508         p->se.start_runtime             = 0;
2509         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2510         p->se.avg_running               = 0;
2511
2512 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2513         p->se.wait_start                        = 0;
2514         p->se.wait_max                          = 0;
2515         p->se.wait_count                        = 0;
2516         p->se.wait_sum                          = 0;
2517
2518         p->se.sleep_start                       = 0;
2519         p->se.sleep_max                         = 0;
2520         p->se.sum_sleep_runtime                 = 0;
2521
2522         p->se.block_start                       = 0;
2523         p->se.block_max                         = 0;
2524         p->se.exec_max                          = 0;
2525         p->se.slice_max                         = 0;
2526
2527         p->se.nr_migrations_cold                = 0;
2528         p->se.nr_failed_migrations_affine       = 0;
2529         p->se.nr_failed_migrations_running      = 0;
2530         p->se.nr_failed_migrations_hot          = 0;
2531         p->se.nr_forced_migrations              = 0;
2532         p->se.nr_forced2_migrations             = 0;
2533
2534         p->se.nr_wakeups                        = 0;
2535         p->se.nr_wakeups_sync                   = 0;
2536         p->se.nr_wakeups_migrate                = 0;
2537         p->se.nr_wakeups_local                  = 0;
2538         p->se.nr_wakeups_remote                 = 0;
2539         p->se.nr_wakeups_affine                 = 0;
2540         p->se.nr_wakeups_affine_attempts        = 0;
2541         p->se.nr_wakeups_passive                = 0;
2542         p->se.nr_wakeups_idle                   = 0;
2543
2544 #endif
2545
2546         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2547         p->se.on_rq = 0;
2548         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2549
2550 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2551         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2552 #endif
2553
2554         /*
2555          * We mark the process as running here, but have not actually
2556          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2557          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2558          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2559          */
2560         p->state = TASK_RUNNING;
2561 }
2562
2563 /*
2564  * fork()/clone()-time setup:
2565  */
2566 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2567 {
2568         int cpu = get_cpu();
2569         unsigned long flags;
2570
2571         __sched_fork(p);
2572
2573         /*
2574          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2575          */
2576         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2577                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2578                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2579                         p->normal_prio = p->static_prio;
2580                 }
2581
2582                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2583                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2584                         p->normal_prio = p->static_prio;
2585                         set_load_weight(p);
2586                 }
2587
2588                 /*
2589                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2590                  * fulfilled its duty:
2591                  */
2592                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2593         }
2594
2595         /*
2596          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2597          */
2598         p->prio = current->normal_prio;
2599
2600         if (!rt_prio(p->prio))
2601                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2602
2603 #ifdef CONFIG_SMP
2604         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2605 #endif
2606         local_irq_save(flags);
2607         update_rq_clock(cpu_rq(cpu));
2608         set_task_cpu(p, cpu);
2609         local_irq_restore(flags);
2610
2611 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2612         if (likely(sched_info_on()))
2613                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2614 #endif
2615 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2616         p->oncpu = 0;
2617 #endif
2618 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2619         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2620         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2621 #endif
2622         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2623
2624         put_cpu();
2625 }
2626
2627 /*
2628  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2629  *
2630  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2631  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2632  * on the runqueue and wakes it.
2633  */
2634 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2635 {
2636         unsigned long flags;
2637         struct rq *rq;
2638
2639         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2640         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2641         update_rq_clock(rq);
2642
2643         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2644                 activate_task(rq, p, 0);
2645         } else {
2646                 /*
2647                  * Let the scheduling class do new task startup
2648                  * management (if any):
2649                  */
2650                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2651                 inc_nr_running(rq);
2652         }
2653         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2654         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2655 #ifdef CONFIG_SMP
2656         if (p->sched_class->task_wake_up)
2657                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2658 #endif
2659         task_rq_unlock(rq, &flags);
2660 }
2661
2662 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2663
2664 /**
2665  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2666  * @notifier: notifier struct to register
2667  */
2668 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2669 {
2670         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2671 }
2672 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2673
2674 /**
2675  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2676  * @notifier: notifier struct to unregister
2677  *
2678  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2679  */
2680 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2681 {
2682         hlist_del(&notifier->link);
2683 }
2684 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2685
2686 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2687 {
2688         struct preempt_notifier *notifier;
2689         struct hlist_node *node;
2690
2691         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2692                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2693 }
2694
2695 static void
2696 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2697                                  struct task_struct *next)
2698 {
2699         struct preempt_notifier *notifier;
2700         struct hlist_node *node;
2701
2702         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2703                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2704 }
2705
2706 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2707
2708 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2709 {
2710 }
2711
2712 static void
2713 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2714                                  struct task_struct *next)
2715 {
2716 }
2717
2718 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2719
2720 /**
2721  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2722  * @rq: the runqueue preparing to switch
2723  * @prev: the current task that is being switched out
2724  * @next: the task we are going to switch to.
2725  *
2726  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2727  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2728  * switch.
2729  *
2730  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2731  * hooks.
2732  */
2733 static inline void
2734 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2735                     struct task_struct *next)
2736 {
2737         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2738         prepare_lock_switch(rq, next);
2739         prepare_arch_switch(next);
2740 }
2741
2742 /**
2743  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2744  * @rq: runqueue associated with task-switch
2745  * @prev: the thread we just switched away from.
2746  *
2747  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2748  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2749  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2750  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2751  *
2752  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2753  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2754  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2755  * details.)
2756  */
2757 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2758         __releases(rq->lock)
2759 {
2760         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2761         long prev_state;
2762
2763         rq->prev_mm = NULL;
2764
2765         /*
2766          * A task struct has one reference for the use as "current".
2767          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2768          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2769          * the scheduled task must drop that reference.
2770          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2771          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2772          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2773          * be dropped twice.
2774          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2775          */
2776         prev_state = prev->state;
2777         finish_arch_switch(prev);
2778         perf_event_task_sched_in(current, cpu_of(rq));
2779         finish_lock_switch(rq, prev);
2780
2781         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2782         if (mm)
2783                 mmdrop(mm);
2784         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2785                 /*
2786                  * Remove function-return probe instances associated with this
2787                  * task and put them back on the free list.
2788                  */
2789                 kprobe_flush_task(prev);
2790                 put_task_struct(prev);
2791         }
2792 }
2793
2794 #ifdef CONFIG_SMP
2795
2796 /* assumes rq->lock is held */
2797 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2798 {
2799         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2800                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2801 }
2802
2803 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2804 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2805 {
2806         if (rq->post_schedule) {
2807                 unsigned long flags;
2808
2809                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2810                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2811                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2812                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2813
2814                 rq->post_schedule = 0;
2815         }
2816 }
2817
2818 #else
2819
2820 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2821 {
2822 }
2823
2824 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2825 {
2826 }
2827
2828 #endif
2829
2830 /**
2831  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2832  * @prev: the thread we just switched away from.
2833  */
2834 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2835         __releases(rq->lock)
2836 {
2837         struct rq *rq = this_rq();
2838
2839         finish_task_switch(rq, prev);
2840
2841         /*
2842          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2843          * task_switch?
2844          */
2845         post_schedule(rq);
2846
2847 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2848         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2849         preempt_enable();
2850 #endif
2851         if (current->set_child_tid)
2852                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2853 }
2854
2855 /*
2856  * context_switch - switch to the new MM and the new
2857  * thread's register state.
2858  */
2859 static inline void
2860 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2861                struct task_struct *next)
2862 {
2863         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2864
2865         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2866         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2867         mm = next->mm;
2868         oldmm = prev->active_mm;
2869         /*
2870          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2871          * combine the page table reload and the switch backend into
2872          * one hypercall.
2873          */
2874         arch_start_context_switch(prev);
2875
2876         if (likely(!mm)) {
2877                 next->active_mm = oldmm;
2878                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2879                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2880         } else
2881                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2882
2883         if (likely(!prev->mm)) {
2884                 prev->active_mm = NULL;
2885                 rq->prev_mm = oldmm;
2886         }
2887         /*
2888          * Since the runqueue lock will be released by the next
2889          * task (which is an invalid locking op but in the case
2890          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2891          * do an early lockdep release here:
2892          */
2893 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2894         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2895 #endif
2896
2897         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2898         switch_to(prev, next, prev);
2899
2900         barrier();
2901         /*
2902          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2903          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2904          * frame will be invalid.
2905          */
2906         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2907 }
2908
2909 /*
2910  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2911  *
2912  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2913  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2914  * number of context switches performed since bootup.
2915  */
2916 unsigned long nr_running(void)
2917 {
2918         unsigned long i, sum = 0;
2919
2920         for_each_online_cpu(i)
2921                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2922
2923         return sum;
2924 }
2925
2926 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2927 {
2928         unsigned long i, sum = 0;
2929
2930         for_each_possible_cpu(i)
2931                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2932
2933         /*
2934          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2935          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2936          */
2937         if (unlikely((long)sum < 0))
2938                 sum = 0;
2939
2940         return sum;
2941 }
2942
2943 unsigned long long nr_context_switches(void)
2944 {
2945         int i;
2946         unsigned long long sum = 0;
2947
2948         for_each_possible_cpu(i)
2949                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2950
2951         return sum;
2952 }
2953
2954 unsigned long nr_iowait(void)
2955 {
2956         unsigned long i, sum = 0;
2957
2958         for_each_possible_cpu(i)
2959                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2960
2961         return sum;
2962 }
2963
2964 unsigned long nr_iowait_cpu(void)
2965 {
2966         struct rq *this = this_rq();
2967         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2968 }
2969
2970 unsigned long this_cpu_load(void)
2971 {
2972         struct rq *this = this_rq();
2973         return this->cpu_load[0];
2974 }
2975
2976
2977 /* Variables and functions for calc_load */
2978 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2979 static unsigned long calc_load_update;
2980 unsigned long avenrun[3];
2981 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2982
2983 /**
2984  * get_avenrun - get the load average array
2985  * @loads:      pointer to dest load array
2986  * @offset:     offset to add
2987  * @shift:      shift count to shift the result left
2988  *
2989  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2990  */
2991 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2992 {
2993         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2994         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2995         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2996 }
2997
2998 static unsigned long
2999 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3000 {
3001         load *= exp;
3002         load += active * (FIXED_1 - exp);
3003         return load >> FSHIFT;
3004 }
3005
3006 /*
3007  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3008  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3009  */
3010 void calc_global_load(void)
3011 {
3012         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
3013         long active;
3014
3015         if (time_before(jiffies, upd))
3016                 return;
3017
3018         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3019         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3020
3021         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3022         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3023         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3024
3025         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3026 }
3027
3028 /*
3029  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
3030  */
3031 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3032 {
3033         long nr_active, delta;
3034
3035         nr_active = this_rq->nr_running;
3036         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3037
3038         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3039                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3040                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3041                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3042         }
3043 }
3044
3045 /*
3046  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3047  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3048  */
3049 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3050 {
3051         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3052         int i, scale;
3053
3054         this_rq->nr_load_updates++;
3055
3056         /* Update our load: */
3057         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3058                 unsigned long old_load, new_load;
3059
3060                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3061
3062                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3063                 new_load = this_load;
3064                 /*
3065                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3066                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3067                  * example.
3068                  */
3069                 if (new_load > old_load)
3070                         new_load += scale-1;
3071                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3072         }
3073
3074         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3075                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3076                 calc_load_account_active(this_rq);
3077         }
3078 }
3079
3080 #ifdef CONFIG_SMP
3081
3082 /*
3083  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
3084  *
3085  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
3086  * you need to do so manually before calling.
3087  */
3088 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3089         __acquires(rq1->lock)
3090         __acquires(rq2->lock)
3091 {
3092         BUG_ON(!irqs_disabled());
3093         if (rq1 == rq2) {
3094                 spin_lock(&rq1->lock);
3095                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
3096         } else {
3097                 if (rq1 < rq2) {
3098                         spin_lock(&rq1->lock);
3099                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3100                 } else {
3101                         spin_lock(&rq2->lock);
3102                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3103                 }
3104         }
3105         update_rq_clock(rq1);
3106         update_rq_clock(rq2);
3107 }
3108
3109 /*
3110  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3111  *
3112  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3113  * you need to do so manually after calling.
3114  */
3115 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3116         __releases(rq1->lock)
3117         __releases(rq2->lock)
3118 {
3119         spin_unlock(&rq1->lock);
3120         if (rq1 != rq2)
3121                 spin_unlock(&rq2->lock);
3122         else
3123                 __release(rq2->lock);
3124 }
3125
3126 /*
3127  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
3128  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
3129  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
3130  * the cpu_allowed mask is restored.
3131  */
3132 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
3133 {
3134         struct migration_req req;
3135         unsigned long flags;
3136         struct rq *rq;
3137
3138         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3139         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
3140             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
3141                 goto out;
3142
3143         /* force the process onto the specified CPU */
3144         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3145                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3146                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3147
3148                 get_task_struct(mt);
3149                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3150                 wake_up_process(mt);
3151                 put_task_struct(mt);
3152                 wait_for_completion(&req.done);
3153
3154                 return;
3155         }
3156 out:
3157         task_rq_unlock(rq, &flags);
3158 }
3159
3160 /*
3161  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3162  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3163  */
3164 void sched_exec(void)
3165 {
3166         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
3167         new_cpu = select_task_rq(current, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3168         put_cpu();
3169         if (new_cpu != this_cpu)
3170                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
3171 }
3172
3173 /*
3174  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3175  * Both runqueues must be locked.
3176  */
3177 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3178                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3179 {
3180         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3181         set_task_cpu(p, this_cpu);
3182         activate_task(this_rq, p, 0);
3183         /*
3184          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
3185          * to be always true for them.
3186          */
3187         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3188 }
3189
3190 /*
3191  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3192  */
3193 static
3194 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3195                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3196                      int *all_pinned)
3197 {
3198         int tsk_cache_hot = 0;
3199         /*
3200          * We do not migrate tasks that are:
3201          * 1) running (obviously), or
3202          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3203          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3204          */
3205         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3206                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3207                 return 0;
3208         }
3209         *all_pinned = 0;
3210
3211         if (task_running(rq, p)) {
3212                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3213                 return 0;
3214         }
3215
3216         /*
3217          * Aggressive migration if:
3218          * 1) task is cache cold, or
3219          * 2) too many balance attempts have failed.
3220          */
3221
3222         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3223         if (!tsk_cache_hot ||
3224                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3225 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3226                 if (tsk_cache_hot) {
3227                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3228                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3229                 }
3230 #endif
3231                 return 1;
3232         }
3233
3234         if (tsk_cache_hot) {
3235                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3236                 return 0;
3237         }
3238         return 1;
3239 }
3240
3241 static unsigned long
3242 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3243               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3244               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3245               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3246 {
3247         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3248         struct task_struct *p;
3249         long rem_load_move = max_load_move;
3250
3251         if (max_load_move == 0)
3252                 goto out;
3253
3254         pinned = 1;
3255
3256         /*
3257          * Start the load-balancing iterator:
3258          */
3259         p = iterator->start(iterator->arg);
3260 next:
3261         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3262                 goto out;
3263
3264         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3265             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3266                 p = iterator->next(iterator->arg);
3267                 goto next;
3268         }
3269
3270         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3271         pulled++;
3272         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3273
3274 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3275         /*
3276          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3277          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3278          * section.
3279          */
3280         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3281                 goto out;
3282 #endif
3283
3284         /*
3285          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3286          */
3287         if (rem_load_move > 0) {
3288                 if (p->prio < *this_best_prio)
3289                         *this_best_prio = p->prio;
3290                 p = iterator->next(iterator->arg);
3291                 goto next;
3292         }
3293 out:
3294         /*
3295          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3296          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3297          * inside pull_task().
3298          */
3299         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3300
3301         if (all_pinned)
3302                 *all_pinned = pinned;
3303
3304         return max_load_move - rem_load_move;
3305 }
3306
3307 /*
3308  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3309  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3310  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3311  *
3312  * Called with both runqueues locked.
3313  */
3314 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3315                       unsigned long max_load_move,
3316                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3317                       int *all_pinned)
3318 {
3319         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3320         unsigned long total_load_moved = 0;
3321         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3322
3323         do {
3324                 total_load_moved +=
3325                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3326                                 max_load_move - total_load_moved,
3327                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3328                 class = class->next;
3329
3330 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3331                 /*
3332                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3333                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3334                  * the critical section.
3335                  */
3336                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3337                         break;
3338 #endif
3339         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3340
3341         return total_load_moved > 0;
3342 }
3343
3344 static int
3345 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3346                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3347                    struct rq_iterator *iterator)
3348 {
3349         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3350         int pinned = 0;
3351
3352         while (p) {
3353                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3354                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3355                         /*
3356                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3357                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3358                          * stats here rather than inside pull_task().
3359                          */
3360                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3361
3362                         return 1;
3363                 }
3364                 p = iterator->next(iterator->arg);
3365         }
3366
3367         return 0;
3368 }
3369
3370 /*
3371  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3372  * part of active balancing operations within "domain".
3373  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3374  *
3375  * Called with both runqueues locked.
3376  */
3377 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3378                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3379 {
3380         const struct sched_class *class;
3381
3382         for_each_class(class) {
3383                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3384                         return 1;
3385         }
3386
3387         return 0;
3388 }
3389 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3390 /*
3391  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3392  *              during load balancing.
3393  */
3394 struct sd_lb_stats {
3395         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3396         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3397         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3398         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3399         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3400
3401         /** Statistics of this group */
3402         unsigned long this_load;
3403         unsigned long this_load_per_task;
3404         unsigned long this_nr_running;
3405
3406         /* Statistics of the busiest group */
3407         unsigned long max_load;
3408         unsigned long busiest_load_per_task;
3409         unsigned long busiest_nr_running;
3410
3411         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3412 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3413         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3414         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3415         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3416         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3417         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3418         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3419 #endif
3420 };
3421
3422 /*
3423  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3424  */
3425 struct sg_lb_stats {
3426         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3427         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3428         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3429         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3430         unsigned long group_capacity;
3431         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3432 };
3433
3434 /**
3435  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3436  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3437  */
3438 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3439 {
3440         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3441 }
3442
3443 /**
3444  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3445  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3446  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3447  */
3448 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3449                                         enum cpu_idle_type idle)
3450 {
3451         int load_idx;
3452
3453         switch (idle) {
3454         case CPU_NOT_IDLE:
3455                 load_idx = sd->busy_idx;
3456                 break;
3457
3458         case CPU_NEWLY_IDLE:
3459                 load_idx = sd->newidle_idx;
3460                 break;
3461         default:
3462                 load_idx = sd->idle_idx;
3463                 break;
3464         }
3465
3466         return load_idx;
3467 }
3468
3469
3470 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3471 /**
3472  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3473  * the given sched_domain, during load balancing.
3474  *
3475  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3476  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3477  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3478  */
3479 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3480         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3481 {
3482         /*
3483          * Busy processors will not participate in power savings
3484          * balance.
3485          */
3486         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3487                 sds->power_savings_balance = 0;
3488         else {
3489                 sds->power_savings_balance = 1;
3490                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3491                 sds->leader_nr_running = 0;
3492         }
3493 }
3494
3495 /**
3496  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3497  * sched_domain while performing load balancing.
3498  *
3499  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3500  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3501  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3502  *              load balancing ?
3503  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3504  */
3505 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3506         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3507 {
3508
3509         if (!sds->power_savings_balance)
3510                 return;
3511
3512         /*
3513          * If the local group is idle or completely loaded
3514          * no need to do power savings balance at this domain
3515          */
3516         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3517                                 !sds->this_nr_running))
3518                 sds->power_savings_balance = 0;
3519
3520         /*
3521          * If a group is already running at full capacity or idle,
3522          * don't include that group in power savings calculations
3523          */
3524         if (!sds->power_savings_balance ||
3525                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3526                 !sgs->sum_nr_running)
3527                 return;
3528
3529         /*
3530          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3531          * This is the group from where we need to pick up the load
3532          * for saving power
3533          */
3534         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3535             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3536              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3537                 sds->group_min = group;
3538                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3539                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3540                                                 sgs->sum_nr_running;
3541         }
3542
3543         /*
3544          * Calculate the group which is almost near its
3545          * capacity but still has some space to pick up some load
3546          * from other group and save more power
3547          */
3548         if (sgs->sum_nr_running + 1 > sgs->group_capacity)
3549                 return;
3550
3551         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3552             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3553              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3554                 sds->group_leader = group;
3555                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3556         }
3557 }
3558
3559 /**
3560  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3561  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3562  *      under consideration.
3563  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3564  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3565  *
3566  * Description:
3567  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3568  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3569  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3570  *
3571  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3572  * Else returns 0.
3573  */
3574 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3575                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3576 {
3577         if (!sds->power_savings_balance)
3578                 return 0;
3579
3580         if (sds->this != sds->group_leader ||
3581                         sds->group_leader == sds->group_min)
3582                 return 0;
3583
3584         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3585         sds->busiest = sds->group_min;
3586
3587         return 1;
3588
3589 }
3590 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3591 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3592         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3593 {
3594         return;
3595 }
3596
3597 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3598         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3599 {
3600         return;
3601 }
3602
3603 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3604                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3605 {
3606         return 0;
3607 }
3608 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3609
3610
3611 unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3612 {
3613         return SCHED_LOAD_SCALE;
3614 }
3615
3616 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3617 {
3618         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
3619 }
3620
3621 unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3622 {
3623         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3624         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
3625
3626         smt_gain /= weight;
3627
3628         return smt_gain;
3629 }
3630
3631 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3632 {
3633         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
3634 }
3635
3636 unsigned long scale_rt_power(int cpu)
3637 {
3638         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3639         u64 total, available;
3640
3641         sched_avg_update(rq);
3642
3643         total = sched_avg_period() + (rq->clock - rq->age_stamp);
3644         available = total - rq->rt_avg;
3645
3646         if (unlikely((s64)total < SCHED_LOAD_SCALE))
3647                 total = SCHED_LOAD_SCALE;
3648
3649         total >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3650
3651         return div_u64(available, total);
3652 }
3653
3654 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3655 {
3656         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3657         unsigned long power = SCHED_LOAD_SCALE;
3658         struct sched_group *sdg = sd->groups;
3659
3660         if (sched_feat(ARCH_POWER))
3661                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
3662         else
3663                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
3664
3665         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3666
3667         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
3668                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
3669                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
3670                 else
3671                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
3672
3673                 power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3674         }
3675
3676         power *= scale_rt_power(cpu);
3677         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3678
3679         if (!power)
3680                 power = 1;
3681
3682         sdg->cpu_power = power;
3683 }
3684
3685 static void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3686 {
3687         struct sched_domain *child = sd->child;
3688         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
3689         unsigned long power;
3690
3691         if (!child) {
3692                 update_cpu_power(sd, cpu);
3693                 return;
3694         }
3695
3696         power = 0;
3697
3698         group = child->groups;
3699         do {
3700                 power += group->cpu_power;
3701                 group = group->next;
3702         } while (group != child->groups);
3703
3704         sdg->cpu_power = power;
3705 }
3706
3707 /**
3708  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3709  * @sd: The sched_domain whose statistics are to be updated.
3710  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3711  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3712  * @idle: Idle status of this_cpu
3713  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3714  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3715  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3716  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3717  * @balance: Should we balance.
3718  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3719  */
3720 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_domain *sd,
3721                         struct sched_group *group, int this_cpu,
3722                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3723                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3724                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3725 {
3726         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3727         int i;
3728         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3729         unsigned long sum_avg_load_per_task;
3730         unsigned long avg_load_per_task;
3731
3732         if (local_group) {
3733                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3734                 if (balance_cpu == this_cpu)
3735                         update_group_power(sd, this_cpu);
3736         }
3737
3738         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3739         sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3740         max_cpu_load = 0;
3741         min_cpu_load = ~0UL;
3742
3743         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3744                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3745
3746                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3747                         *sd_idle = 0;
3748
3749                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3750                 if (local_group) {
3751                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3752                                 first_idle_cpu = 1;
3753                                 balance_cpu = i;
3754                         }
3755
3756                         load = target_load(i, load_idx);
3757                 } else {
3758                         load = source_load(i, load_idx);
3759                         if (load > max_cpu_load)
3760                                 max_cpu_load = load;
3761                         if (min_cpu_load > load)
3762                                 min_cpu_load = load;
3763                 }
3764
3765                 sgs->group_load += load;
3766                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3767                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3768
3769                 sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3770         }
3771
3772         /*
3773          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3774          * is eligible for doing load balancing at this and above
3775          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3776          * to do the newly idle load balance.
3777          */
3778         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3779             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3780                 *balance = 0;
3781                 return;
3782         }
3783
3784         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3785         sgs->avg_load = (sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
3786
3787
3788         /*
3789          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3790          * than the average weight of two tasks.
3791          *
3792          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3793          *      might not be a suitable number - should we keep a
3794          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3795          *      the hierarchy?
3796          */
3797         avg_load_per_task = (sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3798                 group->cpu_power;
3799
3800         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3801                 sgs->group_imb = 1;
3802
3803         sgs->group_capacity =
3804                 DIV_ROUND_CLOSEST(group->cpu_power, SCHED_LOAD_SCALE);
3805 }
3806
3807 /**
3808  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3809  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3810  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3811  * @idle: Idle status of this_cpu
3812  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3813  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3814  * @balance: Should we balance.
3815  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3816  */
3817 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3818                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3819                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3820                         struct sd_lb_stats *sds)
3821 {
3822         struct sched_domain *child = sd->child;
3823         struct sched_group *group = sd->groups;
3824         struct sg_lb_stats sgs;
3825         int load_idx, prefer_sibling = 0;
3826
3827         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
3828                 prefer_sibling = 1;
3829
3830         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3831         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3832
3833         do {
3834                 int local_group;
3835
3836                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3837                                                sched_group_cpus(group));
3838                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3839                 update_sg_lb_stats(sd, group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3840                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3841
3842                 if (local_group && balance && !(*balance))
3843                         return;
3844
3845                 sds->total_load += sgs.group_load;
3846                 sds->total_pwr += group->cpu_power;
3847
3848                 /*
3849                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
3850                  * first, lower the group capacity to one so that we'll try
3851                  * and move all the excess tasks away.
3852                  */
3853                 if (prefer_sibling)
3854                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
3855
3856                 if (local_group) {
3857                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3858                         sds->this = group;
3859                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3860                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3861                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3862                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3863                                 sgs.group_imb)) {
3864                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3865                         sds->busiest = group;
3866                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3867                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3868                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3869                 }
3870
3871                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
3872                 group = group->next;
3873         } while (group != sd->groups);
3874 }
3875
3876 /**
3877  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3878  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3879  *                      load balancing.
3880  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3881  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3882  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3883  */
3884 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3885                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3886 {
3887         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3888         unsigned int imbn = 2;
3889
3890         if (sds->this_nr_running) {
3891                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3892                 if (sds->busiest_load_per_task >
3893                                 sds->this_load_per_task)
3894                         imbn = 1;
3895         } else
3896                 sds->this_load_per_task =
3897                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3898
3899         if (sds->max_load - sds->this_load + sds->busiest_load_per_task >=
3900                         sds->busiest_load_per_task * imbn) {
3901                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3902                 return;
3903         }
3904
3905         /*
3906          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3907          * however we may be able to increase total CPU power used by
3908          * moving them.
3909          */
3910
3911         pwr_now += sds->busiest->cpu_power *
3912                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3913         pwr_now += sds->this->cpu_power *
3914                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3915         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3916
3917         /* Amount of load we'd subtract */
3918         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3919                 sds->busiest->cpu_power;
3920         if (sds->max_load > tmp)
3921                 pwr_move += sds->busiest->cpu_power *
3922                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
3923
3924         /* Amount of load we'd add */
3925         if (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power <
3926                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3927                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power) /
3928                         sds->this->cpu_power;
3929         else
3930                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3931                         sds->this->cpu_power;
3932         pwr_move += sds->this->cpu_power *
3933                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
3934         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3935
3936         /* Move if we gain throughput */
3937         if (pwr_move > pwr_now)
3938                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3939 }
3940
3941 /**
3942  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
3943  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
3944  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3945  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
3946  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
3947  */
3948 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
3949                 unsigned long *imbalance)
3950 {
3951         unsigned long max_pull;
3952         /*
3953          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3954          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3955          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3956          */
3957         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
3958                 *imbalance = 0;
3959                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3960         }
3961
3962         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3963         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load,
3964                         sds->max_load - sds->busiest_load_per_task);
3965
3966         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3967         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->cpu_power,
3968                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->cpu_power)
3969                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3970
3971         /*
3972          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3973          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3974          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3975          * moved
3976          */
3977         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
3978                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3979
3980 }
3981 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
3982
3983 /**
3984  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
3985  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
3986  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
3987  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
3988  * such a group exists.
3989  *
3990  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
3991  * to restore balance.
3992  *
3993  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
3994  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
3995  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
3996  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
3997  * @idle: The idle status of this_cpu.
3998  * @sd_idle: The idleness of sd
3999  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
4000  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
4001  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
4002  *
4003  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
4004  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
4005  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
4006  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
4007  */
4008 static struct sched_group *
4009 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
4010                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
4011                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
4012 {
4013         struct sd_lb_stats sds;
4014
4015         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
4016
4017         /*
4018          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
4019          * this level.
4020          */
4021         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
4022                                         balance, &sds);
4023
4024         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
4025         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
4026          *    at this level.
4027          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
4028          * 3) This group is the busiest group.
4029          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
4030          *    sched_domain.
4031          * 5) The imbalance is within the specified limit.
4032          * 6) Any rebalance would lead to ping-pong
4033          */
4034         if (balance && !(*balance))
4035                 goto ret;
4036
4037         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
4038                 goto out_balanced;
4039
4040         if (sds.this_load >= sds.max_load)
4041                 goto out_balanced;
4042
4043         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
4044
4045         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
4046                 goto out_balanced;
4047
4048         if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
4049                 goto out_balanced;
4050
4051         sds.busiest_load_per_task /= sds.busiest_nr_running;
4052         if (sds.group_imb)
4053                 sds.busiest_load_per_task =
4054                         min(sds.busiest_load_per_task, sds.avg_load);
4055
4056         /*
4057          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
4058          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
4059          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
4060          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
4061          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
4062          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
4063          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
4064          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
4065          * appear as very large values with unsigned longs.
4066          */
4067         if (sds.max_load <= sds.busiest_load_per_task)
4068                 goto out_balanced;
4069
4070         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
4071         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
4072         return sds.busiest;
4073
4074 out_balanced:
4075         /*
4076          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
4077          * to save power.
4078          */
4079         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
4080                 return sds.busiest;
4081 ret:
4082         *imbalance = 0;
4083         return NULL;
4084 }
4085
4086 /*
4087  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
4088  */
4089 static struct rq *
4090 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
4091                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
4092 {
4093         struct rq *busiest = NULL, *rq;
4094         unsigned long max_load = 0;
4095         int i;
4096
4097         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
4098                 unsigned long power = power_of(i);
4099                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_LOAD_SCALE);
4100                 unsigned long wl;
4101
4102                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
4103                         continue;
4104
4105                 rq = cpu_rq(i);
4106                 wl = weighted_cpuload(i) * SCHED_LOAD_SCALE;
4107                 wl /= power;
4108
4109                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
4110                         continue;
4111
4112                 if (wl > max_load) {
4113                         max_load = wl;
4114                         busiest = rq;
4115                 }
4116         }
4117
4118         return busiest;
4119 }
4120
4121 /*
4122  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
4123  * so long as it is large enough.
4124  */
4125 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
4126
4127 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
4128 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
4129
4130 /*
4131  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4132  * tasks if there is an imbalance.
4133  */
4134 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
4135                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
4136                         int *balance)
4137 {
4138         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
4139         struct sched_group *group;
4140         unsigned long imbalance;
4141         struct rq *busiest;
4142         unsigned long flags;
4143         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4144
4145         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
4146
4147         /*
4148          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4149          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4150          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
4151          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4152          */
4153         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4154             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4155                 sd_idle = 1;
4156
4157         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
4158
4159 redo:
4160         update_shares(sd);
4161         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
4162                                    cpus, balance);
4163
4164         if (*balance == 0)
4165                 goto out_balanced;
4166
4167         if (!group) {
4168                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
4169                 goto out_balanced;
4170         }
4171
4172         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
4173         if (!busiest) {
4174                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
4175                 goto out_balanced;
4176         }
4177
4178         BUG_ON(busiest == this_rq);
4179
4180         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
4181
4182         ld_moved = 0;
4183         if (busiest->nr_running > 1) {
4184                 /*
4185                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
4186                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
4187                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
4188                  * correctly treated as an imbalance.
4189                  */
4190                 local_irq_save(flags);
4191                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
4192                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4193                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
4194                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
4195                 local_irq_restore(flags);
4196
4197                 /*
4198                  * some other cpu did the load balance for us.
4199                  */
4200                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
4201                         resched_cpu(this_cpu);
4202
4203                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
4204                 if (unlikely(all_pinned)) {
4205                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4206                         if (!cpumask_empty(cpus))
4207                                 goto redo;
4208                         goto out_balanced;
4209                 }
4210         }
4211
4212         if (!ld_moved) {
4213                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
4214                 sd->nr_balance_failed++;
4215
4216                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
4217
4218                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
4219
4220                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
4221                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4222                          */
4223                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
4224                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4225                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4226                                 all_pinned = 1;
4227                                 goto out_one_pinned;
4228                         }
4229
4230                         if (!busiest->active_balance) {
4231                                 busiest->active_balance = 1;
4232                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
4233                                 active_balance = 1;
4234                         }
4235                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4236                         if (active_balance)
4237                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
4238
4239                         /*
4240                          * We've kicked active balancing, reset the failure
4241                          * counter.
4242                          */
4243                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
4244                 }
4245         } else
4246                 sd->nr_balance_failed = 0;
4247
4248         if (likely(!active_balance)) {
4249                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
4250                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
4251         } else {
4252                 /*
4253                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
4254                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
4255                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
4256                  * move_tasks).
4257                  */
4258                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
4259                         sd->balance_interval *= 2;
4260         }
4261
4262         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4263             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4264                 ld_moved = -1;
4265
4266         goto out;
4267
4268 out_balanced:
4269         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4270
4271         sd->nr_balance_failed = 0;
4272
4273 out_one_pinned:
4274         /* tune up the balancing interval */
4275         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4276                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4277                 sd->balance_interval *= 2;
4278
4279         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4280             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4281                 ld_moved = -1;
4282         else
4283                 ld_moved = 0;
4284 out:
4285         if (ld_moved)
4286                 update_shares(sd);
4287         return ld_moved;
4288 }
4289
4290 /*
4291  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4292  * tasks if there is an imbalance.
4293  *
4294  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
4295  * this_rq is locked.
4296  */
4297 static int
4298 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
4299 {
4300         struct sched_group *group;
4301         struct rq *busiest = NULL;
4302         unsigned long imbalance;
4303         int ld_moved = 0;
4304         int sd_idle = 0;
4305         int all_pinned = 0;
4306         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4307
4308         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
4309
4310         /*
4311          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4312          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4313          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
4314          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4315          */
4316         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4317             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4318                 sd_idle = 1;
4319
4320         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
4321 redo:
4322         update_shares_locked(this_rq, sd);
4323         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
4324                                    &sd_idle, cpus, NULL);
4325         if (!group) {
4326                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
4327                 goto out_balanced;
4328         }
4329
4330         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
4331         if (!busiest) {
4332                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
4333                 goto out_balanced;
4334         }
4335
4336         BUG_ON(busiest == this_rq);
4337
4338         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
4339
4340         ld_moved = 0;
4341         if (busiest->nr_running > 1) {
4342                 /* Attempt to move tasks */
4343                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4344                 /* this_rq->clock is already updated */
4345                 update_rq_clock(busiest);
4346                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4347                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
4348                                         &all_pinned);
4349                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4350
4351                 if (unlikely(all_pinned)) {
4352                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4353                         if (!cpumask_empty(cpus))
4354                                 goto redo;
4355                 }
4356         }
4357
4358         if (!ld_moved) {
4359                 int active_balance = 0;
4360
4361                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
4362                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4363                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4364                         return -1;
4365
4366                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4367                         return -1;
4368
4369                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
4370                         return -1;
4371
4372                 /*
4373                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4374                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4375                  * package. The same method used to move task in load_balance()
4376                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
4377                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
4378                  *
4379                  * The package power saving logic comes from
4380                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
4381                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
4382                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4383                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4384                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4385                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4386                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4387                  *
4388                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4389                  * will be more than one task in the source run queue and
4390                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4391                  * active balance code will not be triggered.
4392                  */
4393
4394                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
4395                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4396
4397                 /*
4398                  * don't kick the migration_thread, if the curr
4399                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4400                  */
4401                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4402                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4403                         all_pinned = 1;
4404                         return ld_moved;
4405                 }
4406
4407                 if (!busiest->active_balance) {
4408                         busiest->active_balance = 1;
4409                         busiest->push_cpu = this_cpu;
4410                         active_balance = 1;
4411                 }
4412
4413                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4414                 /*
4415                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
4416                  */
4417                 spin_unlock(&this_rq->lock);
4418                 if (active_balance)
4419                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
4420                 spin_lock(&this_rq->lock);
4421
4422         } else
4423                 sd->nr_balance_failed = 0;
4424
4425         update_shares_locked(this_rq, sd);
4426         return ld_moved;
4427
4428 out_balanced:
4429         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
4430         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4431             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4432                 return -1;
4433         sd->nr_balance_failed = 0;
4434
4435         return 0;
4436 }
4437
4438 /*
4439  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4440  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4441  */
4442 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4443 {
4444         struct sched_domain *sd;
4445         int pulled_task = 0;
4446         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4447
4448         this_rq->idle_stamp = this_rq->clock;
4449
4450         if (this_rq->avg_idle < sysctl_sched_migration_cost)
4451                 return;
4452
4453         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4454                 unsigned long interval;
4455
4456                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4457                         continue;
4458
4459                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4460                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4461                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4462                                                            sd);
4463
4464                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4465                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4466                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4467                 if (pulled_task) {
4468                         this_rq->idle_stamp = 0;
4469                         break;
4470                 }
4471         }
4472         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4473                 /*
4474                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4475                  * a busy processor. So reset next_balance.
4476                  */
4477                 this_rq->next_balance = next_balance;
4478         }
4479 }
4480
4481 /*
4482  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4483  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4484  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4485  * logical imbalances.
4486  *
4487  * Called with busiest_rq locked.
4488  */
4489 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4490 {
4491         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4492         struct sched_domain *sd;
4493         struct rq *target_rq;
4494
4495         /* Is there any task to move? */
4496         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4497                 return;
4498
4499         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4500
4501         /*
4502          * This condition is "impossible", if it occurs
4503          * we need to fix it. Originally reported by
4504          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4505          */
4506         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4507
4508         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4509         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4510         update_rq_clock(busiest_rq);
4511         update_rq_clock(target_rq);
4512
4513         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4514         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4515                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4516                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4517                                 break;
4518         }
4519
4520         if (likely(sd)) {
4521                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4522
4523                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4524                                   sd, CPU_IDLE))
4525                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4526                 else
4527                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4528         }
4529         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4530 }
4531
4532 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4533 static struct {
4534         atomic_t load_balancer;
4535         cpumask_var_t cpu_mask;
4536         cpumask_var_t ilb_grp_nohz_mask;
4537 } nohz ____cacheline_aligned = {
4538         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4539 };
4540
4541 int get_nohz_load_balancer(void)
4542 {
4543         return atomic_read(&nohz.load_balancer);
4544 }
4545
4546 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
4547 /**
4548  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
4549  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
4550  *              be returned.
4551  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
4552  *              for the given cpu.
4553  *
4554  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
4555  */
4556 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
4557 {
4558         struct sched_domain *sd;
4559
4560         for_each_domain(cpu, sd)
4561                 if (sd && (sd->flags & flag))
4562                         break;
4563
4564         return sd;
4565 }
4566
4567 /**
4568  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
4569  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
4570  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
4571  *              for cpu.
4572  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
4573  *
4574  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
4575  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
4576  */
4577 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
4578         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
4579                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
4580
4581 /**
4582  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
4583  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
4584  *
4585  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
4586  *
4587  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
4588  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
4589  * sched_group is semi-idle or not.
4590  */
4591 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
4592 {
4593         cpumask_and(nohz.ilb_grp_nohz_mask, nohz.cpu_mask,
4594                                         sched_group_cpus(ilb_group));
4595
4596         /*
4597          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
4598          * and atleast one idle cpu.
4599          */
4600         if (cpumask_empty(nohz.ilb_grp_nohz_mask))
4601                 return 0;
4602
4603         if (cpumask_equal(nohz.ilb_grp_nohz_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
4604                 return 0;
4605
4606         return 1;
4607 }
4608 /**
4609  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
4610  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
4611  *
4612  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
4613  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
4614  *
4615  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
4616  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
4617  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
4618  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
4619  */
4620 static int find_new_ilb(int cpu)
4621 {
4622         struct sched_domain *sd;
4623         struct sched_group *ilb_group;
4624
4625         /*
4626          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
4627          * when power-aware load balancing is enabled
4628          */
4629         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
4630                 goto out_done;
4631
4632         /*
4633          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
4634          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
4635          */
4636         if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) < 2)
4637                 goto out_done;
4638
4639         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
4640                 ilb_group = sd->groups;
4641
4642                 do {
4643                         if (is_semi_idle_group(ilb_group))
4644                                 return cpumask_first(nohz.ilb_grp_nohz_mask);
4645
4646                         ilb_group = ilb_group->next;
4647
4648                 } while (ilb_group != sd->groups);
4649         }
4650
4651 out_done:
4652         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4653 }
4654 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
4655 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
4656 {
4657         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4658 }
4659 #endif
4660
4661 /*
4662  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4663  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4664  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4665  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4666  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4667  * arrives...
4668  *
4669  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4670  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4671  * nohz.cpu_mask..
4672  *
4673  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4674  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4675  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4676  * there is no need for ilb owner.
4677  *
4678  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4679  * next busy scheduler_tick()
4680  */
4681 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4682 {
4683         int cpu = smp_processor_id();
4684
4685         if (stop_tick) {
4686                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4687
4688                 if (!cpu_active(cpu)) {
4689                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4690                                 return 0;
4691
4692                         /*
4693                          * If we are going offline and still the leader,
4694                          * give up!
4695                          */
4696                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4697                                 BUG();
4698
4699                         return 0;
4700                 }
4701
4702                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4703
4704                 /* time for ilb owner also to sleep */
4705                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_active_cpus()) {
4706                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4707                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4708                         return 0;
4709                 }
4710
4711                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4712                         /* make me the ilb owner */
4713                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4714                                 return 1;
4715                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4716                         int new_ilb;
4717
4718                         if (!(sched_smt_power_savings ||
4719                                                 sched_mc_power_savings))
4720                                 return 1;
4721                         /*
4722                          * Check to see if there is a more power-efficient
4723                          * ilb.
4724                          */
4725                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
4726                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
4727                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4728                                 resched_cpu(new_ilb);
4729                                 return 0;
4730                         }
4731                         return 1;
4732                 }
4733         } else {
4734                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4735                         return 0;
4736
4737                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4738
4739                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4740                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4741                                 BUG();
4742         }
4743         return 0;
4744 }
4745 #endif
4746
4747 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4748
4749 /*
4750  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4751  * and initiates a balancing operation if so.
4752  *
4753  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4754  */
4755 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4756 {
4757         int balance = 1;
4758         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4759         unsigned long interval;
4760         struct sched_domain *sd;
4761         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4762         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4763         int update_next_balance = 0;
4764         int need_serialize;
4765
4766         for_each_domain(cpu, sd) {
4767                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4768                         continue;
4769
4770                 interval = sd->balance_interval;
4771                 if (idle != CPU_IDLE)
4772                         interval *= sd->busy_factor;
4773
4774                 /* scale ms to jiffies */
4775                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4776                 if (unlikely(!interval))
4777                         interval = 1;
4778                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4779                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4780
4781                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4782
4783                 if (need_serialize) {
4784                         if (!spin_trylock(&balancing))
4785                                 goto out;
4786                 }
4787
4788                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4789                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
4790                                 /*
4791                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4792                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4793                                  * not idle.
4794                                  */
4795                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4796                         }
4797                         sd->last_balance = jiffies;
4798                 }
4799                 if (need_serialize)
4800                         spin_unlock(&balancing);
4801 out:
4802                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4803                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4804                         update_next_balance = 1;
4805                 }
4806
4807                 /*
4808                  * Stop the load balance at this level. There is another
4809                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4810                  * actively.
4811                  */
4812                 if (!balance)
4813                         break;
4814         }
4815
4816         /*
4817          * next_balance will be updated only when there is a need.
4818          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4819          * updated.
4820          */
4821         if (likely(update_next_balance))
4822                 rq->next_balance = next_balance;
4823 }
4824
4825 /*
4826  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4827  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4828  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4829  */
4830 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4831 {
4832         int this_cpu = smp_processor_id();
4833         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4834         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4835                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4836
4837         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4838
4839 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4840         /*
4841          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4842          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4843          * stopped.
4844          */
4845         if (this_rq->idle_at_tick &&
4846             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4847                 struct rq *rq;
4848                 int balance_cpu;
4849
4850                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4851                         if (balance_cpu == this_cpu)
4852                                 continue;
4853
4854                         /*
4855                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4856                          * work being done for other cpus. Next load
4857                          * balancing owner will pick it up.
4858                          */
4859                         if (need_resched())
4860                                 break;
4861
4862                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4863
4864                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4865                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4866                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4867                 }
4868         }
4869 #endif
4870 }
4871
4872 static inline int on_null_domain(int cpu)
4873 {
4874         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4875 }
4876
4877 /*
4878  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4879  *
4880  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4881  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4882  * if the whole system is idle.
4883  */
4884 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4885 {
4886 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4887         /*
4888          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4889          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4890          * load balancer.
4891          */
4892         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4893                 rq->in_nohz_recently = 0;
4894
4895                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4896                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4897                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4898                 }
4899
4900                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4901                         int ilb = find_new_ilb(cpu);
4902
4903                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4904                                 resched_cpu(ilb);
4905                 }
4906         }
4907
4908         /*
4909          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4910          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4911          */
4912         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4913             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4914                 resched_cpu(cpu);
4915                 return;
4916         }
4917
4918         /*
4919          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4920          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4921          */
4922         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4923             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4924                 return;
4925 #endif
4926         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4927         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4928             likely(!on_null_domain(cpu)))
4929                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4930 }
4931
4932 #else   /* CONFIG_SMP */
4933
4934 /*
4935  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4936  */
4937 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4938 {
4939 }
4940
4941 #endif
4942
4943 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4944
4945 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4946
4947 /*
4948  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
4949  * @p in case that task is currently running.
4950  *
4951  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
4952  */
4953 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
4954 {
4955         u64 ns = 0;
4956
4957         if (task_current(rq, p)) {
4958                 update_rq_clock(rq);
4959                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
4960                 if ((s64)ns < 0)
4961                         ns = 0;
4962         }
4963
4964         return ns;
4965 }
4966
4967 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4968 {
4969         unsigned long flags;
4970         struct rq *rq;
4971         u64 ns = 0;
4972
4973         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4974         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
4975         task_rq_unlock(rq, &flags);
4976
4977         return ns;
4978 }
4979
4980 /*
4981  * Return accounted runtime for the task.
4982  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
4983  * pending runtime that have not been accounted yet.
4984  */
4985 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4986 {
4987         unsigned long flags;
4988         struct rq *rq;
4989         u64 ns = 0;
4990
4991         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4992         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4993         task_rq_unlock(rq, &flags);
4994
4995         return ns;
4996 }
4997
4998 /*
4999  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
5000  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
5001  * pending runtime that have not been accounted yet.
5002  *
5003  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
5004  * so the return value not includes other pending runtime that other
5005  * running tasks might have.
5006  */
5007 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
5008 {
5009         struct task_cputime totals;
5010         unsigned long flags;
5011         struct rq *rq;
5012         u64 ns;
5013
5014         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5015         thread_group_cputime(p, &totals);
5016         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
5017         task_rq_unlock(rq, &flags);
5018
5019         return ns;
5020 }
5021
5022 /*
5023  * Account user cpu time to a process.
5024  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5025  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
5026  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5027  */
5028 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5029                        cputime_t cputime_scaled)
5030 {
5031         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5032         cputime64_t tmp;
5033
5034         /* Add user time to process. */
5035         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5036         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5037         account_group_user_time(p, cputime);
5038
5039         /* Add user time to cpustat. */
5040         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5041         if (TASK_NICE(p) > 0)
5042                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
5043         else
5044                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5045
5046         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
5047         /* Account for user time used */
5048         acct_update_integrals(p);
5049 }
5050
5051 /*
5052  * Account guest cpu time to a process.
5053  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5054  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
5055  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5056  */
5057 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5058                                cputime_t cputime_scaled)
5059 {
5060         cputime64_t tmp;
5061         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5062
5063         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5064
5065         /* Add guest time to process. */
5066         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5067         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5068         account_group_user_time(p, cputime);
5069         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
5070
5071         /* Add guest time to cpustat. */
5072         if (TASK_NICE(p) > 0) {
5073                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
5074                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
5075         } else {
5076                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5077                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
5078         }
5079 }
5080
5081 /*
5082  * Account system cpu time to a process.
5083  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5084  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
5085  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
5086  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5087  */
5088 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
5089                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
5090 {
5091         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5092         cputime64_t tmp;
5093
5094         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
5095                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
5096                 return;
5097         }
5098
5099         /* Add system time to process. */
5100         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
5101         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
5102         account_group_system_time(p, cputime);
5103
5104         /* Add system time to cpustat. */
5105         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5106         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
5107                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
5108         else if (softirq_count())
5109                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
5110         else
5111                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
5112
5113         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
5114
5115         /* Account for system time used */
5116         acct_update_integrals(p);
5117 }
5118
5119 /*
5120  * Account for involuntary wait time.
5121  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
5122  */
5123 void account_steal_time(cputime_t cputime)
5124 {
5125         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5126         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5127
5128         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
5129 }
5130
5131 /*
5132  * Account for idle time.
5133  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
5134  */
5135 void account_idle_time(cputime_t cputime)
5136 {
5137         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5138         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5139         struct rq *rq = this_rq();
5140
5141         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
5142                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
5143         else
5144                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
5145 }
5146
5147 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5148
5149 /*
5150  * Account a single tick of cpu time.
5151  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5152  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
5153  */
5154 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
5155 {
5156         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
5157         struct rq *rq = this_rq();
5158
5159         if (user_tick)
5160                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
5161         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
5162                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
5163                                     one_jiffy_scaled);
5164         else
5165                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
5166 }
5167
5168 /*
5169  * Account multiple ticks of steal time.
5170  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
5171  * @ticks: number of stolen ticks
5172  */
5173 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
5174 {
5175         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5176 }
5177
5178 /*
5179  * Account multiple ticks of idle time.
5180  * @ticks: number of stolen ticks
5181  */
5182 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
5183 {
5184         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5185 }
5186
5187 #endif
5188
5189 /*
5190  * Use precise platform statistics if available:
5191  */
5192 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5193 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5194 {
5195         *ut = p->utime;
5196         *st = p->stime;
5197 }
5198
5199 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5200 {
5201         struct task_cputime cputime;
5202
5203         thread_group_cputime(p, &cputime);
5204
5205         *ut = cputime.utime;
5206         *st = cputime.stime;
5207 }
5208 #else
5209
5210 #ifndef nsecs_to_cputime
5211 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
5212 #endif
5213
5214 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5215 {
5216         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
5217
5218         /*
5219          * Use CFS's precise accounting:
5220          */
5221         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
5222
5223         if (total) {
5224                 u64 temp;
5225
5226                 temp = (u64)(rtime * utime);
5227                 do_div(temp, total);
5228                 utime = (cputime_t)temp;
5229         } else
5230                 utime = rtime;
5231
5232         /*
5233          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
5234          */
5235         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
5236         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
5237
5238         *ut = p->prev_utime;
5239         *st = p->prev_stime;
5240 }
5241
5242 /*
5243  * Must be called with siglock held.
5244  */
5245 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5246 {
5247         struct signal_struct *sig = p->signal;
5248         struct task_cputime cputime;
5249         cputime_t rtime, utime, total;
5250
5251         thread_group_cputime(p, &cputime);
5252
5253         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
5254         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
5255
5256         if (total) {
5257                 u64 temp;
5258
5259                 temp = (u64)(rtime * cputime.utime);
5260                 do_div(temp, total);
5261                 utime = (cputime_t)temp;
5262         } else
5263                 utime = rtime;
5264
5265         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
5266         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
5267                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
5268
5269         *ut = sig->prev_utime;
5270         *st = sig->prev_stime;
5271 }
5272 #endif
5273
5274 /*
5275  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5276  * We call it with interrupts disabled.
5277  *
5278  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
5279  * timeslices.
5280  */
5281 void scheduler_tick(void)
5282 {
5283         int cpu = smp_processor_id();
5284         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5285         struct task_struct *curr = rq->curr;
5286
5287         sched_clock_tick();
5288
5289         spin_lock(&rq->lock);
5290         update_rq_clock(rq);
5291         update_cpu_load(rq);
5292         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5293         spin_unlock(&rq->lock);
5294
5295         perf_event_task_tick(curr, cpu);
5296
5297 #ifdef CONFIG_SMP
5298         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
5299         trigger_load_balance(rq, cpu);
5300 #endif
5301 }
5302
5303 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
5304 {
5305         if (in_lock_functions(addr)) {
5306                 addr = CALLER_ADDR2;
5307                 if (in_lock_functions(addr))
5308                         addr = CALLER_ADDR3;
5309         }
5310         return addr;
5311 }
5312
5313 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5314                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
5315
5316 void __kprobes add_preempt_count(int val)
5317 {
5318 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5319         /*
5320          * Underflow?
5321          */
5322         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5323                 return;
5324 #endif
5325         preempt_count() += val;
5326 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5327         /*
5328          * Spinlock count overflowing soon?
5329          */
5330         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5331                                 PREEMPT_MASK - 10);
5332 #endif
5333         if (preempt_count() == val)
5334                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5335 }
5336 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
5337
5338 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
5339 {
5340 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5341         /*
5342          * Underflow?
5343          */
5344         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5345                 return;
5346         /*
5347          * Is the spinlock portion underflowing?
5348          */
5349         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5350                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5351                 return;
5352 #endif
5353
5354         if (preempt_count() == val)
5355                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5356         preempt_count() -= val;
5357 }
5358 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
5359
5360 #endif
5361
5362 /*
5363  * Print scheduling while atomic bug:
5364  */
5365 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5366 {
5367         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5368
5369         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5370                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5371
5372         debug_show_held_locks(prev);
5373         print_modules();
5374         if (irqs_disabled())
5375                 print_irqtrace_events(prev);
5376
5377         if (regs)
5378                 show_regs(regs);
5379         else
5380                 dump_stack();
5381 }
5382
5383 /*
5384  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5385  */
5386 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
5387 {
5388         /*
5389          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
5390          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
5391          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
5392          */
5393         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
5394                 __schedule_bug(prev);
5395
5396         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5397
5398         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
5399 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
5400         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
5401                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
5402                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
5403         }
5404 #endif
5405 }
5406
5407 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
5408 {
5409         u64 runtime = p->se.sum_exec_runtime - p->se.prev_sum_exec_runtime;
5410
5411         update_avg(&p->se.avg_running, runtime);
5412
5413         if (p->state == TASK_RUNNING) {
5414                 /*
5415                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
5416                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
5417                  * the avg_overlap on preemption.
5418                  *
5419                  * We use the average preemption runtime because that
5420                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
5421                  * build up.
5422                  */
5423                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
5424                 update_avg(&p->se.avg_overlap, runtime);
5425         } else {
5426                 update_avg(&p->se.avg_running, 0);
5427         }
5428         p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5429 }
5430
5431 /*
5432  * Pick up the highest-prio task:
5433  */
5434 static inline struct task_struct *
5435 pick_next_task(struct rq *rq)
5436 {
5437         const struct sched_class *class;
5438         struct task_struct *p;
5439
5440         /*
5441          * Optimization: we know that if all tasks are in
5442          * the fair class we can call that function directly:
5443          */
5444         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
5445                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
5446                 if (likely(p))
5447                         return p;
5448         }
5449
5450         class = sched_class_highest;
5451         for ( ; ; ) {
5452                 p = class->pick_next_task(rq);
5453                 if (p)
5454                         return p;
5455                 /*
5456                  * Will never be NULL as the idle class always
5457                  * returns a non-NULL p:
5458                  */
5459                 class = class->next;
5460         }
5461 }
5462
5463 /*
5464  * schedule() is the main scheduler function.
5465  */
5466 asmlinkage void __sched schedule(void)
5467 {
5468         struct task_struct *prev, *next;
5469         unsigned long *switch_count;
5470         struct rq *rq;
5471         int cpu;
5472
5473 need_resched:
5474         preempt_disable();
5475         cpu = smp_processor_id();
5476         rq = cpu_rq(cpu);
5477         rcu_sched_qs(cpu);
5478         prev = rq->curr;
5479         switch_count = &prev->nivcsw;
5480
5481         release_kernel_lock(prev);
5482 need_resched_nonpreemptible:
5483
5484         schedule_debug(prev);
5485
5486         if (sched_feat(HRTICK))
5487                 hrtick_clear(rq);
5488
5489         spin_lock_irq(&rq->lock);
5490         update_rq_clock(rq);
5491         clear_tsk_need_resched(prev);
5492
5493         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
5494                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
5495                         prev->state = TASK_RUNNING;
5496                 else
5497                         deactivate_task(rq, prev, 1);
5498                 switch_count = &prev->nvcsw;
5499         }
5500
5501         pre_schedule(rq, prev);
5502
5503         if (unlikely(!rq->nr_running))
5504                 idle_balance(cpu, rq);
5505
5506         put_prev_task(rq, prev);
5507         next = pick_next_task(rq);
5508
5509         if (likely(prev != next)) {
5510                 sched_info_switch(prev, next);
5511                 perf_event_task_sched_out(prev, next, cpu);
5512
5513                 rq->nr_switches++;
5514                 rq->curr = next;
5515                 ++*switch_count;
5516
5517                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
5518                 /*
5519                  * the context switch might have flipped the stack from under
5520                  * us, hence refresh the local variables.
5521                  */
5522                 cpu = smp_processor_id();
5523                 rq = cpu_rq(cpu);
5524         } else
5525                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5526
5527         post_schedule(rq);
5528
5529         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
5530                 goto need_resched_nonpreemptible;
5531
5532         preempt_enable_no_resched();
5533         if (need_resched())
5534                 goto need_resched;
5535 }
5536 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5537
5538 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
5539 /*
5540  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
5541  * access and not reliable.
5542  */
5543 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
5544 {
5545         unsigned int cpu;
5546         struct rq *rq;
5547
5548         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
5549                 return 0;
5550
5551 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
5552         /*
5553          * Need to access the cpu field knowing that
5554          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
5555          * the mutex owner just released it and exited.
5556          */
5557         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
5558                 goto out;
5559 #else
5560         cpu = owner->cpu;
5561 #endif
5562
5563         /*
5564          * Even if the access succeeded (likely case),
5565          * the cpu field may no longer be valid.
5566          */
5567         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
5568                 goto out;
5569
5570         /*
5571          * We need to validate that we can do a
5572          * get_cpu() and that we have the percpu area.
5573          */
5574         if (!cpu_online(cpu))
5575                 goto out;
5576
5577         rq = cpu_rq(cpu);
5578
5579         for (;;) {
5580                 /*
5581                  * Owner changed, break to re-assess state.
5582                  */
5583                 if (lock->owner != owner)
5584                         break;
5585
5586                 /*
5587                  * Is that owner really running on that cpu?
5588                  */
5589                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
5590                         return 0;
5591
5592                 cpu_relax();
5593         }
5594 out:
5595         return 1;
5596 }
5597 #endif
5598
5599 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5600 /*
5601  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5602  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
5603  * occur there and call schedule directly.
5604  */
5605 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
5606 {
5607         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5608
5609         /*
5610          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5611          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5612          */
5613         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
5614                 return;
5615
5616         do {
5617                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5618                 schedule();
5619                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5620
5621                 /*
5622                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5623                  * between schedule and now.
5624                  */
5625                 barrier();
5626         } while (need_resched());
5627 }
5628 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5629
5630 /*
5631  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
5632  * off of irq context.
5633  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5634  * protect us against recursive calling from irq.
5635  */
5636 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
5637 {
5638         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5639
5640         /* Catch callers which need to be fixed */
5641         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
5642
5643         do {
5644                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5645                 local_irq_enable();
5646                 schedule();
5647                 local_irq_disable();
5648                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5649
5650                 /*
5651                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5652                  * between schedule and now.
5653                  */
5654                 barrier();
5655         } while (need_resched());
5656 }
5657
5658 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
5659
5660 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
5661                           void *key)
5662 {
5663         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
5664 }
5665 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5666
5667 /*
5668  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
5669  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
5670  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
5671  *
5672  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
5673  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
5674  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
5675  */
5676 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5677                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
5678 {
5679         wait_queue_t *curr, *next;
5680
5681         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
5682                 unsigned flags = curr->flags;
5683
5684                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
5685                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
5686                         break;
5687         }
5688 }
5689
5690 /**
5691  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
5692  * @q: the waitqueue
5693  * @mode: which threads
5694  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5695  * @key: is directly passed to the wakeup function
5696  *
5697  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5698  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5699  */
5700 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5701                         int nr_exclusive, void *key)
5702 {
5703         unsigned long flags;
5704
5705         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5706         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5707         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5708 }
5709 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5710
5711 /*
5712  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5713  */
5714 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5715 {
5716         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5717 }
5718
5719 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
5720 {
5721         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
5722 }
5723
5724 /**
5725  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
5726  * @q: the waitqueue
5727  * @mode: which threads
5728  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5729  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
5730  *
5731  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5732  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5733  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5734  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5735  *
5736  * On UP it can prevent extra preemption.
5737  *
5738  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5739  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5740  */
5741 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5742                         int nr_exclusive, void *key)
5743 {
5744         unsigned long flags;
5745         int wake_flags = WF_SYNC;
5746
5747         if (unlikely(!q))
5748                 return;
5749
5750         if (unlikely(!nr_exclusive))
5751                 wake_flags = 0;
5752
5753         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5754         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
5755         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5756 }
5757 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
5758
5759 /*
5760  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
5761  */
5762 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5763 {
5764         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
5765 }
5766 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5767
5768 /**
5769  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5770  * @x:  holds the state of this particular completion
5771  *
5772  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5773  * awakened in the same order in which they were queued.
5774  *
5775  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
5776  *
5777  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5778  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5779  */
5780 void complete(struct completion *x)
5781 {
5782         unsigned long flags;
5783
5784         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5785         x->done++;
5786         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5787         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5788 }
5789 EXPORT_SYMBOL(complete);
5790
5791 /**
5792  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5793  * @x:  holds the state of this particular completion
5794  *
5795  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5796  *
5797  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5798  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5799  */
5800 void complete_all(struct completion *x)
5801 {
5802         unsigned long flags;
5803
5804         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5805         x->done += UINT_MAX/2;
5806         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5807         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5808 }
5809 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5810
5811 static inline long __sched
5812 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5813 {
5814         if (!x->done) {
5815                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5816
5817                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5818                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5819                 do {
5820                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5821                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5822                                 break;
5823                         }
5824                         __set_current_state(state);
5825                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5826                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5827                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5828                 } while (!x->done && timeout);
5829                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5830                 if (!x->done)
5831                         return timeout;
5832         }
5833         x->done--;
5834         return timeout ?: 1;
5835 }
5836
5837 static long __sched
5838 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5839 {
5840         might_sleep();
5841
5842         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5843         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5844         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5845         return timeout;
5846 }
5847
5848 /**
5849  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5850  * @x:  holds the state of this particular completion
5851  *
5852  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5853  * interruptible and there is no timeout.
5854  *
5855  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5856  * and interrupt capability. Also see complete().
5857  */
5858 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5859 {
5860         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5861 }
5862 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5863
5864 /**
5865  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5866  * @x:  holds the state of this particular completion
5867  * @timeout:  timeout value in jiffies
5868  *
5869  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5870  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5871  * interruptible.
5872  */
5873 unsigned long __sched
5874 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5875 {
5876         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5877 }
5878 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5879
5880 /**
5881  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5882  * @x:  holds the state of this particular completion
5883  *
5884  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5885  * interruptible.
5886  */
5887 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5888 {
5889         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5890         if (t == -ERESTARTSYS)
5891                 return t;
5892         return 0;
5893 }
5894 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5895
5896 /**
5897  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5898  * @x:  holds the state of this particular completion
5899  * @timeout:  timeout value in jiffies
5900  *
5901  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5902  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5903  */
5904 unsigned long __sched
5905 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5906                                           unsigned long timeout)
5907 {
5908         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5909 }
5910 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5911
5912 /**
5913  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5914  * @x:  holds the state of this particular completion
5915  *
5916  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5917  * interrupted by a kill signal.
5918  */
5919 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5920 {
5921         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5922         if (t == -ERESTARTSYS)
5923                 return t;
5924         return 0;
5925 }
5926 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5927
5928 /**
5929  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5930  *      @x:     completion structure
5931  *
5932  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5933  *               1 if a decrement succeeded.
5934  *
5935  *      If a completion is being used as a counting completion,
5936  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5937  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5938  *      is protecting is not available.
5939  */
5940 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5941 {
5942         int ret = 1;
5943
5944         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5945         if (!x->done)
5946                 ret = 0;
5947         else
5948                 x->done--;
5949         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5950         return ret;
5951 }
5952 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5953
5954 /**
5955  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5956  *      @x:     completion structure
5957  *
5958  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5959  *               1 if there are no waiters.
5960  *
5961  */
5962 bool completion_done(struct completion *x)
5963 {
5964         int ret = 1;
5965
5966         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5967         if (!x->done)
5968                 ret = 0;
5969         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5970         return ret;
5971 }
5972 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5973
5974 static long __sched
5975 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5976 {
5977         unsigned long flags;
5978         wait_queue_t wait;
5979
5980         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5981
5982         __set_current_state(state);
5983
5984         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5985         __add_wait_queue(q, &wait);
5986         spin_unlock(&q->lock);
5987         timeout = schedule_timeout(timeout);
5988         spin_lock_irq(&q->lock);
5989         __remove_wait_queue(q, &wait);
5990         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5991
5992         return timeout;
5993 }
5994
5995 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5996 {
5997         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5998 }
5999 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
6000
6001 long __sched
6002 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
6003 {
6004         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
6005 }
6006 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
6007
6008 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
6009 {
6010         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
6011 }
6012 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
6013
6014 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
6015 {
6016         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
6017 }
6018 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
6019
6020 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6021
6022 /*
6023  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
6024  * @p: task
6025  * @prio: prio value (kernel-internal form)
6026  *
6027  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
6028  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
6029  *
6030  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
6031  */
6032 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
6033 {
6034         unsigned long flags;
6035         int oldprio, on_rq, running;
6036         struct rq *rq;
6037         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6038
6039         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
6040
6041         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6042         update_rq_clock(rq);
6043
6044         oldprio = p->prio;
6045         on_rq = p->se.on_rq;
6046         running = task_current(rq, p);
6047         if (on_rq)
6048                 dequeue_task(rq, p, 0);
6049         if (running)
6050                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6051
6052         if (rt_prio(prio))
6053                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6054         else
6055                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6056
6057         p->prio = prio;
6058
6059         if (running)
6060                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6061         if (on_rq) {
6062                 enqueue_task(rq, p, 0);
6063
6064                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6065         }
6066         task_rq_unlock(rq, &flags);
6067 }
6068
6069 #endif
6070
6071 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
6072 {
6073         int old_prio, delta, on_rq;
6074         unsigned long flags;
6075         struct rq *rq;
6076
6077         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
6078                 return;
6079         /*
6080          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
6081          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
6082          */
6083         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6084         update_rq_clock(rq);
6085         /*
6086          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
6087          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
6088          * it wont have any effect on scheduling until the task is
6089          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
6090          */
6091         if (task_has_rt_policy(p)) {
6092                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6093                 goto out_unlock;
6094         }
6095         on_rq = p->se.on_rq;
6096         if (on_rq)
6097                 dequeue_task(rq, p, 0);
6098
6099         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6100         set_load_weight(p);
6101         old_prio = p->prio;
6102         p->prio = effective_prio(p);
6103         delta = p->prio - old_prio;
6104
6105         if (on_rq) {
6106                 enqueue_task(rq, p, 0);
6107                 /*
6108                  * If the task increased its priority or is running and
6109                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
6110                  */
6111                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
6112                         resched_task(rq->curr);
6113         }
6114 out_unlock:
6115         task_rq_unlock(rq, &flags);
6116 }
6117 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
6118
6119 /*
6120  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
6121  * @p: task
6122  * @nice: nice value
6123  */
6124 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
6125 {
6126         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
6127         int nice_rlim = 20 - nice;
6128
6129         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
6130                 capable(CAP_SYS_NICE));
6131 }
6132
6133 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
6134
6135 /*
6136  * sys_nice - change the priority of the current process.
6137  * @increment: priority increment
6138  *
6139  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
6140  * does similar things.
6141  */
6142 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
6143 {
6144         long nice, retval;
6145
6146         /*
6147          * Setpriority might change our priority at the same moment.
6148          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
6149          * and we have a single winner.
6150          */
6151         if (increment < -40)
6152                 increment = -40;
6153         if (increment > 40)
6154                 increment = 40;
6155
6156         nice = TASK_NICE(current) + increment;
6157         if (nice < -20)
6158                 nice = -20;
6159         if (nice > 19)
6160                 nice = 19;
6161
6162         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
6163                 return -EPERM;
6164
6165         retval = security_task_setnice(current, nice);
6166         if (retval)
6167                 return retval;
6168
6169         set_user_nice(current, nice);
6170         return 0;
6171 }
6172
6173 #endif
6174
6175 /**
6176  * task_prio - return the priority value of a given task.
6177  * @p: the task in question.
6178  *
6179  * This is the priority value as seen by users in /proc.
6180  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
6181  * around 0, value goes from -16 to +15.
6182  */
6183 int task_prio(const struct task_struct *p)
6184 {
6185         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
6186 }
6187
6188 /**
6189  * task_nice - return the nice value of a given task.
6190  * @p: the task in question.
6191  */
6192 int task_nice(const struct task_struct *p)
6193 {
6194         return TASK_NICE(p);
6195 }
6196 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
6197
6198 /**
6199  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
6200  * @cpu: the processor in question.
6201  */
6202 int idle_cpu(int cpu)
6203 {
6204         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
6205 }
6206
6207 /**
6208  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
6209  * @cpu: the processor in question.
6210  */
6211 struct task_struct *idle_task(int cpu)
6212 {
6213         return cpu_rq(cpu)->idle;
6214 }
6215
6216 /**
6217  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
6218  * @pid: the pid in question.
6219  */
6220 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
6221 {
6222         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
6223 }
6224
6225 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
6226 static void
6227 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
6228 {
6229         BUG_ON(p->se.on_rq);
6230
6231         p->policy = policy;
6232         p->rt_priority = prio;
6233         p->normal_prio = normal_prio(p);
6234         /* we are holding p->pi_lock already */
6235         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
6236         if (rt_prio(p->prio))
6237                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6238         else
6239                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6240         set_load_weight(p);
6241 }
6242
6243 /*
6244  * check the target process has a UID that matches the current process's
6245  */
6246 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
6247 {
6248         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
6249         bool match;
6250
6251         rcu_read_lock();
6252         pcred = __task_cred(p);
6253         match = (cred->euid == pcred->euid ||
6254                  cred->euid == pcred->uid);
6255         rcu_read_unlock();
6256         return match;
6257 }
6258
6259 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6260                                 struct sched_param *param, bool user)
6261 {
6262         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
6263         unsigned long flags;
6264         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6265         struct rq *rq;
6266         int reset_on_fork;
6267
6268         /* may grab non-irq protected spin_locks */
6269         BUG_ON(in_interrupt());
6270 recheck:
6271         /* double check policy once rq lock held */
6272         if (policy < 0) {
6273                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
6274                 policy = oldpolicy = p->policy;
6275         } else {
6276                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
6277                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
6278
6279                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
6280                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
6281                                 policy != SCHED_IDLE)
6282                         return -EINVAL;
6283         }
6284
6285         /*
6286          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
6287          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
6288          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
6289          */
6290         if (param->sched_priority < 0 ||
6291             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
6292             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
6293                 return -EINVAL;
6294         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
6295                 return -EINVAL;
6296
6297         /*
6298          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
6299          */
6300         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
6301                 if (rt_policy(policy)) {
6302                         unsigned long rlim_rtprio;
6303
6304                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
6305                                 return -ESRCH;
6306                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
6307                         unlock_task_sighand(p, &flags);
6308
6309                         /* can't set/change the rt policy */
6310                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
6311                                 return -EPERM;
6312
6313                         /* can't increase priority */
6314                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
6315                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
6316                                 return -EPERM;
6317                 }
6318                 /*
6319                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
6320                  * move out of SCHED_IDLE either:
6321                  */
6322                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
6323                         return -EPERM;
6324
6325                 /* can't change other user's priorities */
6326                 if (!check_same_owner(p))
6327                         return -EPERM;
6328
6329                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
6330                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
6331                         return -EPERM;
6332         }
6333
6334         if (user) {
6335 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6336                 /*
6337                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
6338                  * assigned.
6339                  */
6340                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
6341                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
6342                         return -EPERM;
6343 #endif
6344
6345                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
6346                 if (retval)
6347                         return retval;
6348         }
6349
6350         /*
6351          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
6352          * changing the priority of the task:
6353          */
6354         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6355         /*
6356          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
6357          * runqueue lock must be held.
6358          */
6359         rq = __task_rq_lock(p);
6360         /* recheck policy now with rq lock held */
6361         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
6362                 policy = oldpolicy = -1;
6363                 __task_rq_unlock(rq);
6364                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6365                 goto recheck;
6366         }
6367         update_rq_clock(rq);
6368         on_rq = p->se.on_rq;
6369         running = task_current(rq, p);
6370         if (on_rq)
6371                 deactivate_task(rq, p, 0);
6372         if (running)
6373                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6374
6375         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
6376
6377         oldprio = p->prio;
6378         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
6379
6380         if (running)
6381                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6382         if (on_rq) {
6383                 activate_task(rq, p, 0);
6384
6385                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6386         }
6387         __task_rq_unlock(rq);
6388         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6389
6390         rt_mutex_adjust_pi(p);
6391
6392         return 0;
6393 }
6394
6395 /**
6396  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
6397  * @p: the task in question.
6398  * @policy: new policy.
6399  * @param: structure containing the new RT priority.
6400  *
6401  * NOTE that the task may be already dead.
6402  */
6403 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6404                        struct sched_param *param)
6405 {
6406         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
6407 }
6408 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
6409
6410 /**
6411  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
6412  * @p: the task in question.
6413  * @policy: new policy.
6414  * @param: structure containing the new RT priority.
6415  *
6416  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
6417  * current context has permission.  For example, this is needed in
6418  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
6419  * but our caller might not have that capability.
6420  */
6421 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
6422                                struct sched_param *param)
6423 {
6424         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
6425 }
6426
6427 static int
6428 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
6429 {
6430         struct sched_param lparam;
6431         struct task_struct *p;
6432         int retval;
6433
6434         if (!param || pid < 0)
6435                 return -EINVAL;
6436         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
6437                 return -EFAULT;
6438
6439         rcu_read_lock();
6440         retval = -ESRCH;
6441         p = find_process_by_pid(pid);
6442         if (p != NULL)
6443                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
6444         rcu_read_unlock();
6445
6446         return retval;
6447 }
6448
6449 /**
6450  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
6451  * @pid: the pid in question.
6452  * @policy: new policy.
6453  * @param: structure containing the new RT priority.
6454  */
6455 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
6456                 struct sched_param __user *, param)
6457 {
6458         /* negative values for policy are not valid */
6459         if (policy < 0)
6460                 return -EINVAL;
6461
6462         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
6463 }
6464
6465 /**
6466  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
6467  * @pid: the pid in question.
6468  * @param: structure containing the new RT priority.
6469  */
6470 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6471 {
6472         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
6473 }
6474
6475 /**
6476  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
6477  * @pid: the pid in question.
6478  */
6479 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
6480 {
6481         struct task_struct *p;
6482         int retval;
6483
6484         if (pid < 0)
6485                 return -EINVAL;
6486
6487         retval = -ESRCH;
6488         read_lock(&tasklist_lock);
6489         p = find_process_by_pid(pid);
6490         if (p) {
6491                 retval = security_task_getscheduler(p);
6492                 if (!retval)
6493                         retval = p->policy
6494                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
6495         }
6496         read_unlock(&tasklist_lock);
6497         return retval;
6498 }
6499
6500 /**
6501  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
6502  * @pid: the pid in question.
6503  * @param: structure containing the RT priority.
6504  */
6505 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6506 {
6507         struct sched_param lp;
6508         struct task_struct *p;
6509         int retval;
6510
6511         if (!param || pid < 0)
6512                 return -EINVAL;
6513
6514         read_lock(&tasklist_lock);
6515         p = find_process_by_pid(pid);
6516         retval = -ESRCH;
6517         if (!p)
6518                 goto out_unlock;
6519
6520         retval = security_task_getscheduler(p);
6521         if (retval)
6522                 goto out_unlock;
6523
6524         lp.sched_priority = p->rt_priority;
6525         read_unlock(&tasklist_lock);
6526
6527         /*
6528          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
6529          */
6530         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
6531
6532         return retval;
6533
6534 out_unlock:
6535         read_unlock(&tasklist_lock);
6536         return retval;
6537 }
6538
6539 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
6540 {
6541         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
6542         struct task_struct *p;
6543         int retval;
6544
6545         get_online_cpus();
6546         read_lock(&tasklist_lock);
6547
6548         p = find_process_by_pid(pid);
6549         if (!p) {
6550                 read_unlock(&tasklist_lock);
6551                 put_online_cpus();
6552                 return -ESRCH;
6553         }
6554
6555         /*
6556          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
6557          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
6558          * usage count and then drop tasklist_lock.
6559          */
6560         get_task_struct(p);
6561         read_unlock(&tasklist_lock);
6562
6563         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6564                 retval = -ENOMEM;
6565                 goto out_put_task;
6566         }
6567         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6568                 retval = -ENOMEM;
6569                 goto out_free_cpus_allowed;
6570         }
6571         retval = -EPERM;
6572         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
6573                 goto out_unlock;
6574
6575         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
6576         if (retval)
6577                 goto out_unlock;
6578
6579         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6580         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6581  again:
6582         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
6583
6584         if (!retval) {
6585                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6586                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6587                         /*
6588                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6589                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6590                          * cpuset's cpus_allowed
6591                          */
6592                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6593                         goto again;
6594                 }
6595         }
6596 out_unlock:
6597         free_cpumask_var(new_mask);
6598 out_free_cpus_allowed:
6599         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6600 out_put_task:
6601         put_task_struct(p);
6602         put_online_cpus();
6603         return retval;
6604 }
6605
6606 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6607                              struct cpumask *new_mask)
6608 {
6609         if (len < cpumask_size())
6610                 cpumask_clear(new_mask);
6611         else if (len > cpumask_size())
6612                 len = cpumask_size();
6613
6614         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6615 }
6616
6617 /**
6618  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
6619  * @pid: pid of the process
6620  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6621  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
6622  */
6623 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6624                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6625 {
6626         cpumask_var_t new_mask;
6627         int retval;
6628
6629         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6630                 return -ENOMEM;
6631
6632         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6633         if (retval == 0)
6634                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6635         free_cpumask_var(new_mask);
6636         return retval;
6637 }
6638
6639 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6640 {
6641         struct task_struct *p;
6642         unsigned long flags;
6643         struct rq *rq;
6644         int retval;
6645
6646         get_online_cpus();
6647         read_lock(&tasklist_lock);
6648
6649         retval = -ESRCH;
6650         p = find_process_by_pid(pid);
6651         if (!p)
6652                 goto out_unlock;
6653
6654         retval = security_task_getscheduler(p);
6655         if (retval)
6656                 goto out_unlock;
6657
6658         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6659         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6660         task_rq_unlock(rq, &flags);
6661
6662 out_unlock:
6663         read_unlock(&tasklist_lock);
6664         put_online_cpus();
6665
6666         return retval;
6667 }
6668
6669 /**
6670  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
6671  * @pid: pid of the process
6672  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6673  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
6674  */
6675 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6676                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6677 {
6678         int ret;
6679         cpumask_var_t mask;
6680
6681         if (len < cpumask_size())
6682                 return -EINVAL;
6683
6684         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6685                 return -ENOMEM;
6686
6687         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6688         if (ret == 0) {
6689                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
6690                         ret = -EFAULT;
6691                 else
6692                         ret = cpumask_size();
6693         }
6694         free_cpumask_var(mask);
6695
6696         return ret;
6697 }
6698
6699 /**
6700  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6701  *
6702  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6703  * other threads running on this CPU then this function will return.
6704  */
6705 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6706 {
6707         struct rq *rq = this_rq_lock();
6708
6709         schedstat_inc(rq, yld_count);
6710         current->sched_class->yield_task(rq);
6711
6712         /*
6713          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
6714          * no need to preempt or enable interrupts:
6715          */
6716         __release(rq->lock);
6717         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
6718         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
6719         preempt_enable_no_resched();
6720
6721         schedule();
6722
6723         return 0;
6724 }
6725
6726 static inline int should_resched(void)
6727 {
6728         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
6729 }
6730
6731 static void __cond_resched(void)
6732 {
6733         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6734         schedule();
6735         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6736 }
6737
6738 int __sched _cond_resched(void)
6739 {
6740         if (should_resched()) {
6741                 __cond_resched();
6742                 return 1;
6743         }
6744         return 0;
6745 }
6746 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6747
6748 /*
6749  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6750  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6751  *
6752  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6753  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6754  * spin_unlock(), once by hand).
6755  */
6756 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6757 {
6758         int resched = should_resched();
6759         int ret = 0;
6760
6761         lockdep_assert_held(lock);
6762
6763         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6764                 spin_unlock(lock);
6765                 if (resched)
6766                         __cond_resched();
6767                 else
6768                         cpu_relax();
6769                 ret = 1;
6770                 spin_lock(lock);
6771         }
6772         return ret;
6773 }
6774 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
6775
6776 int __sched __cond_resched_softirq(void)
6777 {
6778         BUG_ON(!in_softirq());
6779
6780         if (should_resched()) {
6781                 local_bh_enable();
6782                 __cond_resched();
6783                 local_bh_disable();
6784                 return 1;
6785         }
6786         return 0;
6787 }
6788 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
6789
6790 /**
6791  * yield - yield the current processor to other threads.
6792  *
6793  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6794  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6795  */
6796 void __sched yield(void)
6797 {
6798         set_current_state(TASK_RUNNING);
6799         sys_sched_yield();
6800 }
6801 EXPORT_SYMBOL(yield);
6802
6803 /*
6804  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6805  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6806  */
6807 void __sched io_schedule(void)
6808 {
6809         struct rq *rq = raw_rq();
6810
6811         delayacct_blkio_start();
6812         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6813         current->in_iowait = 1;
6814         schedule();
6815         current->in_iowait = 0;
6816         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6817         delayacct_blkio_end();
6818 }
6819 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6820
6821 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6822 {
6823         struct rq *rq = raw_rq();
6824         long ret;
6825
6826         delayacct_blkio_start();
6827         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6828         current->in_iowait = 1;
6829         ret = schedule_timeout(timeout);
6830         current->in_iowait = 0;
6831         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6832         delayacct_blkio_end();
6833         return ret;
6834 }
6835
6836 /**
6837  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6838  * @policy: scheduling class.
6839  *
6840  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6841  * by a given scheduling class.
6842  */
6843 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6844 {
6845         int ret = -EINVAL;
6846
6847         switch (policy) {
6848         case SCHED_FIFO:
6849         case SCHED_RR:
6850                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6851                 break;
6852         case SCHED_NORMAL:
6853         case SCHED_BATCH:
6854         case SCHED_IDLE:
6855                 ret = 0;
6856                 break;
6857         }
6858         return ret;
6859 }
6860
6861 /**
6862  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6863  * @policy: scheduling class.
6864  *
6865  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6866  * by a given scheduling class.
6867  */
6868 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6869 {
6870         int ret = -EINVAL;
6871
6872         switch (policy) {
6873         case SCHED_FIFO:
6874         case SCHED_RR:
6875                 ret = 1;
6876                 break;
6877         case SCHED_NORMAL:
6878         case SCHED_BATCH:
6879         case SCHED_IDLE:
6880                 ret = 0;
6881         }
6882         return ret;
6883 }
6884
6885 /**
6886  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6887  * @pid: pid of the process.
6888  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6889  *
6890  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6891  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6892  */
6893 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6894                 struct timespec __user *, interval)
6895 {
6896         struct task_struct *p;
6897         unsigned int time_slice;
6898         unsigned long flags;
6899         struct rq *rq;
6900         int retval;
6901         struct timespec t;
6902
6903         if (pid < 0)
6904                 return -EINVAL;
6905
6906         retval = -ESRCH;
6907         read_lock(&tasklist_lock);
6908         p = find_process_by_pid(pid);
6909         if (!p)
6910                 goto out_unlock;
6911
6912         retval = security_task_getscheduler(p);
6913         if (retval)
6914                 goto out_unlock;
6915
6916         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6917         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
6918         task_rq_unlock(rq, &flags);
6919
6920         read_unlock(&tasklist_lock);
6921         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6922         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6923         return retval;
6924
6925 out_unlock:
6926         read_unlock(&tasklist_lock);
6927         return retval;
6928 }
6929
6930 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6931
6932 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6933 {
6934         unsigned long free = 0;
6935         unsigned state;
6936
6937         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6938         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
6939                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6940 #if BITS_PER_LONG == 32
6941         if (state == TASK_RUNNING)
6942                 printk(KERN_CONT " running  ");
6943         else
6944                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
6945 #else
6946         if (state == TASK_RUNNING)
6947                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
6948         else
6949                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
6950 #endif
6951 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6952         free = stack_not_used(p);
6953 #endif
6954         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
6955                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
6956                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
6957
6958         show_stack(p, NULL);
6959 }
6960
6961 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
6962 {
6963         struct task_struct *g, *p;
6964
6965 #if BITS_PER_LONG == 32
6966         printk(KERN_INFO
6967                 "  task                PC stack   pid father\n");
6968 #else
6969         printk(KERN_INFO
6970                 "  task                        PC stack   pid father\n");
6971 #endif
6972         read_lock(&tasklist_lock);
6973         do_each_thread(g, p) {
6974                 /*
6975                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6976                  * console might take alot of time:
6977                  */
6978                 touch_nmi_watchdog();
6979                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
6980                         sched_show_task(p);
6981         } while_each_thread(g, p);
6982
6983         touch_all_softlockup_watchdogs();
6984
6985 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6986         sysrq_sched_debug_show();
6987 #endif
6988         read_unlock(&tasklist_lock);
6989         /*
6990          * Only show locks if all tasks are dumped:
6991          */
6992         if (!state_filter)
6993                 debug_show_all_locks();
6994 }
6995
6996 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
6997 {
6998         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6999 }
7000
7001 /**
7002  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
7003  * @idle: task in question
7004  * @cpu: cpu the idle task belongs to
7005  *
7006  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
7007  * flag, to make booting more robust.
7008  */
7009 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
7010 {
7011         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7012         unsigned long flags;
7013
7014         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7015
7016         __sched_fork(idle);
7017         idle->se.exec_start = sched_clock();
7018
7019         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
7020         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
7021         __set_task_cpu(idle, cpu);
7022
7023         rq->curr = rq->idle = idle;
7024 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
7025         idle->oncpu = 1;
7026 #endif
7027         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7028
7029         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
7030 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
7031         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
7032 #else
7033         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
7034 #endif
7035         /*
7036          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
7037          */
7038         idle->sched_class = &idle_sched_class;
7039         ftrace_graph_init_task(idle);
7040 }
7041
7042 /*
7043  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
7044  * indicates which cpus entered this state. This is used
7045  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
7046  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
7047  * always be CPU_BITS_NONE.
7048  */
7049 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
7050
7051 /*
7052  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
7053  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
7054  * to users decreases. But the relationship is not linear,
7055  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
7056  * number of CPUs.
7057  *
7058  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
7059  */
7060 static inline void sched_init_granularity(void)
7061 {
7062         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
7063         const unsigned long limit = 200000000;
7064
7065         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
7066         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
7067                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
7068
7069         sysctl_sched_latency *= factor;
7070         if (sysctl_sched_latency > limit)
7071                 sysctl_sched_latency = limit;
7072
7073         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
7074
7075         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
7076 }
7077
7078 #ifdef CONFIG_SMP
7079 /*
7080  * This is how migration works:
7081  *
7082  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
7083  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
7084  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
7085  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
7086  *    thread off the CPU)
7087  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
7088  *    task is still in the wrong runqueue.
7089  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
7090  *    it and puts it into the right queue.
7091  * 6) migration thread up()s the semaphore.
7092  * 7) we wake up and the migration is done.
7093  */
7094
7095 /*
7096  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
7097  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
7098  * is removed from the allowed bitmask.
7099  *
7100  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
7101  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
7102  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
7103  */
7104 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
7105 {
7106         struct migration_req req;
7107         unsigned long flags;
7108         struct rq *rq;
7109         int ret = 0;
7110
7111         rq = task_rq_lock(p, &flags);
7112         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
7113                 ret = -EINVAL;
7114                 goto out;
7115         }
7116
7117         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
7118                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
7119                 ret = -EINVAL;
7120                 goto out;
7121         }
7122
7123         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
7124                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
7125         else {
7126                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
7127                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
7128         }
7129
7130         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
7131         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
7132                 goto out;
7133
7134         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask), &req)) {
7135                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
7136                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
7137
7138                 get_task_struct(mt);
7139                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7140                 wake_up_process(rq->migration_thread);
7141                 put_task_struct(mt);
7142                 wait_for_completion(&req.done);
7143                 tlb_migrate_finish(p->mm);
7144                 return 0;
7145         }
7146 out:
7147         task_rq_unlock(rq, &flags);
7148
7149         return ret;
7150 }
7151 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
7152
7153 /*
7154  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
7155  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
7156  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
7157  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
7158  *
7159  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
7160  * as the task is no longer on this CPU.
7161  *
7162  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
7163  */
7164 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
7165 {
7166         struct rq *rq_dest, *rq_src;
7167         int ret = 0, on_rq;
7168
7169         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
7170                 return ret;
7171
7172         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
7173         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
7174
7175         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7176         /* Already moved. */
7177         if (task_cpu(p) != src_cpu)
7178                 goto done;
7179         /* Affinity changed (again). */
7180         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
7181                 goto fail;
7182
7183         on_rq = p->se.on_rq;
7184         if (on_rq)
7185                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
7186
7187         set_task_cpu(p, dest_cpu);
7188         if (on_rq) {
7189                 activate_task(rq_dest, p, 0);
7190                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
7191         }
7192 done:
7193         ret = 1;
7194 fail:
7195         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7196         return ret;
7197 }
7198
7199 #define RCU_MIGRATION_IDLE      0
7200 #define RCU_MIGRATION_NEED_QS   1
7201 #define RCU_MIGRATION_GOT_QS    2
7202 #define RCU_MIGRATION_MUST_SYNC 3
7203
7204 /*
7205  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
7206  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
7207  * another runqueue.
7208  */
7209 static int migration_thread(void *data)
7210 {
7211         int badcpu;
7212         int cpu = (long)data;
7213         struct rq *rq;
7214
7215         rq = cpu_rq(cpu);
7216         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
7217
7218         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7219         while (!kthread_should_stop()) {
7220                 struct migration_req *req;
7221                 struct list_head *head;
7222
7223                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7224
7225                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
7226                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7227                         break;
7228                 }
7229
7230                 if (rq->active_balance) {
7231                         active_load_balance(rq, cpu);
7232                         rq->active_balance = 0;
7233                 }
7234
7235                 head = &rq->migration_queue;
7236
7237                 if (list_empty(head)) {
7238                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7239                         schedule();
7240                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7241                         continue;
7242                 }
7243                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
7244                 list_del_init(head->next);
7245
7246                 if (req->task != NULL) {
7247                         spin_unlock(&rq->lock);
7248                         __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
7249                 } else if (likely(cpu == (badcpu = smp_processor_id()))) {
7250                         req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_GOT_QS;
7251                         spin_unlock(&rq->lock);
7252                 } else {
7253                         req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_MUST_SYNC;
7254                         spin_unlock(&rq->lock);
7255                         WARN_ONCE(1, "migration_thread() on CPU %d, expected %d\n", badcpu, cpu);
7256                 }
7257                 local_irq_enable();
7258
7259                 complete(&req->done);
7260         }
7261         __set_current_state(TASK_RUNNING);
7262
7263         return 0;
7264 }
7265
7266 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7267
7268 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
7269 {
7270         int ret;
7271
7272         local_irq_disable();
7273         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
7274         local_irq_enable();
7275         return ret;
7276 }
7277
7278 /*
7279  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
7280  */
7281 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
7282 {
7283         int dest_cpu;
7284         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(dead_cpu));
7285
7286 again:
7287         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
7288         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
7289                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
7290                         goto move;
7291
7292         /* Any allowed, online CPU? */
7293         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
7294         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
7295                 goto move;
7296
7297         /* No more Mr. Nice Guy. */
7298         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
7299                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
7300                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, &p->cpus_allowed);
7301
7302                 /*
7303                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
7304                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
7305                  * leave kernel.
7306                  */
7307                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
7308                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
7309                                "longer affine to cpu%d\n",
7310                                task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
7311                 }
7312         }
7313
7314 move:
7315         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
7316         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
7317                 goto again;
7318 }
7319
7320 /*
7321  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
7322  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
7323  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
7324  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
7325  * to keep the global sum constant after CPU-down:
7326  */
7327 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
7328 {
7329         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
7330         unsigned long flags;
7331
7332         local_irq_save(flags);
7333         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7334         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
7335         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
7336         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7337         local_irq_restore(flags);
7338 }
7339
7340 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
7341 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
7342 {
7343         struct task_struct *p, *t;
7344
7345         read_lock(&tasklist_lock);
7346
7347         do_each_thread(t, p) {
7348                 if (p == current)
7349                         continue;
7350
7351                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
7352                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
7353         } while_each_thread(t, p);
7354
7355         read_unlock(&tasklist_lock);
7356 }
7357
7358 /*
7359  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
7360  * It does so by boosting its priority to highest possible.
7361  * Used by CPU offline code.
7362  */
7363 void sched_idle_next(void)
7364 {
7365         int this_cpu = smp_processor_id();
7366         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
7367         struct task_struct *p = rq->idle;
7368         unsigned long flags;
7369
7370         /* cpu has to be offline */
7371         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
7372
7373         /*
7374          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
7375          * and interrupts disabled on the current cpu.
7376          */
7377         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7378
7379         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7380
7381         update_rq_clock(rq);
7382         activate_task(rq, p, 0);
7383
7384         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7385 }
7386
7387 /*
7388  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
7389  * offline.
7390  */
7391 void idle_task_exit(void)
7392 {
7393         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
7394
7395         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
7396
7397         if (mm != &init_mm)
7398                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
7399         mmdrop(mm);
7400 }
7401
7402 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
7403 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
7404 {
7405         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7406
7407         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
7408         BUG_ON(!p->exit_state);
7409
7410         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
7411         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
7412
7413         get_task_struct(p);
7414
7415         /*
7416          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
7417          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
7418          * fine.
7419          */
7420         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7421         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
7422         spin_lock_irq(&rq->lock);
7423
7424         put_task_struct(p);
7425 }
7426
7427 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
7428 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
7429 {
7430         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7431         struct task_struct *next;
7432
7433         for ( ; ; ) {
7434                 if (!rq->nr_running)
7435                         break;
7436                 update_rq_clock(rq);
7437                 next = pick_next_task(rq);
7438                 if (!next)
7439                         break;
7440                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
7441                 migrate_dead(dead_cpu, next);
7442
7443         }
7444 }
7445
7446 /*
7447  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
7448  */
7449 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
7450 {
7451         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
7452         rq->calc_load_active = 0;
7453 }
7454 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
7455
7456 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
7457
7458 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
7459         {
7460                 .procname       = "sched_domain",
7461                 .mode           = 0555,
7462         },
7463         {0, },
7464 };
7465
7466 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
7467         {
7468                 .ctl_name       = CTL_KERN,
7469                 .procname       = "kernel",
7470                 .mode           = 0555,
7471                 .child          = sd_ctl_dir,
7472         },
7473         {0, },
7474 };
7475
7476 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
7477 {
7478         struct ctl_table *entry =
7479                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
7480
7481         return entry;
7482 }
7483
7484 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
7485 {
7486         struct ctl_table *entry;
7487
7488         /*
7489          * In the intermediate directories, both the child directory and
7490          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
7491          * will always be set. In the lowest directory the names are
7492          * static strings and all have proc handlers.
7493          */
7494         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
7495                 if (entry->child)
7496                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
7497                 if (entry->proc_handler == NULL)
7498                         kfree(entry->procname);
7499         }
7500
7501         kfree(*tablep);
7502         *tablep = NULL;
7503 }
7504
7505 static void
7506 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
7507                 const char *procname, void *data, int maxlen,
7508                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
7509 {
7510         entry->procname = procname;
7511         entry->data = data;
7512         entry->maxlen = maxlen;
7513         entry->mode = mode;
7514         entry->proc_handler = proc_handler;
7515 }
7516
7517 static struct ctl_table *
7518 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
7519 {
7520         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
7521
7522         if (table == NULL)
7523                 return NULL;
7524
7525         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
7526                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7527         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
7528                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7529         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
7530                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7531         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
7532                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7533         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
7534                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7535         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
7536                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7537         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
7538                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7539         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
7540                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7541         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
7542                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7543         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
7544                 &sd->cache_nice_tries,
7545                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7546         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
7547                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7548         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
7549                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
7550         /* &table[12] is terminator */
7551
7552         return table;
7553 }
7554
7555 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
7556 {
7557         struct ctl_table *entry, *table;
7558         struct sched_domain *sd;
7559         int domain_num = 0, i;
7560         char buf[32];
7561
7562         for_each_domain(cpu, sd)
7563                 domain_num++;
7564         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
7565         if (table == NULL)
7566                 return NULL;
7567
7568         i = 0;
7569         for_each_domain(cpu, sd) {
7570                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
7571                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7572                 entry->mode = 0555;
7573                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
7574                 entry++;
7575                 i++;
7576         }
7577         return table;
7578 }
7579
7580 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
7581 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7582 {
7583         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
7584         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
7585         char buf[32];
7586
7587         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
7588         sd_ctl_dir[0].child = entry;
7589
7590         if (entry == NULL)
7591                 return;
7592
7593         for_each_possible_cpu(i) {
7594                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
7595                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7596                 entry->mode = 0555;
7597                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
7598                 entry++;
7599         }
7600
7601         WARN_ON(sd_sysctl_header);
7602         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
7603 }
7604
7605 /* may be called multiple times per register */
7606 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7607 {
7608         if (sd_sysctl_header)
7609                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
7610         sd_sysctl_header = NULL;
7611         if (sd_ctl_dir[0].child)
7612                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
7613 }
7614 #else
7615 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7616 {
7617 }
7618 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7619 {
7620 }
7621 #endif
7622
7623 static void set_rq_online(struct rq *rq)
7624 {
7625         if (!rq->online) {
7626                 const struct sched_class *class;
7627
7628                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7629                 rq->online = 1;
7630
7631                 for_each_class(class) {
7632                         if (class->rq_online)
7633                                 class->rq_online(rq);
7634                 }
7635         }
7636 }
7637
7638 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
7639 {
7640         if (rq->online) {
7641                 const struct sched_class *class;
7642
7643                 for_each_class(class) {
7644                         if (class->rq_offline)
7645                                 class->rq_offline(rq);
7646                 }
7647
7648                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7649                 rq->online = 0;
7650         }
7651 }
7652
7653 /*
7654  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
7655  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
7656  */
7657 static int __cpuinit
7658 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
7659 {
7660         struct task_struct *p;
7661         int cpu = (long)hcpu;
7662         unsigned long flags;
7663         struct rq *rq;
7664
7665         switch (action) {
7666
7667         case CPU_UP_PREPARE:
7668         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7669                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
7670                 if (IS_ERR(p))
7671                         return NOTIFY_BAD;
7672                 kthread_bind(p, cpu);
7673                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
7674                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
7675                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7676                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7677                 get_task_struct(p);
7678                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
7679                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
7680                 break;
7681
7682         case CPU_ONLINE:
7683         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7684                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
7685                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7686
7687                 /* Update our root-domain */
7688                 rq = cpu_rq(cpu);
7689                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7690                 if (rq->rd) {
7691                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7692
7693                         set_rq_online(rq);
7694                 }
7695                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7696                 break;
7697
7698 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7699         case CPU_UP_CANCELED:
7700         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7701                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
7702                         break;
7703                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
7704                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
7705                              cpumask_any(cpu_online_mask));
7706                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7707                 put_task_struct(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7708                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
7709                 break;
7710
7711         case CPU_DEAD:
7712         case CPU_DEAD_FROZEN:
7713                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
7714                 migrate_live_tasks(cpu);
7715                 rq = cpu_rq(cpu);
7716                 kthread_stop(rq->migration_thread);
7717                 put_task_struct(rq->migration_thread);
7718                 rq->migration_thread = NULL;
7719                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
7720                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7721                 update_rq_clock(rq);
7722                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
7723                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
7724                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
7725                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
7726                 migrate_dead_tasks(cpu);
7727                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7728                 cpuset_unlock();
7729                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
7730                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
7731                 calc_global_load_remove(rq);
7732                 /*
7733                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
7734                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
7735                  * the requestors.
7736                  */
7737                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7738                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
7739                         struct migration_req *req;
7740
7741                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
7742                                          struct migration_req, list);
7743                         list_del_init(&req->list);
7744                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7745                         complete(&req->done);
7746                         spin_lock_irq(&rq->lock);
7747                 }
7748                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7749                 break;
7750
7751         case CPU_DYING:
7752         case CPU_DYING_FROZEN:
7753                 /* Update our root-domain */
7754                 rq = cpu_rq(cpu);
7755                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7756                 if (rq->rd) {
7757                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7758                         set_rq_offline(rq);
7759                 }
7760                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7761                 break;
7762 #endif
7763         }
7764         return NOTIFY_OK;
7765 }
7766
7767 /*
7768  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
7769  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
7770  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
7771  */
7772 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
7773         .notifier_call = migration_call,
7774         .priority = 10
7775 };
7776
7777 static int __init migration_init(void)
7778 {
7779         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
7780         int err;
7781
7782         /* Start one for the boot CPU: */
7783         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
7784         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
7785         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
7786         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
7787
7788         return 0;
7789 }
7790 early_initcall(migration_init);
7791 #endif
7792
7793 #ifdef CONFIG_SMP
7794
7795 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7796
7797 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
7798
7799 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
7800 {
7801         sched_domain_debug_enabled = 1;
7802
7803         return 0;
7804 }
7805 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
7806
7807 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
7808                                   struct cpumask *groupmask)
7809 {
7810         struct sched_group *group = sd->groups;
7811         char str[256];
7812
7813         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
7814         cpumask_clear(groupmask);
7815
7816         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
7817
7818         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
7819                 printk("does not load-balance\n");
7820                 if (sd->parent)
7821                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
7822                                         " has parent");
7823                 return -1;
7824         }
7825
7826         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
7827
7828         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
7829                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
7830                                 "CPU%d\n", cpu);
7831         }
7832         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
7833                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
7834                                 " CPU%d\n", cpu);
7835         }
7836
7837         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
7838         do {
7839                 if (!group) {
7840                         printk("\n");
7841                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
7842                         break;
7843                 }
7844
7845                 if (!group->cpu_power) {
7846                         printk(KERN_CONT "\n");
7847                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
7848                                         "set\n");
7849                         break;
7850                 }
7851
7852                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
7853                         printk(KERN_CONT "\n");
7854                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
7855                         break;
7856                 }
7857
7858                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
7859                         printk(KERN_CONT "\n");
7860                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
7861                         break;
7862                 }
7863
7864                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
7865
7866                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
7867
7868                 printk(KERN_CONT " %s", str);
7869                 if (group->cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
7870                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
7871                                 group->cpu_power);
7872                 }
7873
7874                 group = group->next;
7875         } while (group != sd->groups);
7876         printk(KERN_CONT "\n");
7877
7878         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
7879                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
7880
7881         if (sd->parent &&
7882             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
7883                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
7884                         "of domain->span\n");
7885         return 0;
7886 }
7887
7888 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
7889 {
7890         cpumask_var_t groupmask;
7891         int level = 0;
7892
7893         if (!sched_domain_debug_enabled)
7894                 return;
7895
7896         if (!sd) {
7897                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
7898                 return;
7899         }
7900
7901         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
7902
7903         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
7904                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
7905                 return;
7906         }
7907
7908         for (;;) {
7909                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
7910                         break;
7911                 level++;
7912                 sd = sd->parent;
7913                 if (!sd)
7914                         break;
7915         }
7916         free_cpumask_var(groupmask);
7917 }
7918 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
7919 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
7920 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
7921
7922 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
7923 {
7924         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
7925                 return 1;
7926
7927         /* Following flags need at least 2 groups */
7928         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
7929                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
7930                          SD_BALANCE_FORK |
7931                          SD_BALANCE_EXEC |
7932                          SD_SHARE_CPUPOWER |
7933                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
7934                 if (sd->groups != sd->groups->next)
7935                         return 0;
7936         }
7937
7938         /* Following flags don't use groups */
7939         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
7940                 return 0;
7941
7942         return 1;
7943 }
7944
7945 static int
7946 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
7947 {
7948         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
7949
7950         if (sd_degenerate(parent))
7951                 return 1;
7952
7953         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
7954                 return 0;
7955
7956         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
7957         if (parent->groups == parent->groups->next) {
7958                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
7959                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
7960                                 SD_BALANCE_FORK |
7961                                 SD_BALANCE_EXEC |
7962                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
7963                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
7964                 if (nr_node_ids == 1)
7965                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
7966         }
7967         if (~cflags & pflags)
7968                 return 0;
7969
7970         return 1;
7971 }
7972
7973 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
7974 {
7975         synchronize_sched();
7976
7977         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
7978
7979         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7980         free_cpumask_var(rd->online);
7981         free_cpumask_var(rd->span);
7982         kfree(rd);
7983 }
7984
7985 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
7986 {
7987         struct root_domain *old_rd = NULL;
7988         unsigned long flags;
7989
7990         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7991
7992         if (rq->rd) {
7993                 old_rd = rq->rd;
7994
7995                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
7996                         set_rq_offline(rq);
7997
7998                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
7999
8000                 /*
8001                  * If we dont want to free the old_rt yet then
8002                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
8003                  * in this function:
8004                  */
8005                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
8006                         old_rd = NULL;
8007         }
8008
8009         atomic_inc(&rd->refcount);
8010         rq->rd = rd;
8011
8012         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
8013         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
8014                 set_rq_online(rq);
8015
8016         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8017
8018         if (old_rd)
8019                 free_rootdomain(old_rd);
8020 }
8021
8022 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
8023 {
8024         gfp_t gfp = GFP_KERNEL;
8025
8026         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
8027
8028         if (bootmem)
8029                 gfp = GFP_NOWAIT;
8030
8031         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, gfp))
8032                 goto out;
8033         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, gfp))
8034                 goto free_span;
8035         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, gfp))
8036                 goto free_online;
8037
8038         if (cpupri_init(&rd->cpupri, bootmem) != 0)
8039                 goto free_rto_mask;
8040         return 0;
8041
8042 free_rto_mask:
8043         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
8044 free_online:
8045         free_cpumask_var(rd->online);
8046 free_span:
8047         free_cpumask_var(rd->span);
8048 out:
8049         return -ENOMEM;
8050 }
8051
8052 static void init_defrootdomain(void)
8053 {
8054         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
8055
8056         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
8057 }
8058
8059 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
8060 {
8061         struct root_domain *rd;
8062
8063         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
8064         if (!rd)
8065                 return NULL;
8066
8067         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
8068                 kfree(rd);
8069                 return NULL;
8070         }
8071
8072         return rd;
8073 }
8074
8075 /*
8076  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
8077  * hold the hotplug lock.
8078  */
8079 static void
8080 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
8081 {
8082         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8083         struct sched_domain *tmp;
8084
8085         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
8086         for (tmp = sd; tmp; ) {
8087                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
8088                 if (!parent)
8089                         break;
8090
8091                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
8092                         tmp->parent = parent->parent;
8093                         if (parent->parent)
8094                                 parent->parent->child = tmp;
8095                 } else
8096                         tmp = tmp->parent;
8097         }
8098
8099         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
8100                 sd = sd->parent;
8101                 if (sd)
8102                         sd->child = NULL;
8103         }
8104
8105         sched_domain_debug(sd, cpu);
8106
8107         rq_attach_root(rq, rd);
8108         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
8109 }
8110
8111 /* cpus with isolated domains */
8112 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
8113
8114 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
8115 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
8116 {
8117         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
8118         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
8119         return 1;
8120 }
8121
8122 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
8123
8124 /*
8125  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
8126  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
8127  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
8128  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
8129  *
8130  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
8131  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
8132  * and ->cpu_power to 0.
8133  */
8134 static void
8135 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
8136                         const struct cpumask *cpu_map,
8137                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8138                                         struct sched_group **sg,
8139                                         struct cpumask *tmpmask),
8140                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
8141 {
8142         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
8143         int i;
8144
8145         cpumask_clear(covered);
8146
8147         for_each_cpu(i, span) {
8148                 struct sched_group *sg;
8149                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
8150                 int j;
8151
8152                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
8153                         continue;
8154
8155                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
8156                 sg->cpu_power = 0;
8157
8158                 for_each_cpu(j, span) {
8159                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
8160                                 continue;
8161
8162                         cpumask_set_cpu(j, covered);
8163                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
8164                 }
8165                 if (!first)
8166                         first = sg;
8167                 if (last)
8168                         last->next = sg;
8169                 last = sg;
8170         }
8171         last->next = first;
8172 }
8173
8174 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
8175
8176 #ifdef CONFIG_NUMA
8177
8178 /**
8179  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
8180  * @node: node whose sched_domain we're building
8181  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
8182  *
8183  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
8184  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
8185  *
8186  * Should use nodemask_t.
8187  */
8188 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
8189 {
8190         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
8191
8192         min_val = INT_MAX;
8193
8194         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8195                 /* Start at @node */
8196                 n = (node + i) % nr_node_ids;
8197
8198                 if (!nr_cpus_node(n))
8199                         continue;
8200
8201                 /* Skip already used nodes */
8202                 if (node_isset(n, *used_nodes))
8203                         continue;
8204
8205                 /* Simple min distance search */
8206                 val = node_distance(node, n);
8207
8208                 if (val < min_val) {
8209                         min_val = val;
8210                         best_node = n;
8211                 }
8212         }
8213
8214         node_set(best_node, *used_nodes);
8215         return best_node;
8216 }
8217
8218 /**
8219  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
8220  * @node: node whose cpumask we're constructing
8221  * @span: resulting cpumask
8222  *
8223  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
8224  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
8225  * out optimally.
8226  */
8227 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
8228 {
8229         nodemask_t used_nodes;
8230         int i;
8231
8232         cpumask_clear(span);
8233         nodes_clear(used_nodes);
8234
8235         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
8236         node_set(node, used_nodes);
8237
8238         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
8239                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
8240
8241                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
8242         }
8243 }
8244 #endif /* CONFIG_NUMA */
8245
8246 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
8247
8248 /*
8249  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
8250  *
8251  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
8252  *   and struct sched_domain. )
8253  */
8254 struct static_sched_group {
8255         struct sched_group sg;
8256         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
8257 };
8258
8259 struct static_sched_domain {
8260         struct sched_domain sd;
8261         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
8262 };
8263
8264 struct s_data {
8265 #ifdef CONFIG_NUMA
8266         int                     sd_allnodes;
8267         cpumask_var_t           domainspan;
8268         cpumask_var_t           covered;
8269         cpumask_var_t           notcovered;
8270 #endif
8271         cpumask_var_t           nodemask;
8272         cpumask_var_t           this_sibling_map;
8273         cpumask_var_t           this_core_map;
8274         cpumask_var_t           send_covered;
8275         cpumask_var_t           tmpmask;
8276         struct sched_group      **sched_group_nodes;
8277         struct root_domain      *rd;
8278 };
8279
8280 enum s_alloc {
8281         sa_sched_groups = 0,
8282         sa_rootdomain,
8283         sa_tmpmask,
8284         sa_send_covered,
8285         sa_this_core_map,
8286         sa_this_sibling_map,
8287         sa_nodemask,
8288         sa_sched_group_nodes,
8289 #ifdef CONFIG_NUMA
8290         sa_notcovered,
8291         sa_covered,
8292         sa_domainspan,
8293 #endif
8294         sa_none,
8295 };
8296
8297 /*
8298  * SMT sched-domains:
8299  */
8300 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8301 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
8302 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_cpus);
8303
8304 static int
8305 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8306                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8307 {
8308         if (sg)
8309                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu).sg;
8310         return cpu;
8311 }
8312 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
8313
8314 /*
8315  * multi-core sched-domains:
8316  */
8317 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8318 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
8319 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
8320 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
8321
8322 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8323 static int
8324 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8325                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8326 {
8327         int group;
8328
8329         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8330         group = cpumask_first(mask);
8331         if (sg)
8332                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
8333         return group;
8334 }
8335 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8336 static int
8337 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8338                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8339 {
8340         if (sg)
8341                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
8342         return cpu;
8343 }
8344 #endif
8345
8346 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
8347 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
8348
8349 static int
8350 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8351                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8352 {
8353         int group;
8354 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8355         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
8356         group = cpumask_first(mask);
8357 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8358         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8359         group = cpumask_first(mask);
8360 #else
8361         group = cpu;
8362 #endif
8363         if (sg)
8364                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
8365         return group;
8366 }
8367
8368 #ifdef CONFIG_NUMA
8369 /*
8370  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
8371  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
8372  * gets dynamically allocated.
8373  */
8374 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
8375 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
8376
8377 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
8378 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
8379
8380 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8381                                  struct sched_group **sg,
8382                                  struct cpumask *nodemask)
8383 {
8384         int group;
8385
8386         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
8387         group = cpumask_first(nodemask);
8388
8389         if (sg)
8390                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
8391         return group;
8392 }
8393
8394 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
8395 {
8396         struct sched_group *sg = group_head;
8397         int j;
8398
8399         if (!sg)
8400                 return;
8401         do {
8402                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
8403                         struct sched_domain *sd;
8404
8405                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
8406                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
8407                                 /*
8408                                  * Only add "power" once for each
8409                                  * physical package.
8410                                  */
8411                                 continue;
8412                         }
8413
8414                         sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
8415                 }
8416                 sg = sg->next;
8417         } while (sg != group_head);
8418 }
8419
8420 static int build_numa_sched_groups(struct s_data *d,
8421                                    const struct cpumask *cpu_map, int num)
8422 {
8423         struct sched_domain *sd;
8424         struct sched_group *sg, *prev;
8425         int n, j;
8426
8427         cpumask_clear(d->covered);
8428         cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(num), cpu_map);
8429         if (cpumask_empty(d->nodemask)) {
8430                 d->sched_group_nodes[num] = NULL;
8431                 goto out;
8432         }
8433
8434         sched_domain_node_span(num, d->domainspan);
8435         cpumask_and(d->domainspan, d->domainspan, cpu_map);
8436
8437         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8438                           GFP_KERNEL, num);
8439         if (!sg) {
8440                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for node %d\n",
8441                        num);
8442                 return -ENOMEM;
8443         }
8444         d->sched_group_nodes[num] = sg;
8445
8446         for_each_cpu(j, d->nodemask) {
8447                 sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
8448                 sd->groups = sg;
8449         }
8450
8451         sg->cpu_power = 0;
8452         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->nodemask);
8453         sg->next = sg;
8454         cpumask_or(d->covered, d->covered, d->nodemask);
8455
8456         prev = sg;
8457         for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
8458                 n = (num + j) % nr_node_ids;
8459                 cpumask_complement(d->notcovered, d->covered);
8460                 cpumask_and(d->tmpmask, d->notcovered, cpu_map);
8461                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, d->domainspan);
8462                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
8463                         break;
8464                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, cpumask_of_node(n));
8465                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
8466                         continue;
8467                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8468                                   GFP_KERNEL, num);
8469                 if (!sg) {
8470                         printk(KERN_WARNING
8471                                "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
8472                         return -ENOMEM;
8473                 }
8474                 sg->cpu_power = 0;
8475                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->tmpmask);
8476                 sg->next = prev->next;
8477                 cpumask_or(d->covered, d->covered, d->tmpmask);
8478                 prev->next = sg;
8479                 prev = sg;
8480         }
8481 out:
8482         return 0;
8483 }
8484 #endif /* CONFIG_NUMA */
8485
8486 #ifdef CONFIG_NUMA
8487 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
8488 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8489                               struct cpumask *nodemask)
8490 {
8491         int cpu, i;
8492
8493         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
8494                 struct sched_group **sched_group_nodes
8495                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
8496
8497                 if (!sched_group_nodes)
8498                         continue;
8499
8500                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8501                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
8502
8503                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8504                         if (cpumask_empty(nodemask))
8505                                 continue;
8506
8507                         if (sg == NULL)
8508                                 continue;
8509                         sg = sg->next;
8510 next_sg:
8511                         oldsg = sg;
8512                         sg = sg->next;
8513                         kfree(oldsg);
8514                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
8515                                 goto next_sg;
8516                 }
8517                 kfree(sched_group_nodes);
8518                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
8519         }
8520 }
8521 #else /* !CONFIG_NUMA */
8522 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8523                               struct cpumask *nodemask)
8524 {
8525 }
8526 #endif /* CONFIG_NUMA */
8527
8528 /*
8529  * Initialize sched groups cpu_power.
8530  *
8531  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
8532  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
8533  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
8534  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
8535  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
8536  * less cpu_power.
8537  */
8538 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
8539 {
8540         struct sched_domain *child;
8541         struct sched_group *group;
8542         long power;
8543         int weight;
8544
8545         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
8546
8547         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
8548                 return;
8549
8550         child = sd->child;
8551
8552         sd->groups->cpu_power = 0;
8553
8554         if (!child) {
8555                 power = SCHED_LOAD_SCALE;
8556                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
8557                 /*
8558                  * SMT siblings share the power of a single core.
8559                  * Usually multiple threads get a better yield out of
8560                  * that one core than a single thread would have,
8561                  * reflect that in sd->smt_gain.
8562                  */
8563                 if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
8564                         power *= sd->smt_gain;
8565                         power /= weight;
8566                         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
8567                 }
8568                 sd->groups->cpu_power += power;
8569                 return;
8570         }
8571
8572         /*
8573          * Add cpu_power of each child group to this groups cpu_power.
8574          */
8575         group = child->groups;
8576         do {
8577                 sd->groups->cpu_power += group->cpu_power;
8578                 group = group->next;
8579         } while (group != child->groups);
8580 }
8581
8582 /*
8583  * Initializers for schedule domains
8584  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
8585  */
8586
8587 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
8588 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
8589 #else
8590 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
8591 #endif
8592
8593 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
8594
8595 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
8596 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
8597 {                                                               \
8598         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
8599         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
8600         sd->level = SD_LV_##type;                               \
8601         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
8602 }
8603
8604 SD_INIT_FUNC(CPU)
8605 #ifdef CONFIG_NUMA
8606  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
8607  SD_INIT_FUNC(NODE)
8608 #endif
8609 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8610  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
8611 #endif
8612 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8613  SD_INIT_FUNC(MC)
8614 #endif
8615
8616 static int default_relax_domain_level = -1;
8617
8618 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
8619 {
8620         unsigned long val;
8621
8622         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
8623         if (val < SD_LV_MAX)
8624                 default_relax_domain_level = val;
8625
8626         return 1;
8627 }
8628 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
8629
8630 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
8631                                  struct sched_domain_attr *attr)
8632 {
8633         int request;
8634
8635         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
8636                 if (default_relax_domain_level < 0)
8637                         return;
8638                 else
8639                         request = default_relax_domain_level;
8640         } else
8641                 request = attr->relax_domain_level;
8642         if (request < sd->level) {
8643                 /* turn off idle balance on this domain */
8644                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8645         } else {
8646                 /* turn on idle balance on this domain */
8647                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8648         }
8649 }
8650
8651 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
8652                                  const struct cpumask *cpu_map)
8653 {
8654         switch (what) {
8655         case sa_sched_groups:
8656                 free_sched_groups(cpu_map, d->tmpmask); /* fall through */
8657                 d->sched_group_nodes = NULL;
8658         case sa_rootdomain:
8659                 free_rootdomain(d->rd); /* fall through */
8660         case sa_tmpmask:
8661                 free_cpumask_var(d->tmpmask); /* fall through */
8662         case sa_send_covered:
8663                 free_cpumask_var(d->send_covered); /* fall through */
8664         case sa_this_core_map:
8665                 free_cpumask_var(d->this_core_map); /* fall through */
8666         case sa_this_sibling_map:
8667                 free_cpumask_var(d->this_sibling_map); /* fall through */
8668         case sa_nodemask:
8669                 free_cpumask_var(d->nodemask); /* fall through */
8670         case sa_sched_group_nodes:
8671 #ifdef CONFIG_NUMA
8672                 kfree(d->sched_group_nodes); /* fall through */
8673         case sa_notcovered:
8674                 free_cpumask_var(d->notcovered); /* fall through */
8675         case sa_covered:
8676                 free_cpumask_var(d->covered); /* fall through */
8677         case sa_domainspan:
8678                 free_cpumask_var(d->domainspan); /* fall through */
8679 #endif
8680         case sa_none:
8681                 break;
8682         }
8683 }
8684
8685 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
8686                                                    const struct cpumask *cpu_map)
8687 {
8688 #ifdef CONFIG_NUMA
8689         if (!alloc_cpumask_var(&d->domainspan, GFP_KERNEL))
8690                 return sa_none;
8691         if (!alloc_cpumask_var(&d->covered, GFP_KERNEL))
8692                 return sa_domainspan;
8693         if (!alloc_cpumask_var(&d->notcovered, GFP_KERNEL))
8694                 return sa_covered;
8695         /* Allocate the per-node list of sched groups */
8696         d->sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids,
8697                                       sizeof(struct sched_group *), GFP_KERNEL);
8698         if (!d->sched_group_nodes) {
8699                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
8700                 return sa_notcovered;
8701         }
8702         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = d->sched_group_nodes;
8703 #endif
8704         if (!alloc_cpumask_var(&d->nodemask, GFP_KERNEL))
8705                 return sa_sched_group_nodes;
8706         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_sibling_map, GFP_KERNEL))
8707                 return sa_nodemask;
8708         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_core_map, GFP_KERNEL))
8709                 return sa_this_sibling_map;
8710         if (!alloc_cpumask_var(&d->send_covered, GFP_KERNEL))
8711                 return sa_this_core_map;
8712         if (!alloc_cpumask_var(&d->tmpmask, GFP_KERNEL))
8713                 return sa_send_covered;
8714         d->rd = alloc_rootdomain();
8715         if (!d->rd) {
8716                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
8717                 return sa_tmpmask;
8718         }
8719         return sa_rootdomain;
8720 }
8721
8722 static struct sched_domain *__build_numa_sched_domains(struct s_data *d,
8723         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr, int i)
8724 {
8725         struct sched_domain *sd = NULL;
8726 #ifdef CONFIG_NUMA
8727         struct sched_domain *parent;
8728
8729         d->sd_allnodes = 0;
8730         if (cpumask_weight(cpu_map) >
8731             SD_NODES_PER_DOMAIN * cpumask_weight(d->nodemask)) {
8732                 sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
8733                 SD_INIT(sd, ALLNODES);
8734                 set_domain_attribute(sd, attr);
8735                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
8736                 cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8737                 d->sd_allnodes = 1;
8738         }
8739         parent = sd;
8740
8741         sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
8742         SD_INIT(sd, NODE);
8743         set_domain_attribute(sd, attr);
8744         sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
8745         sd->parent = parent;
8746         if (parent)
8747                 parent->child = sd;
8748         cpumask_and(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(sd), cpu_map);
8749 #endif
8750         return sd;
8751 }
8752
8753 static struct sched_domain *__build_cpu_sched_domain(struct s_data *d,
8754         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8755         struct sched_domain *parent, int i)
8756 {
8757         struct sched_domain *sd;
8758         sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8759         SD_INIT(sd, CPU);
8760         set_domain_attribute(sd, attr);
8761         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), d->nodemask);
8762         sd->parent = parent;
8763         if (parent)
8764                 parent->child = sd;
8765         cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8766         return sd;
8767 }
8768
8769 static struct sched_domain *__build_mc_sched_domain(struct s_data *d,
8770         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8771         struct sched_domain *parent, int i)
8772 {
8773         struct sched_domain *sd = parent;
8774 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8775         sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8776         SD_INIT(sd, MC);
8777         set_domain_attribute(sd, attr);
8778         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_coregroup_mask(i));
8779         sd->parent = parent;
8780         parent->child = sd;
8781         cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8782 #endif
8783         return sd;
8784 }
8785
8786 static struct sched_domain *__build_smt_sched_domain(struct s_data *d,
8787         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8788         struct sched_domain *parent, int i)
8789 {
8790         struct sched_domain *sd = parent;
8791 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8792         sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8793         SD_INIT(sd, SIBLING);
8794         set_domain_attribute(sd, attr);
8795         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, topology_thread_cpumask(i));
8796         sd->parent = parent;
8797         parent->child = sd;
8798         cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8799 #endif
8800         return sd;
8801 }
8802
8803 static void build_sched_groups(struct s_data *d, enum sched_domain_level l,
8804                                const struct cpumask *cpu_map, int cpu)
8805 {
8806         switch (l) {
8807 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8808         case SD_LV_SIBLING: /* set up CPU (sibling) groups */
8809                 cpumask_and(d->this_sibling_map, cpu_map,
8810                             topology_thread_cpumask(cpu));
8811                 if (cpu == cpumask_first(d->this_sibling_map))
8812                         init_sched_build_groups(d->this_sibling_map, cpu_map,
8813                                                 &cpu_to_cpu_group,
8814                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8815                 break;
8816 #endif
8817 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8818         case SD_LV_MC: /* set up multi-core groups */
8819                 cpumask_and(d->this_core_map, cpu_map, cpu_coregroup_mask(cpu));
8820                 if (cpu == cpumask_first(d->this_core_map))
8821                         init_sched_build_groups(d->this_core_map, cpu_map,
8822                                                 &cpu_to_core_group,
8823                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8824                 break;
8825 #endif
8826         case SD_LV_CPU: /* set up physical groups */
8827                 cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(cpu), cpu_map);
8828                 if (!cpumask_empty(d->nodemask))
8829                         init_sched_build_groups(d->nodemask, cpu_map,
8830                                                 &cpu_to_phys_group,
8831                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8832                 break;
8833 #ifdef CONFIG_NUMA
8834         case SD_LV_ALLNODES:
8835                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group,
8836                                         d->send_covered, d->tmpmask);
8837                 break;
8838 #endif
8839         default:
8840                 break;
8841         }
8842 }
8843
8844 /*
8845  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
8846  * to the individual cpus
8847  */
8848 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8849                                  struct sched_domain_attr *attr)
8850 {
8851         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
8852         struct s_data d;
8853         struct sched_domain *sd;
8854         int i;
8855 #ifdef CONFIG_NUMA
8856         d.sd_allnodes = 0;
8857 #endif
8858
8859         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
8860         if (alloc_state != sa_rootdomain)
8861                 goto error;
8862         alloc_state = sa_sched_groups;
8863
8864         /*
8865          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
8866          */
8867         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8868                 cpumask_and(d.nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)),
8869                             cpu_map);
8870
8871                 sd = __build_numa_sched_domains(&d, cpu_map, attr, i);
8872                 sd = __build_cpu_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8873                 sd = __build_mc_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8874                 sd = __build_smt_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8875         }
8876
8877         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8878                 build_sched_groups(&d, SD_LV_SIBLING, cpu_map, i);
8879                 build_sched_groups(&d, SD_LV_MC, cpu_map, i);
8880         }
8881
8882         /* Set up physical groups */
8883         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8884                 build_sched_groups(&d, SD_LV_CPU, cpu_map, i);
8885
8886 #ifdef CONFIG_NUMA
8887         /* Set up node groups */
8888         if (d.sd_allnodes)
8889                 build_sched_groups(&d, SD_LV_ALLNODES, cpu_map, 0);
8890
8891         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8892                 if (build_numa_sched_groups(&d, cpu_map, i))
8893                         goto error;
8894 #endif
8895
8896         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
8897 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8898         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8899                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8900                 init_sched_groups_power(i, sd);
8901         }
8902 #endif
8903 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8904         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8905                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8906                 init_sched_groups_power(i, sd);
8907         }
8908 #endif
8909
8910         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8911                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8912                 init_sched_groups_power(i, sd);
8913         }
8914
8915 #ifdef CONFIG_NUMA
8916         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8917                 init_numa_sched_groups_power(d.sched_group_nodes[i]);
8918
8919         if (d.sd_allnodes) {
8920                 struct sched_group *sg;
8921
8922                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
8923                                                                 d.tmpmask);
8924                 init_numa_sched_groups_power(sg);
8925         }
8926 #endif
8927
8928         /* Attach the domains */
8929         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8930 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8931                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8932 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8933                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8934 #else
8935                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8936 #endif
8937                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
8938         }
8939
8940         d.sched_group_nodes = NULL; /* don't free this we still need it */
8941         __free_domain_allocs(&d, sa_tmpmask, cpu_map);
8942         return 0;
8943
8944 error:
8945         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
8946         return -ENOMEM;
8947 }
8948
8949 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8950 {
8951         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
8952 }
8953
8954 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
8955 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
8956 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
8957                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
8958
8959 /*
8960  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
8961  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
8962  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
8963  */
8964 static cpumask_var_t fallback_doms;
8965
8966 /*
8967  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
8968  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
8969  * or 0 if it stayed the same.
8970  */
8971 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
8972 {
8973         return 0;
8974 }
8975
8976 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
8977 {
8978         int i;
8979         cpumask_var_t *doms;
8980
8981         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
8982         if (!doms)
8983                 return NULL;
8984         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
8985                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
8986                         free_sched_domains(doms, i);
8987                         return NULL;
8988                 }
8989         }
8990         return doms;
8991 }
8992
8993 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
8994 {
8995         unsigned int i;
8996         for (i = 0; i < ndoms; i++)
8997                 free_cpumask_var(doms[i]);
8998         kfree(doms);
8999 }
9000
9001 /*
9002  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
9003  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
9004  * exclude other special cases in the future.
9005  */
9006 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
9007 {
9008         int err;
9009
9010         arch_update_cpu_topology();
9011         ndoms_cur = 1;
9012         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
9013         if (!doms_cur)
9014                 doms_cur = &fallback_doms;
9015         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
9016         dattr_cur = NULL;
9017         err = build_sched_domains(doms_cur[0]);
9018         register_sched_domain_sysctl();
9019
9020         return err;
9021 }
9022
9023 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
9024                                        struct cpumask *tmpmask)
9025 {
9026         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
9027 }
9028
9029 /*
9030  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
9031  * These cpus will now be attached to the NULL domain
9032  */
9033 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
9034 {
9035         /* Save because hotplug lock held. */
9036         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
9037         int i;
9038
9039         for_each_cpu(i, cpu_map)
9040                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
9041         synchronize_sched();
9042         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
9043 }
9044
9045 /* handle null as "default" */
9046 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
9047                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
9048 {
9049         struct sched_domain_attr tmp;
9050
9051         /* fast path */
9052         if (!new && !cur)
9053                 return 1;
9054
9055         tmp = SD_ATTR_INIT;
9056         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
9057                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
9058                         sizeof(struct sched_domain_attr));
9059 }
9060
9061 /*
9062  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
9063  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
9064  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
9065  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
9066  *
9067  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
9068  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
9069  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
9070  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
9071  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
9072  * it as it is.
9073  *
9074  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
9075  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
9076  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
9077  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
9078  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
9079  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
9080  *
9081  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
9082  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
9083  * and it will not create the default domain.
9084  *
9085  * Call with hotplug lock held
9086  */
9087 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
9088                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
9089 {
9090         int i, j, n;
9091         int new_topology;
9092
9093         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9094
9095         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
9096         unregister_sched_domain_sysctl();
9097
9098         /* Let architecture update cpu core mappings. */
9099         new_topology = arch_update_cpu_topology();
9100
9101         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
9102
9103         /* Destroy deleted domains */
9104         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
9105                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
9106                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
9107                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
9108                                 goto match1;
9109                 }
9110                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
9111                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
9112 match1:
9113                 ;
9114         }
9115
9116         if (doms_new == NULL) {
9117                 ndoms_cur = 0;
9118                 doms_new = &fallback_doms;
9119                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
9120                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
9121         }
9122
9123         /* Build new domains */
9124         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
9125                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
9126                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
9127                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
9128                                 goto match2;
9129                 }
9130                 /* no match - add a new doms_new */
9131                 __build_sched_domains(doms_new[i],
9132                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
9133 match2:
9134                 ;
9135         }
9136
9137         /* Remember the new sched domains */
9138         if (doms_cur != &fallback_doms)
9139                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
9140         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
9141         doms_cur = doms_new;
9142         dattr_cur = dattr_new;
9143         ndoms_cur = ndoms_new;
9144
9145         register_sched_domain_sysctl();
9146
9147         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9148 }
9149
9150 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
9151 static void arch_reinit_sched_domains(void)
9152 {
9153         get_online_cpus();
9154
9155         /* Destroy domains first to force the rebuild */
9156         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
9157
9158         rebuild_sched_domains();
9159         put_online_cpus();
9160 }
9161
9162 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
9163 {
9164         unsigned int level = 0;
9165
9166         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
9167                 return -EINVAL;
9168
9169         /*
9170          * level is always be positive so don't check for
9171          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
9172          * What happens on 0 or 1 byte write,
9173          * need to check for count as well?
9174          */
9175
9176         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
9177                 return -EINVAL;
9178
9179         if (smt)
9180                 sched_smt_power_savings = level;
9181         else
9182                 sched_mc_power_savings = level;
9183
9184         arch_reinit_sched_domains();
9185
9186         return count;
9187 }
9188
9189 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9190 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
9191                                            char *page)
9192 {
9193         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
9194 }
9195 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
9196                                             const char *buf, size_t count)
9197 {
9198         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
9199 }
9200 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
9201                          sched_mc_power_savings_show,
9202                          sched_mc_power_savings_store);
9203 #endif
9204
9205 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9206 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
9207                                             char *page)
9208 {
9209         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
9210 }
9211 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
9212                                              const char *buf, size_t count)
9213 {
9214         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
9215 }
9216 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
9217                    sched_smt_power_savings_show,
9218                    sched_smt_power_savings_store);
9219 #endif
9220
9221 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
9222 {
9223         int err = 0;
9224
9225 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9226         if (smt_capable())
9227                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
9228                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
9229 #endif
9230 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9231         if (!err && mc_capable())
9232                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
9233                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
9234 #endif
9235         return err;
9236 }
9237 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
9238
9239 #ifndef CONFIG_CPUSETS
9240 /*
9241  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
9242  * When cpusets are enabled they take over this function.
9243  */
9244 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
9245                                 unsigned long action, void *hcpu)
9246 {
9247         switch (action) {
9248         case CPU_ONLINE:
9249         case CPU_ONLINE_FROZEN:
9250         case CPU_DOWN_PREPARE:
9251         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
9252         case CPU_DOWN_FAILED:
9253         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
9254                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
9255                 return NOTIFY_OK;
9256
9257         default:
9258                 return NOTIFY_DONE;
9259         }
9260 }
9261 #endif
9262
9263 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
9264                                 unsigned long action, void *hcpu)
9265 {
9266         int cpu = (int)(long)hcpu;
9267
9268         switch (action) {
9269         case CPU_DOWN_PREPARE:
9270         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
9271                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
9272                 return NOTIFY_OK;
9273
9274         case CPU_DOWN_FAILED:
9275         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
9276         case CPU_ONLINE:
9277         case CPU_ONLINE_FROZEN:
9278                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
9279                 return NOTIFY_OK;
9280
9281         default:
9282                 return NOTIFY_DONE;
9283         }
9284 }
9285
9286 void __init sched_init_smp(void)
9287 {
9288         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
9289
9290         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
9291         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
9292
9293 #if defined(CONFIG_NUMA)
9294         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
9295                                                                 GFP_KERNEL);
9296         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
9297 #endif
9298         get_online_cpus();
9299         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9300         arch_init_sched_domains(cpu_active_mask);
9301         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
9302         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
9303                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
9304         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9305         put_online_cpus();
9306
9307 #ifndef CONFIG_CPUSETS
9308         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
9309         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
9310 #endif
9311
9312         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
9313         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
9314
9315         init_hrtick();
9316
9317         /* Move init over to a non-isolated CPU */
9318         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
9319                 BUG();
9320         sched_init_granularity();
9321         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
9322
9323         init_sched_rt_class();
9324 }
9325 #else
9326 void __init sched_init_smp(void)
9327 {
9328         sched_init_granularity();
9329 }
9330 #endif /* CONFIG_SMP */
9331
9332 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
9333
9334 int in_sched_functions(unsigned long addr)
9335 {
9336         return in_lock_functions(addr) ||
9337                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
9338                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
9339 }
9340
9341 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
9342 {
9343         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
9344         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
9345 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9346         cfs_rq->rq = rq;
9347 #endif
9348         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
9349 }
9350
9351 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
9352 {
9353         struct rt_prio_array *array;
9354         int i;
9355
9356         array = &rt_rq->active;
9357         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
9358                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
9359                 __clear_bit(i, array->bitmap);
9360         }
9361         /* delimiter for bitsearch: */
9362         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
9363
9364 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9365         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
9366 #ifdef CONFIG_SMP
9367         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
9368 #endif
9369 #endif
9370 #ifdef CONFIG_SMP
9371         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
9372         rt_rq->overloaded = 0;
9373         plist_head_init(&rt_rq->pushable_tasks, &rq->lock);
9374 #endif
9375
9376         rt_rq->rt_time = 0;
9377         rt_rq->rt_throttled = 0;
9378         rt_rq->rt_runtime = 0;
9379         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9380
9381 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9382         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
9383         rt_rq->rq = rq;
9384 #endif
9385 }
9386
9387 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9388 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
9389                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
9390                                 struct sched_entity *parent)
9391 {
9392         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9393         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
9394         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
9395         cfs_rq->tg = tg;
9396         if (add)
9397                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
9398
9399         tg->se[cpu] = se;
9400         /* se could be NULL for init_task_group */
9401         if (!se)
9402                 return;
9403
9404         if (!parent)
9405                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
9406         else
9407                 se->cfs_rq = parent->my_q;
9408
9409         se->my_q = cfs_rq;
9410         se->load.weight = tg->shares;
9411         se->load.inv_weight = 0;
9412         se->parent = parent;
9413 }
9414 #endif
9415
9416 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9417 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
9418                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
9419                 struct sched_rt_entity *parent)
9420 {
9421         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9422
9423         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
9424         init_rt_rq(rt_rq, rq);
9425         rt_rq->tg = tg;
9426         rt_rq->rt_se = rt_se;
9427         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9428         if (add)
9429                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
9430
9431         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
9432         if (!rt_se)
9433                 return;
9434
9435         if (!parent)
9436                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
9437         else
9438                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
9439
9440         rt_se->my_q = rt_rq;
9441         rt_se->parent = parent;
9442         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
9443 }
9444 #endif
9445
9446 void __init sched_init(void)
9447 {
9448         int i, j;
9449         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
9450
9451 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9452         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9453 #endif
9454 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9455         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9456 #endif
9457 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9458         alloc_size *= 2;
9459 #endif
9460 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9461         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
9462 #endif
9463         if (alloc_size) {
9464                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
9465
9466 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9467                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9468                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9469
9470                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9471                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9472
9473 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9474                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9475                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9476
9477                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9478                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9479 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9480 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9481 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9482                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9483                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9484
9485                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9486                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9487
9488 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9489                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9490                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9491
9492                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9493                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9494 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9495 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9496 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9497                 for_each_possible_cpu(i) {
9498                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
9499                         ptr += cpumask_size();
9500                 }
9501 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9502         }
9503
9504 #ifdef CONFIG_SMP
9505         init_defrootdomain();
9506 #endif
9507
9508         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
9509                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9510
9511 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9512         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
9513                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9514 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9515         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
9516                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
9517 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9518 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9519
9520 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9521         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
9522         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
9523
9524 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9525         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
9526         init_task_group.parent = &root_task_group;
9527         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
9528 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9529 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9530
9531 #if defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED && defined CONFIG_SMP
9532         update_shares_data = __alloc_percpu(nr_cpu_ids * sizeof(unsigned long),
9533                                             __alignof__(unsigned long));
9534 #endif
9535         for_each_possible_cpu(i) {
9536                 struct rq *rq;
9537
9538                 rq = cpu_rq(i);
9539                 spin_lock_init(&rq->lock);
9540                 rq->nr_running = 0;
9541                 rq->calc_load_active = 0;
9542                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9543                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
9544                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
9545 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9546                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
9547                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
9548 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9549                 /*
9550                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
9551                  *
9552                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
9553                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
9554                  * system cpu resource is divided among the tasks of
9555                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
9556                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
9557                  * (se->load.weight).
9558                  *
9559                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
9560                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
9561                  * then A0's share of the cpu resource is:
9562                  *
9563                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
9564                  *
9565                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
9566                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
9567                  */
9568                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
9569 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9570                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
9571                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
9572                 /*
9573                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
9574                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
9575                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
9576                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
9577                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
9578                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
9579                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
9580                  * (init_tg_cfs_rq) and having one entity represent this group of
9581                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
9582                  */
9583                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
9584                                 &per_cpu(init_tg_cfs_rq, i),
9585                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
9586                                 root_task_group.se[i]);
9587
9588 #endif
9589 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9590
9591                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
9592 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9593                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
9594 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9595                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
9596 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9597                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
9598                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
9599                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
9600                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
9601                                 root_task_group.rt_se[i]);
9602 #endif
9603 #endif
9604
9605                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
9606                         rq->cpu_load[j] = 0;
9607 #ifdef CONFIG_SMP
9608                 rq->sd = NULL;
9609                 rq->rd = NULL;
9610                 rq->post_schedule = 0;
9611                 rq->active_balance = 0;
9612                 rq->next_balance = jiffies;
9613                 rq->push_cpu = 0;
9614                 rq->cpu = i;
9615                 rq->online = 0;
9616                 rq->migration_thread = NULL;
9617                 rq->idle_stamp = 0;
9618                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
9619                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
9620                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
9621 #endif
9622                 init_rq_hrtick(rq);
9623                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
9624         }
9625
9626         set_load_weight(&init_task);
9627
9628 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
9629         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
9630 #endif
9631
9632 #ifdef CONFIG_SMP
9633         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
9634 #endif
9635
9636 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
9637         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
9638 #endif
9639
9640         /*
9641          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
9642          */
9643         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
9644         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
9645
9646         /*
9647          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
9648          * called from this thread, however somewhere below it might be,
9649          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
9650          * when this runqueue becomes "idle".
9651          */
9652         init_idle(current, smp_processor_id());
9653
9654         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9655
9656         /*
9657          * During early bootup we pretend to be a normal task:
9658          */
9659         current->sched_class = &fair_sched_class;
9660
9661         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9662         zalloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9663 #ifdef CONFIG_SMP
9664 #ifdef CONFIG_NO_HZ
9665         zalloc_cpumask_var(&nohz.cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9666         alloc_cpumask_var(&nohz.ilb_grp_nohz_mask, GFP_NOWAIT);
9667 #endif
9668         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
9669         if (cpu_isolated_map == NULL)
9670                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
9671 #endif /* SMP */
9672
9673         perf_event_init();
9674
9675         scheduler_running = 1;
9676 }
9677
9678 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
9679 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
9680 {
9681         int nested = preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE;
9682
9683         return (nested == PREEMPT_INATOMIC_BASE + preempt_offset);
9684 }
9685
9686 void __might_sleep(char *file, int line, int preempt_offset)
9687 {
9688 #ifdef in_atomic
9689         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
9690
9691         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
9692             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
9693                 return;
9694         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9695                 return;
9696         prev_jiffy = jiffies;
9697
9698         printk(KERN_ERR
9699                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
9700                         file, line);
9701         printk(KERN_ERR
9702                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
9703                         in_atomic(), irqs_disabled(),
9704                         current->pid, current->comm);
9705
9706         debug_show_held_locks(current);
9707         if (irqs_disabled())
9708                 print_irqtrace_events(current);
9709         dump_stack();
9710 #endif
9711 }
9712 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
9713 #endif
9714
9715 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
9716 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
9717 {
9718         int on_rq;
9719
9720         update_rq_clock(rq);
9721         on_rq = p->se.on_rq;
9722         if (on_rq)
9723                 deactivate_task(rq, p, 0);
9724         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
9725         if (on_rq) {
9726                 activate_task(rq, p, 0);
9727                 resched_task(rq->curr);
9728         }
9729 }
9730
9731 void normalize_rt_tasks(void)
9732 {
9733         struct task_struct *g, *p;
9734         unsigned long flags;
9735         struct rq *rq;
9736
9737         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
9738         do_each_thread(g, p) {
9739                 /*
9740                  * Only normalize user tasks:
9741                  */
9742                 if (!p->mm)
9743                         continue;
9744
9745                 p->se.exec_start                = 0;
9746 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
9747                 p->se.wait_start                = 0;
9748                 p->se.sleep_start               = 0;
9749                 p->se.block_start               = 0;
9750 #endif
9751
9752                 if (!rt_task(p)) {
9753                         /*
9754                          * Renice negative nice level userspace
9755                          * tasks back to 0:
9756                          */
9757                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
9758                                 set_user_nice(p, 0);
9759                         continue;
9760                 }
9761
9762                 spin_lock(&p->pi_lock);
9763                 rq = __task_rq_lock(p);
9764
9765                 normalize_task(rq, p);
9766
9767                 __task_rq_unlock(rq);
9768                 spin_unlock(&p->pi_lock);
9769         } while_each_thread(g, p);
9770
9771         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
9772 }
9773
9774 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
9775
9776 #ifdef CONFIG_IA64
9777 /*
9778  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
9779  *
9780  * They can only be called when the whole system has been
9781  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
9782  * activity can take place. Using them for anything else would
9783  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
9784  * under any other configuration.
9785  */
9786
9787 /**
9788  * curr_task - return the current task for a given cpu.
9789  * @cpu: the processor in question.
9790  *
9791  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9792  */
9793 struct task_struct *curr_task(int cpu)
9794 {
9795         return cpu_curr(cpu);
9796 }
9797
9798 /**
9799  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
9800  * @cpu: the processor in question.
9801  * @p: the task pointer to set.
9802  *
9803  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
9804  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
9805  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
9806  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
9807  * and caller must save the original value of the current task (see
9808  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
9809  * re-starting the system.
9810  *
9811  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9812  */
9813 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
9814 {
9815         cpu_curr(cpu) = p;
9816 }
9817
9818 #endif
9819
9820 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9821 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9822 {
9823         int i;
9824
9825         for_each_possible_cpu(i) {
9826                 if (tg->cfs_rq)
9827                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
9828                 if (tg->se)
9829                         kfree(tg->se[i]);
9830         }
9831
9832         kfree(tg->cfs_rq);
9833         kfree(tg->se);
9834 }
9835
9836 static
9837 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9838 {
9839         struct cfs_rq *cfs_rq;
9840         struct sched_entity *se;
9841         struct rq *rq;
9842         int i;
9843
9844         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9845         if (!tg->cfs_rq)
9846                 goto err;
9847         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9848         if (!tg->se)
9849                 goto err;
9850
9851         tg->shares = NICE_0_LOAD;
9852
9853         for_each_possible_cpu(i) {
9854                 rq = cpu_rq(i);
9855
9856                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
9857                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9858                 if (!cfs_rq)
9859                         goto err;
9860
9861                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
9862                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9863                 if (!se)
9864                         goto err;
9865
9866                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
9867         }
9868
9869         return 1;
9870
9871  err:
9872         return 0;
9873 }
9874
9875 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9876 {
9877         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
9878                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
9879 }
9880
9881 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9882 {
9883         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
9884 }
9885 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
9886 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9887 {
9888 }
9889
9890 static inline
9891 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9892 {
9893         return 1;
9894 }
9895
9896 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9897 {
9898 }
9899
9900 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9901 {
9902 }
9903 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9904
9905 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9906 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9907 {
9908         int i;
9909
9910         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
9911
9912         for_each_possible_cpu(i) {
9913                 if (tg->rt_rq)
9914                         kfree(tg->rt_rq[i]);
9915                 if (tg->rt_se)
9916                         kfree(tg->rt_se[i]);
9917         }
9918
9919         kfree(tg->rt_rq);
9920         kfree(tg->rt_se);
9921 }
9922
9923 static
9924 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9925 {
9926         struct rt_rq *rt_rq;
9927         struct sched_rt_entity *rt_se;
9928         struct rq *rq;
9929         int i;
9930
9931         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9932         if (!tg->rt_rq)
9933                 goto err;
9934         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9935         if (!tg->rt_se)
9936                 goto err;
9937
9938         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
9939                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
9940
9941         for_each_possible_cpu(i) {
9942                 rq = cpu_rq(i);
9943
9944                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
9945                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9946                 if (!rt_rq)
9947                         goto err;
9948
9949                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
9950                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9951                 if (!rt_se)
9952                         goto err;
9953
9954                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
9955         }
9956
9957         return 1;
9958
9959  err:
9960         return 0;
9961 }
9962
9963 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9964 {
9965         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
9966                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
9967 }
9968
9969 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9970 {
9971         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
9972 }
9973 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9974 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9975 {
9976 }
9977
9978 static inline
9979 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9980 {
9981         return 1;
9982 }
9983
9984 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9985 {
9986 }
9987
9988 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9989 {
9990 }
9991 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9992
9993 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9994 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
9995 {
9996         free_fair_sched_group(tg);
9997         free_rt_sched_group(tg);
9998         kfree(tg);
9999 }
10000
10001 /* allocate runqueue etc for a new task group */
10002 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
10003 {
10004         struct task_group *tg;
10005         unsigned long flags;
10006         int i;
10007
10008         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
10009         if (!tg)
10010                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10011
10012         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
10013                 goto err;
10014
10015         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
10016                 goto err;
10017
10018         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10019         for_each_possible_cpu(i) {
10020                 register_fair_sched_group(tg, i);
10021                 register_rt_sched_group(tg, i);
10022         }
10023         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
10024
10025         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
10026
10027         tg->parent = parent;
10028         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
10029         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
10030         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10031
10032         return tg;
10033
10034 err:
10035         free_sched_group(tg);
10036         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10037 }
10038
10039 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
10040 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
10041 {
10042         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
10043         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
10044 }
10045
10046 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
10047 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
10048 {
10049         unsigned long flags;
10050         int i;
10051
10052         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10053         for_each_possible_cpu(i) {
10054                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
10055                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
10056         }
10057         list_del_rcu(&tg->list);
10058         list_del_rcu(&tg->siblings);
10059         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10060
10061         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
10062         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
10063 }
10064
10065 /* change task's runqueue when it moves between groups.
10066  *      The caller of this function should have put the task in its new group
10067  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
10068  *      reflect its new group.
10069  */
10070 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
10071 {
10072         int on_rq, running;
10073         unsigned long flags;
10074         struct rq *rq;
10075
10076         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
10077
10078         update_rq_clock(rq);
10079
10080         running = task_current(rq, tsk);
10081         on_rq = tsk->se.on_rq;
10082
10083         if (on_rq)
10084                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
10085         if (unlikely(running))
10086                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
10087
10088         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
10089
10090 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10091         if (tsk->sched_class->moved_group)
10092                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
10093 #endif
10094
10095         if (unlikely(running))
10096                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
10097         if (on_rq)
10098                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
10099
10100         task_rq_unlock(rq, &flags);
10101 }
10102 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
10103
10104 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10105 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
10106 {
10107         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
10108         int on_rq;
10109
10110         on_rq = se->on_rq;
10111         if (on_rq)
10112                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
10113
10114         se->load.weight = shares;
10115         se->load.inv_weight = 0;
10116
10117         if (on_rq)
10118                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
10119 }
10120
10121 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
10122 {
10123         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
10124         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
10125         unsigned long flags;
10126
10127         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
10128         __set_se_shares(se, shares);
10129         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
10130 }
10131
10132 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
10133
10134 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
10135 {
10136         int i;
10137         unsigned long flags;
10138
10139         /*
10140          * We can't change the weight of the root cgroup.
10141          */
10142         if (!tg->se[0])
10143                 return -EINVAL;
10144
10145         if (shares < MIN_SHARES)
10146                 shares = MIN_SHARES;
10147         else if (shares > MAX_SHARES)
10148                 shares = MAX_SHARES;
10149
10150         mutex_lock(&shares_mutex);
10151         if (tg->shares == shares)
10152                 goto done;
10153
10154         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10155         for_each_possible_cpu(i)
10156                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
10157         list_del_rcu(&tg->siblings);
10158         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10159
10160         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
10161         synchronize_sched();
10162
10163         /*
10164          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
10165          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
10166          */
10167         tg->shares = shares;
10168         for_each_possible_cpu(i) {
10169                 /*
10170                  * force a rebalance
10171                  */
10172                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
10173                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
10174         }
10175
10176         /*
10177          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
10178          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
10179          */
10180         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10181         for_each_possible_cpu(i)
10182                 register_fair_sched_group(tg, i);
10183         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
10184         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10185 done:
10186         mutex_unlock(&shares_mutex);
10187         return 0;
10188 }
10189
10190 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
10191 {
10192         return tg->shares;
10193 }
10194 #endif
10195
10196 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10197 /*
10198  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
10199  */
10200 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
10201
10202 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
10203 {
10204         if (runtime == RUNTIME_INF)
10205                 return 1ULL << 20;
10206
10207         return div64_u64(runtime << 20, period);
10208 }
10209
10210 /* Must be called with tasklist_lock held */
10211 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
10212 {
10213         struct task_struct *g, *p;
10214
10215         do_each_thread(g, p) {
10216                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
10217                         return 1;
10218         } while_each_thread(g, p);
10219
10220         return 0;
10221 }
10222
10223 struct rt_schedulable_data {
10224         struct task_group *tg;
10225         u64 rt_period;
10226         u64 rt_runtime;
10227 };
10228
10229 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
10230 {
10231         struct rt_schedulable_data *d = data;
10232         struct task_group *child;
10233         unsigned long total, sum = 0;
10234         u64 period, runtime;
10235
10236         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10237         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10238
10239         if (tg == d->tg) {
10240                 period = d->rt_period;
10241                 runtime = d->rt_runtime;
10242         }
10243
10244 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
10245         if (tg == &root_task_group) {
10246                 period = global_rt_period();
10247                 runtime = global_rt_runtime();
10248         }
10249 #endif
10250
10251         /*
10252          * Cannot have more runtime than the period.
10253          */
10254         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
10255                 return -EINVAL;
10256
10257         /*
10258          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
10259          */
10260         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
10261                 return -EBUSY;
10262
10263         total = to_ratio(period, runtime);
10264
10265         /*
10266          * Nobody can have more than the global setting allows.
10267          */
10268         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
10269                 return -EINVAL;
10270
10271         /*
10272          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
10273          */
10274         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
10275                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
10276                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
10277
10278                 if (child == d->tg) {
10279                         period = d->rt_period;
10280                         runtime = d->rt_runtime;
10281                 }
10282
10283                 sum += to_ratio(period, runtime);
10284         }
10285
10286         if (sum > total)
10287                 return -EINVAL;
10288
10289         return 0;
10290 }
10291
10292 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
10293 {
10294         struct rt_schedulable_data data = {
10295                 .tg = tg,
10296                 .rt_period = period,
10297                 .rt_runtime = runtime,
10298         };
10299
10300         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
10301 }
10302
10303 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
10304                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
10305 {
10306         int i, err = 0;
10307
10308         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10309         read_lock(&tasklist_lock);
10310         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
10311         if (err)
10312                 goto unlock;
10313
10314         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10315         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
10316         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
10317
10318         for_each_possible_cpu(i) {
10319                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
10320
10321                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10322                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
10323                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10324         }
10325         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10326  unlock:
10327         read_unlock(&tasklist_lock);
10328         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10329
10330         return err;
10331 }
10332
10333 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
10334 {
10335         u64 rt_runtime, rt_period;
10336
10337         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10338         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
10339         if (rt_runtime_us < 0)
10340                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
10341
10342         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10343 }
10344
10345 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
10346 {
10347         u64 rt_runtime_us;
10348
10349         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
10350                 return -1;
10351
10352         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10353         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
10354         return rt_runtime_us;
10355 }
10356
10357 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
10358 {
10359         u64 rt_runtime, rt_period;
10360
10361         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
10362         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10363
10364         if (rt_period == 0)
10365                 return -EINVAL;
10366
10367         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10368 }
10369
10370 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
10371 {
10372         u64 rt_period_us;
10373
10374         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10375         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
10376         return rt_period_us;
10377 }
10378
10379 static int sched_rt_global_constraints(void)
10380 {
10381         u64 runtime, period;
10382         int ret = 0;
10383
10384         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10385                 return -EINVAL;
10386
10387         runtime = global_rt_runtime();
10388         period = global_rt_period();
10389
10390         /*
10391          * Sanity check on the sysctl variables.
10392          */
10393         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
10394                 return -EINVAL;
10395
10396         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10397         read_lock(&tasklist_lock);
10398         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
10399         read_unlock(&tasklist_lock);
10400         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10401
10402         return ret;
10403 }
10404
10405 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
10406 {
10407         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
10408         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
10409                 return 0;
10410
10411         return 1;
10412 }
10413
10414 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10415 static int sched_rt_global_constraints(void)
10416 {
10417         unsigned long flags;
10418         int i;
10419
10420         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10421                 return -EINVAL;
10422
10423         /*
10424          * There's always some RT tasks in the root group
10425          * -- migration, kstopmachine etc..
10426          */
10427         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
10428                 return -EBUSY;
10429
10430         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10431         for_each_possible_cpu(i) {
10432                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
10433
10434                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10435                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
10436                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10437         }
10438         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10439
10440         return 0;
10441 }
10442 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10443
10444 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
10445                 void __user *buffer, size_t *lenp,
10446                 loff_t *ppos)
10447 {
10448         int ret;
10449         int old_period, old_runtime;
10450         static DEFINE_MUTEX(mutex);
10451
10452         mutex_lock(&mutex);
10453         old_period = sysctl_sched_rt_period;
10454         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
10455
10456         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
10457
10458         if (!ret && write) {
10459                 ret = sched_rt_global_constraints();
10460                 if (ret) {
10461                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
10462                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
10463                 } else {
10464                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
10465                         def_rt_bandwidth.rt_period =
10466                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
10467                 }
10468         }
10469         mutex_unlock(&mutex);
10470
10471         return ret;
10472 }
10473
10474 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
10475
10476 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
10477 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
10478 {
10479         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
10480                             struct task_group, css);
10481 }
10482
10483 static struct cgroup_subsys_state *
10484 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10485 {
10486         struct task_group *tg, *parent;
10487
10488         if (!cgrp->parent) {
10489                 /* This is early initialization for the top cgroup */
10490                 return &init_task_group.css;
10491         }
10492
10493         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
10494         tg = sched_create_group(parent);
10495         if (IS_ERR(tg))
10496                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10497
10498         return &tg->css;
10499 }
10500
10501 static void
10502 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10503 {
10504         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10505
10506         sched_destroy_group(tg);
10507 }
10508
10509 static int
10510 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
10511 {
10512 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10513         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
10514                 return -EINVAL;
10515 #else
10516         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
10517         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
10518                 return -EINVAL;
10519 #endif
10520         return 0;
10521 }
10522
10523 static int
10524 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10525                       struct task_struct *tsk, bool threadgroup)
10526 {
10527         int retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, tsk);
10528         if (retval)
10529                 return retval;
10530         if (threadgroup) {
10531                 struct task_struct *c;
10532                 rcu_read_lock();
10533                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
10534                         retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, c);
10535                         if (retval) {
10536                                 rcu_read_unlock();
10537                                 return retval;
10538                         }
10539                 }
10540                 rcu_read_unlock();
10541         }
10542         return 0;
10543 }
10544
10545 static void
10546 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10547                   struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk,
10548                   bool threadgroup)
10549 {
10550         sched_move_task(tsk);
10551         if (threadgroup) {
10552                 struct task_struct *c;
10553                 rcu_read_lock();
10554                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
10555                         sched_move_task(c);
10556                 }
10557                 rcu_read_unlock();
10558         }
10559 }
10560
10561 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10562 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10563                                 u64 shareval)
10564 {
10565         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
10566 }
10567
10568 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10569 {
10570         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10571
10572         return (u64) tg->shares;
10573 }
10574 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
10575
10576 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10577 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10578                                 s64 val)
10579 {
10580         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
10581 }
10582
10583 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10584 {
10585         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
10586 }
10587
10588 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10589                 u64 rt_period_us)
10590 {
10591         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
10592 }
10593
10594 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10595 {
10596         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
10597 }
10598 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10599
10600 static struct cftype cpu_files[] = {
10601 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10602         {
10603                 .name = "shares",
10604                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
10605                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
10606         },
10607 #endif
10608 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10609         {
10610                 .name = "rt_runtime_us",
10611                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
10612                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
10613         },
10614         {
10615                 .name = "rt_period_us",
10616                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
10617                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
10618         },
10619 #endif
10620 };
10621
10622 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
10623 {
10624         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
10625 }
10626
10627 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
10628         .name           = "cpu",
10629         .create         = cpu_cgroup_create,
10630         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
10631         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
10632         .attach         = cpu_cgroup_attach,
10633         .populate       = cpu_cgroup_populate,
10634         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
10635         .early_init     = 1,
10636 };
10637
10638 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
10639
10640 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
10641
10642 /*
10643  * CPU accounting code for task groups.
10644  *
10645  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
10646  * (balbir@in.ibm.com).
10647  */
10648
10649 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
10650 struct cpuacct {
10651         struct cgroup_subsys_state css;
10652         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
10653         u64 *cpuusage;
10654         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
10655         struct cpuacct *parent;
10656 };
10657
10658 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
10659
10660 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
10661 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
10662 {
10663         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
10664                             struct cpuacct, css);
10665 }
10666
10667 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
10668 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
10669 {
10670         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
10671                             struct cpuacct, css);
10672 }
10673
10674 /* create a new cpu accounting group */
10675 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
10676         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10677 {
10678         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
10679         int i;
10680
10681         if (!ca)
10682                 goto out;
10683
10684         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
10685         if (!ca->cpuusage)
10686                 goto out_free_ca;
10687
10688         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10689                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
10690                         goto out_free_counters;
10691
10692         if (cgrp->parent)
10693                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
10694
10695         return &ca->css;
10696
10697 out_free_counters:
10698         while (--i >= 0)
10699                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10700         free_percpu(ca->cpuusage);
10701 out_free_ca:
10702         kfree(ca);
10703 out:
10704         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10705 }
10706
10707 /* destroy an existing cpu accounting group */
10708 static void
10709 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10710 {
10711         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10712         int i;
10713
10714         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10715                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10716         free_percpu(ca->cpuusage);
10717         kfree(ca);
10718 }
10719
10720 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
10721 {
10722         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10723         u64 data;
10724
10725 #ifndef CONFIG_64BIT
10726         /*
10727          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
10728          */
10729         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10730         data = *cpuusage;
10731         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10732 #else
10733         data = *cpuusage;
10734 #endif
10735
10736         return data;
10737 }
10738
10739 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
10740 {
10741         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10742
10743 #ifndef CONFIG_64BIT
10744         /*
10745          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
10746          */
10747         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10748         *cpuusage = val;
10749         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10750 #else
10751         *cpuusage = val;
10752 #endif
10753 }
10754
10755 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
10756 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10757 {
10758         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10759         u64 totalcpuusage = 0;
10760         int i;
10761
10762         for_each_present_cpu(i)
10763                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10764
10765         return totalcpuusage;
10766 }
10767
10768 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10769                                                                 u64 reset)
10770 {
10771         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10772         int err = 0;
10773         int i;
10774
10775         if (reset) {
10776                 err = -EINVAL;
10777                 goto out;
10778         }
10779
10780         for_each_present_cpu(i)
10781                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
10782
10783 out:
10784         return err;
10785 }
10786
10787 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
10788                                    struct seq_file *m)
10789 {
10790         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
10791         u64 percpu;
10792         int i;
10793
10794         for_each_present_cpu(i) {
10795                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10796                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
10797         }
10798         seq_printf(m, "\n");
10799         return 0;
10800 }
10801
10802 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
10803         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
10804         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
10805 };
10806
10807 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10808                 struct cgroup_map_cb *cb)
10809 {
10810         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10811         int i;
10812
10813         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
10814                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
10815                 val = cputime64_to_clock_t(val);
10816                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
10817         }
10818         return 0;
10819 }
10820
10821 static struct cftype files[] = {
10822         {
10823                 .name = "usage",
10824                 .read_u64 = cpuusage_read,
10825                 .write_u64 = cpuusage_write,
10826         },
10827         {
10828                 .name = "usage_percpu",
10829                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
10830         },
10831         {
10832                 .name = "stat",
10833                 .read_map = cpuacct_stats_show,
10834         },
10835 };
10836
10837 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10838 {
10839         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
10840 }
10841
10842 /*
10843  * charge this task's execution time to its accounting group.
10844  *
10845  * called with rq->lock held.
10846  */
10847 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
10848 {
10849         struct cpuacct *ca;
10850         int cpu;
10851
10852         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10853                 return;
10854
10855         cpu = task_cpu(tsk);
10856
10857         rcu_read_lock();
10858
10859         ca = task_ca(tsk);
10860
10861         for (; ca; ca = ca->parent) {
10862                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10863                 *cpuusage += cputime;
10864         }
10865
10866         rcu_read_unlock();
10867 }
10868
10869 /*
10870  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
10871  */
10872 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
10873                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
10874 {
10875         struct cpuacct *ca;
10876
10877         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10878                 return;
10879
10880         rcu_read_lock();
10881         ca = task_ca(tsk);
10882
10883         do {
10884                 percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val);
10885                 ca = ca->parent;
10886         } while (ca);
10887         rcu_read_unlock();
10888 }
10889
10890 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
10891         .name = "cpuacct",
10892         .create = cpuacct_create,
10893         .destroy = cpuacct_destroy,
10894         .populate = cpuacct_populate,
10895         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
10896 };
10897 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */
10898
10899 #ifndef CONFIG_SMP
10900
10901 int rcu_expedited_torture_stats(char *page)
10902 {
10903         return 0;
10904 }
10905 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_expedited_torture_stats);
10906
10907 void synchronize_sched_expedited(void)
10908 {
10909 }
10910 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
10911
10912 #else /* #ifndef CONFIG_SMP */
10913
10914 static DEFINE_PER_CPU(struct migration_req, rcu_migration_req);
10915 static DEFINE_MUTEX(rcu_sched_expedited_mutex);
10916
10917 #define RCU_EXPEDITED_STATE_POST -2
10918 #define RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE -1
10919
10920 static int rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE;
10921
10922 int rcu_expedited_torture_stats(char *page)
10923 {
10924         int cnt = 0;
10925         int cpu;
10926
10927         cnt += sprintf(&page[cnt], "state: %d /", rcu_expedited_state);
10928         for_each_online_cpu(cpu) {
10929                  cnt += sprintf(&page[cnt], " %d:%d",
10930                                 cpu, per_cpu(rcu_migration_req, cpu).dest_cpu);
10931         }
10932         cnt += sprintf(&page[cnt], "\n");
10933         return cnt;
10934 }
10935 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_expedited_torture_stats);
10936
10937 static long synchronize_sched_expedited_count;
10938
10939 /*
10940  * Wait for an rcu-sched grace period to elapse, but use "big hammer"
10941  * approach to force grace period to end quickly.  This consumes
10942  * significant time on all CPUs, and is thus not recommended for
10943  * any sort of common-case code.
10944  *
10945  * Note that it is illegal to call this function while holding any
10946  * lock that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  Failing to
10947  * observe this restriction will result in deadlock.
10948  */
10949 void synchronize_sched_expedited(void)
10950 {
10951         int cpu;
10952         unsigned long flags;
10953         bool need_full_sync = 0;
10954         struct rq *rq;
10955         struct migration_req *req;
10956         long snap;
10957         int trycount = 0;
10958
10959         smp_mb();  /* ensure prior mod happens before capturing snap. */
10960         snap = ACCESS_ONCE(synchronize_sched_expedited_count) + 1;
10961         get_online_cpus();
10962         while (!mutex_trylock(&rcu_sched_expedited_mutex)) {
10963                 put_online_cpus();
10964                 if (trycount++ < 10)
10965                         udelay(trycount * num_online_cpus());
10966                 else {
10967                         synchronize_sched();
10968                         return;
10969                 }
10970                 if (ACCESS_ONCE(synchronize_sched_expedited_count) - snap > 0) {
10971                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
10972                         return;
10973                 }
10974                 get_online_cpus();
10975         }
10976         rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_POST;
10977         for_each_online_cpu(cpu) {
10978                 rq = cpu_rq(cpu);
10979                 req = &per_cpu(rcu_migration_req, cpu);
10980                 init_completion(&req->done);
10981                 req->task = NULL;
10982                 req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_NEED_QS;
10983                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
10984                 list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
10985                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
10986                 wake_up_process(rq->migration_thread);
10987         }
10988         for_each_online_cpu(cpu) {
10989                 rcu_expedited_state = cpu;
10990                 req = &per_cpu(rcu_migration_req, cpu);
10991                 rq = cpu_rq(cpu);
10992                 wait_for_completion(&req->done);
10993                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
10994                 if (unlikely(req->dest_cpu == RCU_MIGRATION_MUST_SYNC))
10995                         need_full_sync = 1;
10996                 req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_IDLE;
10997                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
10998         }
10999         rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE;
11000         synchronize_sched_expedited_count++;
11001         mutex_unlock(&rcu_sched_expedited_mutex);
11002         put_online_cpus();
11003         if (need_full_sync)
11004                 synchronize_sched();
11005 }
11006 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
11007
11008 #endif /* #else #ifndef CONFIG_SMP */