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