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