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