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