update hdmi driver: support 480p
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/perf_event.h>
43 #include <linux/security.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/profile.h>
46 #include <linux/freezer.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/blkdev.h>
49 #include <linux/delay.h>
50 #include <linux/pid_namespace.h>
51 #include <linux/smp.h>
52 #include <linux/threads.h>
53 #include <linux/timer.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/cpuset.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/kthread.h>
59 #include <linux/proc_fs.h>
60 #include <linux/seq_file.h>
61 #include <linux/sysctl.h>
62 #include <linux/syscalls.h>
63 #include <linux/times.h>
64 #include <linux/tsacct_kern.h>
65 #include <linux/kprobes.h>
66 #include <linux/delayacct.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73 #include <linux/ftrace.h>
74
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77
78 #include "sched_cpupri.h"
79
80 #define CREATE_TRACE_POINTS
81 #include <trace/events/sched.h>
82
83 /*
84  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
85  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
86  * and back.
87  */
88 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
89 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
90 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
91
92 /*
93  * 'User priority' is the nice value converted to something we
94  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
95  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
96  */
97 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
98 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
99 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
100
101 /*
102  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
103  */
104 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
105
106 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
107 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
108
109 /*
110  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
111  *
112  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
113  * Timeslices get refilled after they expire.
114  */
115 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
116
117 /*
118  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
119  */
120 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
121
122 static inline int rt_policy(int policy)
123 {
124         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
125                 return 1;
126         return 0;
127 }
128
129 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
130 {
131         return rt_policy(p->policy);
132 }
133
134 /*
135  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
136  */
137 struct rt_prio_array {
138         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
139         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
140 };
141
142 struct rt_bandwidth {
143         /* nests inside the rq lock: */
144         spinlock_t              rt_runtime_lock;
145         ktime_t                 rt_period;
146         u64                     rt_runtime;
147         struct hrtimer          rt_period_timer;
148 };
149
150 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
151
152 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
153
154 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
155 {
156         struct rt_bandwidth *rt_b =
157                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
158         ktime_t now;
159         int overrun;
160         int idle = 0;
161
162         for (;;) {
163                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
164                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
165
166                 if (!overrun)
167                         break;
168
169                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
170         }
171
172         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
173 }
174
175 static
176 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
177 {
178         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
179         rt_b->rt_runtime = runtime;
180
181         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
182
183         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
184                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
185         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
186 }
187
188 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
189 {
190         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
191 }
192
193 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
194 {
195         ktime_t now;
196
197         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
198                 return;
199
200         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
201                 return;
202
203         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
204         for (;;) {
205                 unsigned long delta;
206                 ktime_t soft, hard;
207
208                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
209                         break;
210
211                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
212                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
213
214                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
215                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
216                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
217                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
218                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
219         }
220         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
221 }
222
223 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
224 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
225 {
226         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
227 }
228 #endif
229
230 /*
231  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
232  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
233  */
234 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
235
236 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
237
238 #include <linux/cgroup.h>
239
240 struct cfs_rq;
241
242 static LIST_HEAD(task_groups);
243
244 /* task group related information */
245 struct task_group {
246 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
247         struct cgroup_subsys_state css;
248 #endif
249
250 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
251         uid_t uid;
252 #endif
253
254 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
255         /* schedulable entities of this group on each cpu */
256         struct sched_entity **se;
257         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
258         struct cfs_rq **cfs_rq;
259         unsigned long shares;
260 #endif
261
262 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
263         struct sched_rt_entity **rt_se;
264         struct rt_rq **rt_rq;
265
266         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
267 #endif
268
269         struct rcu_head rcu;
270         struct list_head list;
271
272         struct task_group *parent;
273         struct list_head siblings;
274         struct list_head children;
275 };
276
277 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
278
279 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
280 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
281 {
282         user->tg->uid = user->uid;
283 }
284
285 /*
286  * Root task group.
287  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
288  *      be a child to this group.
289  */
290 struct task_group root_task_group;
291
292 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
293 /* Default task group's sched entity on each cpu */
294 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
295 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
296 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct cfs_rq, init_tg_cfs_rq);
297 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
298
299 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
300 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
301 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rt_rq, init_rt_rq);
302 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
303 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
304 #define root_task_group init_task_group
305 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
306
307 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
308  * a task group's cpu shares.
309  */
310 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
311
312 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
313
314 #ifdef CONFIG_SMP
315 static int root_task_group_empty(void)
316 {
317         return list_empty(&root_task_group.children);
318 }
319 #endif
320
321 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
322 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
323 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
324 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
325 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
326
327 /*
328  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
329  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
330  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
331  * too large, so as the shares value of a task group.
332  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
333  *  limitation from this.)
334  */
335 #define MIN_SHARES      2
336 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
337
338 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
339 #endif
340
341 /* Default task group.
342  *      Every task in system belong to this group at bootup.
343  */
344 struct task_group init_task_group;
345
346 /* return group to which a task belongs */
347 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
348 {
349         struct task_group *tg;
350
351 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
352         rcu_read_lock();
353         tg = __task_cred(p)->user->tg;
354         rcu_read_unlock();
355 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
356         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
357                                 struct task_group, css);
358 #else
359         tg = &init_task_group;
360 #endif
361         return tg;
362 }
363
364 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
365 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
366 {
367 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
368         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
369         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
370 #endif
371
372 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
373         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
374         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
375 #endif
376 }
377
378 #else
379
380 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
381 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
382 {
383         return NULL;
384 }
385
386 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
387
388 /* CFS-related fields in a runqueue */
389 struct cfs_rq {
390         struct load_weight load;
391         unsigned long nr_running;
392
393         u64 exec_clock;
394         u64 min_vruntime;
395
396         struct rb_root tasks_timeline;
397         struct rb_node *rb_leftmost;
398
399         struct list_head tasks;
400         struct list_head *balance_iterator;
401
402         /*
403          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
404          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
405          */
406         struct sched_entity *curr, *next, *last;
407
408         unsigned int nr_spread_over;
409
410 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
411         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
412
413         /*
414          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
415          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
416          * (like users, containers etc.)
417          *
418          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
419          * list is used during load balance.
420          */
421         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
422         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
423
424 #ifdef CONFIG_SMP
425         /*
426          * the part of load.weight contributed by tasks
427          */
428         unsigned long task_weight;
429
430         /*
431          *   h_load = weight * f(tg)
432          *
433          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
434          * this group.
435          */
436         unsigned long h_load;
437
438         /*
439          * this cpu's part of tg->shares
440          */
441         unsigned long shares;
442
443         /*
444          * load.weight at the time we set shares
445          */
446         unsigned long rq_weight;
447 #endif
448 #endif
449 };
450
451 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
452 struct rt_rq {
453         struct rt_prio_array active;
454         unsigned long rt_nr_running;
455 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
456         struct {
457                 int curr; /* highest queued rt task prio */
458 #ifdef CONFIG_SMP
459                 int next; /* next highest */
460 #endif
461         } highest_prio;
462 #endif
463 #ifdef CONFIG_SMP
464         unsigned long rt_nr_migratory;
465         unsigned long rt_nr_total;
466         int overloaded;
467         struct plist_head pushable_tasks;
468 #endif
469         int rt_throttled;
470         u64 rt_time;
471         u64 rt_runtime;
472         /* Nests inside the rq lock: */
473         spinlock_t rt_runtime_lock;
474
475 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
476         unsigned long rt_nr_boosted;
477
478         struct rq *rq;
479         struct list_head leaf_rt_rq_list;
480         struct task_group *tg;
481         struct sched_rt_entity *rt_se;
482 #endif
483 };
484
485 #ifdef CONFIG_SMP
486
487 /*
488  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
489  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
490  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
491  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
492  * object.
493  *
494  */
495 struct root_domain {
496         atomic_t refcount;
497         cpumask_var_t span;
498         cpumask_var_t online;
499
500         /*
501          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
502          * one runnable RT task.
503          */
504         cpumask_var_t rto_mask;
505         atomic_t rto_count;
506 #ifdef CONFIG_SMP
507         struct cpupri cpupri;
508 #endif
509 };
510
511 /*
512  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
513  * members (mimicking the global state we have today).
514  */
515 static struct root_domain def_root_domain;
516
517 #endif
518
519 /*
520  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
521  *
522  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
523  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
524  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
525  */
526 struct rq {
527         /* runqueue lock: */
528         spinlock_t lock;
529
530         /*
531          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
532          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
533          */
534         unsigned long nr_running;
535         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
536         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
537 #ifdef CONFIG_NO_HZ
538         unsigned long last_tick_seen;
539         unsigned char in_nohz_recently;
540 #endif
541         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
542         struct load_weight load;
543         unsigned long nr_load_updates;
544         u64 nr_switches;
545
546         struct cfs_rq cfs;
547         struct rt_rq rt;
548
549 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
550         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
551         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
552 #endif
553 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
554         struct list_head leaf_rt_rq_list;
555 #endif
556
557         /*
558          * This is part of a global counter where only the total sum
559          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
560          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
561          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
562          */
563         unsigned long nr_uninterruptible;
564
565         struct task_struct *curr, *idle;
566         unsigned long next_balance;
567         struct mm_struct *prev_mm;
568
569         u64 clock;
570
571         atomic_t nr_iowait;
572
573 #ifdef CONFIG_SMP
574         struct root_domain *rd;
575         struct sched_domain *sd;
576
577         unsigned char idle_at_tick;
578         /* For active balancing */
579         int post_schedule;
580         int active_balance;
581         int push_cpu;
582         /* cpu of this runqueue: */
583         int cpu;
584         int online;
585
586         unsigned long avg_load_per_task;
587
588         struct task_struct *migration_thread;
589         struct list_head migration_queue;
590
591         u64 rt_avg;
592         u64 age_stamp;
593         u64 idle_stamp;
594         u64 avg_idle;
595 #endif
596
597         /* calc_load related fields */
598         unsigned long calc_load_update;
599         long calc_load_active;
600
601 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
602 #ifdef CONFIG_SMP
603         int hrtick_csd_pending;
604         struct call_single_data hrtick_csd;
605 #endif
606         struct hrtimer hrtick_timer;
607 #endif
608
609 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
610         /* latency stats */
611         struct sched_info rq_sched_info;
612         unsigned long long rq_cpu_time;
613         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
614
615         /* sys_sched_yield() stats */
616         unsigned int yld_count;
617
618         /* schedule() stats */
619         unsigned int sched_switch;
620         unsigned int sched_count;
621         unsigned int sched_goidle;
622
623         /* try_to_wake_up() stats */
624         unsigned int ttwu_count;
625         unsigned int ttwu_local;
626
627         /* BKL stats */
628         unsigned int bkl_count;
629 #endif
630 };
631
632 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
633
634 static inline
635 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
636 {
637         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
638 }
639
640 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
641 {
642 #ifdef CONFIG_SMP
643         return rq->cpu;
644 #else
645         return 0;
646 #endif
647 }
648
649 /*
650  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
651  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
652  *
653  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
654  * preempt-disabled sections.
655  */
656 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
657         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
658
659 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
660 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
661 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
662 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
663 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
664
665 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
666 {
667         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
668 }
669
670 /*
671  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
672  */
673 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
674 # define const_debug __read_mostly
675 #else
676 # define const_debug static const
677 #endif
678
679 /**
680  * runqueue_is_locked
681  * @cpu: the processor in question.
682  *
683  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
684  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
685  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
686  */
687 int runqueue_is_locked(int cpu)
688 {
689         return spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
690 }
691
692 /*
693  * Debugging: various feature bits
694  */
695
696 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
697         __SCHED_FEAT_##name ,
698
699 enum {
700 #include "sched_features.h"
701 };
702
703 #undef SCHED_FEAT
704
705 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
706         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
707
708 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
709 #include "sched_features.h"
710         0;
711
712 #undef SCHED_FEAT
713
714 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
715 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
716         #name ,
717
718 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
719 #include "sched_features.h"
720         NULL
721 };
722
723 #undef SCHED_FEAT
724
725 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
726 {
727         int i;
728
729         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
730                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
731                         seq_puts(m, "NO_");
732                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
733         }
734         seq_puts(m, "\n");
735
736         return 0;
737 }
738
739 static ssize_t
740 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
741                 size_t cnt, loff_t *ppos)
742 {
743         char buf[64];
744         char *cmp;
745         int neg = 0;
746         int i;
747
748         if (cnt > 63)
749                 cnt = 63;
750
751         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
752                 return -EFAULT;
753
754         buf[cnt] = 0;
755         cmp = strstrip(buf);
756
757         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
758                 neg = 1;
759                 cmp += 3;
760         }
761
762         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
763                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
764                         if (neg)
765                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
766                         else
767                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
768                         break;
769                 }
770         }
771
772         if (!sched_feat_names[i])
773                 return -EINVAL;
774
775         filp->f_pos += cnt;
776
777         return cnt;
778 }
779
780 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
781 {
782         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
783 }
784
785 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
786         .open           = sched_feat_open,
787         .write          = sched_feat_write,
788         .read           = seq_read,
789         .llseek         = seq_lseek,
790         .release        = single_release,
791 };
792
793 static __init int sched_init_debug(void)
794 {
795         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
796                         &sched_feat_fops);
797
798         return 0;
799 }
800 late_initcall(sched_init_debug);
801
802 #endif
803
804 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
805
806 /*
807  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
808  * Limited because this is done with IRQs disabled.
809  */
810 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
811
812 /*
813  * ratelimit for updating the group shares.
814  * default: 0.25ms
815  */
816 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
817 unsigned int normalized_sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
818
819 /*
820  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
821  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
822  * default: 4
823  */
824 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
825
826 /*
827  * period over which we average the RT time consumption, measured
828  * in ms.
829  *
830  * default: 1s
831  */
832 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
833
834 /*
835  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
836  * default: 1s
837  */
838 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
839
840 static __read_mostly int scheduler_running;
841
842 /*
843  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
844  * default: 0.95s
845  */
846 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
847
848 static inline u64 global_rt_period(void)
849 {
850         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
851 }
852
853 static inline u64 global_rt_runtime(void)
854 {
855         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
856                 return RUNTIME_INF;
857
858         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
859 }
860
861 #ifndef prepare_arch_switch
862 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
863 #endif
864 #ifndef finish_arch_switch
865 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
866 #endif
867
868 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
869 {
870         return rq->curr == p;
871 }
872
873 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
874 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
875 {
876         return task_current(rq, p);
877 }
878
879 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
880 {
881 }
882
883 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
884 {
885 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
886         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
887         rq->lock.owner = current;
888 #endif
889         /*
890          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
891          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
892          * prev into current:
893          */
894         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
895
896         spin_unlock_irq(&rq->lock);
897 }
898
899 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
900 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
901 {
902 #ifdef CONFIG_SMP
903         return p->oncpu;
904 #else
905         return task_current(rq, p);
906 #endif
907 }
908
909 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
910 {
911 #ifdef CONFIG_SMP
912         /*
913          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
914          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
915          * here.
916          */
917         next->oncpu = 1;
918 #endif
919 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
920         spin_unlock_irq(&rq->lock);
921 #else
922         spin_unlock(&rq->lock);
923 #endif
924 }
925
926 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
927 {
928 #ifdef CONFIG_SMP
929         /*
930          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
931          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
932          * finished.
933          */
934         smp_wmb();
935         prev->oncpu = 0;
936 #endif
937 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
938         local_irq_enable();
939 #endif
940 }
941 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
942
943 /*
944  * Check whether the task is waking, we use this to synchronize ->cpus_allowed
945  * against ttwu().
946  */
947 static inline int task_is_waking(struct task_struct *p)
948 {
949         return unlikely(p->state == TASK_WAKING);
950 }
951
952 /*
953  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
954  * Must be called interrupts disabled.
955  */
956 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
957         __acquires(rq->lock)
958 {
959         struct rq *rq;
960
961         for (;;) {
962                 rq = task_rq(p);
963                 spin_lock(&rq->lock);
964                 if (likely(rq == task_rq(p)))
965                         return rq;
966                 spin_unlock(&rq->lock);
967         }
968 }
969
970 /*
971  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
972  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
973  * explicitly disabling preemption.
974  */
975 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
976         __acquires(rq->lock)
977 {
978         struct rq *rq;
979
980         for (;;) {
981                 local_irq_save(*flags);
982                 rq = task_rq(p);
983                 spin_lock(&rq->lock);
984                 if (likely(rq == task_rq(p)))
985                         return rq;
986                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
987         }
988 }
989
990 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
991 {
992         struct rq *rq = task_rq(p);
993
994         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
995         spin_unlock_wait(&rq->lock);
996 }
997
998 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
999         __releases(rq->lock)
1000 {
1001         spin_unlock(&rq->lock);
1002 }
1003
1004 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
1005         __releases(rq->lock)
1006 {
1007         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1008 }
1009
1010 /*
1011  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1012  */
1013 static struct rq *this_rq_lock(void)
1014         __acquires(rq->lock)
1015 {
1016         struct rq *rq;
1017
1018         local_irq_disable();
1019         rq = this_rq();
1020         spin_lock(&rq->lock);
1021
1022         return rq;
1023 }
1024
1025 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1026 /*
1027  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1028  *
1029  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1030  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1031  * reschedule event.
1032  *
1033  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1034  * rq->lock.
1035  */
1036
1037 /*
1038  * Use hrtick when:
1039  *  - enabled by features
1040  *  - hrtimer is actually high res
1041  */
1042 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1043 {
1044         if (!sched_feat(HRTICK))
1045                 return 0;
1046         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1047                 return 0;
1048         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1049 }
1050
1051 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1052 {
1053         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1054                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1055 }
1056
1057 /*
1058  * High-resolution timer tick.
1059  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1060  */
1061 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1062 {
1063         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1064
1065         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1066
1067         spin_lock(&rq->lock);
1068         update_rq_clock(rq);
1069         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1070         spin_unlock(&rq->lock);
1071
1072         return HRTIMER_NORESTART;
1073 }
1074
1075 #ifdef CONFIG_SMP
1076 /*
1077  * called from hardirq (IPI) context
1078  */
1079 static void __hrtick_start(void *arg)
1080 {
1081         struct rq *rq = arg;
1082
1083         spin_lock(&rq->lock);
1084         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1085         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1086         spin_unlock(&rq->lock);
1087 }
1088
1089 /*
1090  * Called to set the hrtick timer state.
1091  *
1092  * called with rq->lock held and irqs disabled
1093  */
1094 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1095 {
1096         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1097         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1098
1099         hrtimer_set_expires(timer, time);
1100
1101         if (rq == this_rq()) {
1102                 hrtimer_restart(timer);
1103         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1104                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1105                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1106         }
1107 }
1108
1109 static int
1110 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1111 {
1112         int cpu = (int)(long)hcpu;
1113
1114         switch (action) {
1115         case CPU_UP_CANCELED:
1116         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1117         case CPU_DOWN_PREPARE:
1118         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1119         case CPU_DEAD:
1120         case CPU_DEAD_FROZEN:
1121                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1122                 return NOTIFY_OK;
1123         }
1124
1125         return NOTIFY_DONE;
1126 }
1127
1128 static __init void init_hrtick(void)
1129 {
1130         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1131 }
1132 #else
1133 /*
1134  * Called to set the hrtick timer state.
1135  *
1136  * called with rq->lock held and irqs disabled
1137  */
1138 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1139 {
1140         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1141                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1142 }
1143
1144 static inline void init_hrtick(void)
1145 {
1146 }
1147 #endif /* CONFIG_SMP */
1148
1149 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1150 {
1151 #ifdef CONFIG_SMP
1152         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1153
1154         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1155         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1156         rq->hrtick_csd.info = rq;
1157 #endif
1158
1159         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1160         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1161 }
1162 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1163 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1164 {
1165 }
1166
1167 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1168 {
1169 }
1170
1171 static inline void init_hrtick(void)
1172 {
1173 }
1174 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1175
1176 /*
1177  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1178  *
1179  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1180  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1181  * the target CPU.
1182  */
1183 #ifdef CONFIG_SMP
1184
1185 #ifndef tsk_is_polling
1186 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1187 #endif
1188
1189 static void resched_task(struct task_struct *p)
1190 {
1191         int cpu;
1192
1193         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1194
1195         if (test_tsk_need_resched(p))
1196                 return;
1197
1198         set_tsk_need_resched(p);
1199
1200         cpu = task_cpu(p);
1201         if (cpu == smp_processor_id())
1202                 return;
1203
1204         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1205         smp_mb();
1206         if (!tsk_is_polling(p))
1207                 smp_send_reschedule(cpu);
1208 }
1209
1210 static void resched_cpu(int cpu)
1211 {
1212         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1213         unsigned long flags;
1214
1215         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1216                 return;
1217         resched_task(cpu_curr(cpu));
1218         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1219 }
1220
1221 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1222 /*
1223  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1224  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1225  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1226  * idle system the next event might even be infinite time into the
1227  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1228  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1229  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1230  * wheel for the next timer event.
1231  */
1232 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1233 {
1234         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1235
1236         if (cpu == smp_processor_id())
1237                 return;
1238
1239         /*
1240          * This is safe, as this function is called with the timer
1241          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1242          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1243          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1244          * timer into account automatically.
1245          */
1246         if (rq->curr != rq->idle)
1247                 return;
1248
1249         /*
1250          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1251          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1252          * idle task through an additional NOOP schedule()
1253          */
1254         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1255
1256         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1257         smp_mb();
1258         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1259                 smp_send_reschedule(cpu);
1260 }
1261 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1262
1263 static u64 sched_avg_period(void)
1264 {
1265         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1266 }
1267
1268 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1269 {
1270         s64 period = sched_avg_period();
1271
1272         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1273                 /*
1274                  * Inline assembly required to prevent the compiler
1275                  * optimising this loop into a divmod call.
1276                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
1277                  */
1278                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
1279                 rq->age_stamp += period;
1280                 rq->rt_avg /= 2;
1281         }
1282 }
1283
1284 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1285 {
1286         rq->rt_avg += rt_delta;
1287         sched_avg_update(rq);
1288 }
1289
1290 #else /* !CONFIG_SMP */
1291 static void resched_task(struct task_struct *p)
1292 {
1293         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1294         set_tsk_need_resched(p);
1295 }
1296
1297 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1298 {
1299 }
1300 #endif /* CONFIG_SMP */
1301
1302 #if BITS_PER_LONG == 32
1303 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1304 #else
1305 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1306 #endif
1307
1308 #define WMULT_SHIFT     32
1309
1310 /*
1311  * Shift right and round:
1312  */
1313 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1314
1315 /*
1316  * delta *= weight / lw
1317  */
1318 static unsigned long
1319 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1320                 struct load_weight *lw)
1321 {
1322         u64 tmp;
1323
1324         if (!lw->inv_weight) {
1325                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1326                         lw->inv_weight = 1;
1327                 else
1328                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1329                                 / (lw->weight+1);
1330         }
1331
1332         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1333         /*
1334          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1335          */
1336         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1337                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1338                         WMULT_SHIFT/2);
1339         else
1340                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1341
1342         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1343 }
1344
1345 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1346 {
1347         lw->weight += inc;
1348         lw->inv_weight = 0;
1349 }
1350
1351 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1352 {
1353         lw->weight -= dec;
1354         lw->inv_weight = 0;
1355 }
1356
1357 /*
1358  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1359  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1360  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1361  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1362  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1363  * slice expiry etc.
1364  */
1365
1366 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1367 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1368
1369 /*
1370  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1371  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1372  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1373  * that remained on nice 0.
1374  *
1375  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1376  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1377  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1378  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1379  * the relative distance between them is ~25%.)
1380  */
1381 static const int prio_to_weight[40] = {
1382  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1383  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1384  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1385  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1386  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1387  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1388  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1389  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1390 };
1391
1392 /*
1393  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1394  *
1395  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1396  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1397  * into multiplications:
1398  */
1399 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1400  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1401  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1402  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1403  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1404  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1405  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1406  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1407  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1408 };
1409
1410 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1411
1412 /*
1413  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1414  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1415  * structures to the load-balancing proper:
1416  */
1417 struct rq_iterator {
1418         void *arg;
1419         struct task_struct *(*start)(void *);
1420         struct task_struct *(*next)(void *);
1421 };
1422
1423 #ifdef CONFIG_SMP
1424 static unsigned long
1425 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1426               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1427               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1428               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1429
1430 static int
1431 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1432                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1433                    struct rq_iterator *iterator);
1434 #endif
1435
1436 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1437 enum cpuacct_stat_index {
1438         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1439         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1440
1441         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1442 };
1443
1444 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1445 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1446 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1447                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1448 #else
1449 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1450 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1451                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1452 #endif
1453
1454 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1455 {
1456         update_load_add(&rq->load, load);
1457 }
1458
1459 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1460 {
1461         update_load_sub(&rq->load, load);
1462 }
1463
1464 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1465 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1466
1467 /*
1468  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1469  * leaving it for the final time.
1470  */
1471 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1472 {
1473         struct task_group *parent, *child;
1474         int ret;
1475
1476         rcu_read_lock();
1477         parent = &root_task_group;
1478 down:
1479         ret = (*down)(parent, data);
1480         if (ret)
1481                 goto out_unlock;
1482         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1483                 parent = child;
1484                 goto down;
1485
1486 up:
1487                 continue;
1488         }
1489         ret = (*up)(parent, data);
1490         if (ret)
1491                 goto out_unlock;
1492
1493         child = parent;
1494         parent = parent->parent;
1495         if (parent)
1496                 goto up;
1497 out_unlock:
1498         rcu_read_unlock();
1499
1500         return ret;
1501 }
1502
1503 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1504 {
1505         return 0;
1506 }
1507 #endif
1508
1509 #ifdef CONFIG_SMP
1510 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1511 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1512 {
1513         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1514 }
1515
1516 /*
1517  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1518  * according to the scheduling class and "nice" value.
1519  *
1520  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1521  * balance conservatively.
1522  */
1523 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1524 {
1525         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1526         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1527
1528         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1529                 return total;
1530
1531         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1532 }
1533
1534 /*
1535  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1536  * according to the scheduling class and "nice" value.
1537  */
1538 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1539 {
1540         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1541         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1542
1543         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1544                 return total;
1545
1546         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1547 }
1548
1549 static struct sched_group *group_of(int cpu)
1550 {
1551         struct sched_domain *sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
1552
1553         if (!sd)
1554                 return NULL;
1555
1556         return sd->groups;
1557 }
1558
1559 static unsigned long power_of(int cpu)
1560 {
1561         struct sched_group *group = group_of(cpu);
1562
1563         if (!group)
1564                 return SCHED_LOAD_SCALE;
1565
1566         return group->cpu_power;
1567 }
1568
1569 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1570
1571 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1572 {
1573         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1574         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1575
1576         if (nr_running)
1577                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1578         else
1579                 rq->avg_load_per_task = 0;
1580
1581         return rq->avg_load_per_task;
1582 }
1583
1584 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1585
1586 static __read_mostly unsigned long *update_shares_data;
1587
1588 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1589
1590 /*
1591  * Calculate and set the cpu's group shares.
1592  */
1593 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1594                                     unsigned long sd_shares,
1595                                     unsigned long sd_rq_weight,
1596                                     unsigned long *usd_rq_weight)
1597 {
1598         unsigned long shares, rq_weight;
1599         int boost = 0;
1600
1601         rq_weight = usd_rq_weight[cpu];
1602         if (!rq_weight) {
1603                 boost = 1;
1604                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1605         }
1606
1607         /*
1608          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1609          * shares_i =  -----------------------------
1610          *                  \Sum_j rq_weight_j
1611          */
1612         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1613         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1614
1615         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1616                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1617                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1618                 unsigned long flags;
1619
1620                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1621                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1622                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1623                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1624                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1625         }
1626 }
1627
1628 /*
1629  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1630  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1631  * parent group depends on the shares of its child groups.
1632  */
1633 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1634 {
1635         unsigned long weight, rq_weight = 0, sum_weight = 0, shares = 0;
1636         unsigned long *usd_rq_weight;
1637         struct sched_domain *sd = data;
1638         unsigned long flags;
1639         int i;
1640
1641         if (!tg->se[0])
1642                 return 0;
1643
1644         local_irq_save(flags);
1645         usd_rq_weight = per_cpu_ptr(update_shares_data, smp_processor_id());
1646
1647         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1648                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1649                 usd_rq_weight[i] = weight;
1650
1651                 rq_weight += weight;
1652                 /*
1653                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1654                  * is one of average load so that when a new task gets to
1655                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1656                  */
1657                 if (!weight)
1658                         weight = NICE_0_LOAD;
1659
1660                 sum_weight += weight;
1661                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1662         }
1663
1664         if (!rq_weight)
1665                 rq_weight = sum_weight;
1666
1667         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1668                 shares = tg->shares;
1669
1670         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1671                 shares = tg->shares;
1672
1673         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1674                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd_rq_weight);
1675
1676         local_irq_restore(flags);
1677
1678         return 0;
1679 }
1680
1681 /*
1682  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1683  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1684  * group is a fraction of its parents load.
1685  */
1686 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1687 {
1688         unsigned long load;
1689         long cpu = (long)data;
1690
1691         if (!tg->parent) {
1692                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1693         } else {
1694                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1695                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1696                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1697         }
1698
1699         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1700
1701         return 0;
1702 }
1703
1704 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1705 {
1706         s64 elapsed;
1707         u64 now;
1708
1709         if (root_task_group_empty())
1710                 return;
1711
1712         now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1713         elapsed = now - sd->last_update;
1714
1715         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1716                 sd->last_update = now;
1717                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1718         }
1719 }
1720
1721 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1722 {
1723         if (root_task_group_empty())
1724                 return;
1725
1726         spin_unlock(&rq->lock);
1727         update_shares(sd);
1728         spin_lock(&rq->lock);
1729 }
1730
1731 static void update_h_load(long cpu)
1732 {
1733         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1734 }
1735
1736 #else
1737
1738 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1739 {
1740 }
1741
1742 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1743 {
1744 }
1745
1746 #endif
1747
1748 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1749
1750 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1751
1752 /*
1753  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1754  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1755  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1756  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1757  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1758  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1759  */
1760 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1761         __releases(this_rq->lock)
1762         __acquires(busiest->lock)
1763         __acquires(this_rq->lock)
1764 {
1765         spin_unlock(&this_rq->lock);
1766         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1767
1768         return 1;
1769 }
1770
1771 #else
1772 /*
1773  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1774  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1775  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1776  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1777  * regardless of entry order into the function.
1778  */
1779 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1780         __releases(this_rq->lock)
1781         __acquires(busiest->lock)
1782         __acquires(this_rq->lock)
1783 {
1784         int ret = 0;
1785
1786         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1787                 if (busiest < this_rq) {
1788                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1789                         spin_lock(&busiest->lock);
1790                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1791                         ret = 1;
1792                 } else
1793                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1794         }
1795         return ret;
1796 }
1797
1798 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1799
1800 /*
1801  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1802  */
1803 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1804 {
1805         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1806                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1807                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1808                 BUG_ON(1);
1809         }
1810
1811         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1812 }
1813
1814 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1815         __releases(busiest->lock)
1816 {
1817         spin_unlock(&busiest->lock);
1818         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1819 }
1820 #endif
1821
1822 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1823 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1824 {
1825 #ifdef CONFIG_SMP
1826         cfs_rq->shares = shares;
1827 #endif
1828 }
1829 #endif
1830
1831 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1832 static void update_sysctl(void);
1833
1834 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1835 {
1836         set_task_rq(p, cpu);
1837 #ifdef CONFIG_SMP
1838         /*
1839          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1840          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1841          * per-task data have been completed by this moment.
1842          */
1843         smp_wmb();
1844         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1845 #endif
1846 }
1847
1848 #include "sched_stats.h"
1849 #include "sched_idletask.c"
1850 #include "sched_fair.c"
1851 #include "sched_rt.c"
1852 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1853 # include "sched_debug.c"
1854 #endif
1855
1856 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1857 #define for_each_class(class) \
1858    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1859
1860 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1861 {
1862         rq->nr_running++;
1863 }
1864
1865 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1866 {
1867         rq->nr_running--;
1868 }
1869
1870 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1871 {
1872         if (task_has_rt_policy(p)) {
1873                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1874                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1875                 return;
1876         }
1877
1878         /*
1879          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1880          */
1881         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1882                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1883                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1884                 return;
1885         }
1886
1887         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1888         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1889 }
1890
1891 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1892 {
1893         s64 diff = sample - *avg;
1894         *avg += diff >> 3;
1895 }
1896
1897 static void
1898 enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup, bool head)
1899 {
1900         if (wakeup)
1901                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1902
1903         sched_info_queued(p);
1904         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup, head);
1905         p->se.on_rq = 1;
1906 }
1907
1908 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1909 {
1910         if (sleep) {
1911                 if (p->se.last_wakeup) {
1912                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1913                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1914                         p->se.last_wakeup = 0;
1915                 } else {
1916                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1917                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1918                 }
1919         }
1920
1921         sched_info_dequeued(p);
1922         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1923         p->se.on_rq = 0;
1924 }
1925
1926 /*
1927  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1928  */
1929 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1930 {
1931         return p->static_prio;
1932 }
1933
1934 /*
1935  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1936  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1937  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1938  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1939  * estimator recalculates.
1940  */
1941 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1942 {
1943         int prio;
1944
1945         if (task_has_rt_policy(p))
1946                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1947         else
1948                 prio = __normal_prio(p);
1949         return prio;
1950 }
1951
1952 /*
1953  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1954  * taken into account by the scheduler. This value might
1955  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1956  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1957  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1958  */
1959 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1960 {
1961         p->normal_prio = normal_prio(p);
1962         /*
1963          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1964          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1965          * to the normal priority:
1966          */
1967         if (!rt_prio(p->prio))
1968                 return p->normal_prio;
1969         return p->prio;
1970 }
1971
1972 /*
1973  * activate_task - move a task to the runqueue.
1974  */
1975 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1976 {
1977         if (task_contributes_to_load(p))
1978                 rq->nr_uninterruptible--;
1979
1980         enqueue_task(rq, p, wakeup, false);
1981         inc_nr_running(rq);
1982 }
1983
1984 /*
1985  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1986  */
1987 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1988 {
1989         if (task_contributes_to_load(p))
1990                 rq->nr_uninterruptible++;
1991
1992         dequeue_task(rq, p, sleep);
1993         dec_nr_running(rq);
1994 }
1995
1996 /**
1997  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1998  * @p: the task in question.
1999  */
2000 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2001 {
2002         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2003 }
2004
2005 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2006                                        const struct sched_class *prev_class,
2007                                        int oldprio, int running)
2008 {
2009         if (prev_class != p->sched_class) {
2010                 if (prev_class->switched_from)
2011                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
2012                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
2013         } else
2014                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
2015 }
2016
2017 /**
2018  * kthread_bind - bind a just-created kthread to a cpu.
2019  * @p: thread created by kthread_create().
2020  * @cpu: cpu (might not be online, must be possible) for @k to run on.
2021  *
2022  * Description: This function is equivalent to set_cpus_allowed(),
2023  * except that @cpu doesn't need to be online, and the thread must be
2024  * stopped (i.e., just returned from kthread_create()).
2025  *
2026  * Function lives here instead of kthread.c because it messes with
2027  * scheduler internals which require locking.
2028  */
2029 void kthread_bind(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
2030 {
2031         /* Must have done schedule() in kthread() before we set_task_cpu */
2032         if (!wait_task_inactive(p, TASK_UNINTERRUPTIBLE)) {
2033                 WARN_ON(1);
2034                 return;
2035         }
2036
2037         p->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
2038         p->rt.nr_cpus_allowed = 1;
2039         p->flags |= PF_THREAD_BOUND;
2040 }
2041 EXPORT_SYMBOL(kthread_bind);
2042
2043 #ifdef CONFIG_SMP
2044 /*
2045  * Is this task likely cache-hot:
2046  */
2047 static int
2048 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2049 {
2050         s64 delta;
2051
2052         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2053                 return 0;
2054
2055         /*
2056          * Buddy candidates are cache hot:
2057          */
2058         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2059                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2060                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2061                 return 1;
2062
2063         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2064                 return 1;
2065         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2066                 return 0;
2067
2068         delta = now - p->se.exec_start;
2069
2070         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2071 }
2072
2073
2074 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2075 {
2076         int old_cpu = task_cpu(p);
2077
2078 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2079         /*
2080          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2081          * ttwu() will sort out the placement.
2082          */
2083         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2084                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2085 #endif
2086
2087         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2088
2089         if (old_cpu != new_cpu) {
2090                 p->se.nr_migrations++;
2091                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS,
2092                                      1, 1, NULL, 0);
2093         }
2094
2095         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2096 }
2097
2098 struct migration_req {
2099         struct list_head list;
2100
2101         struct task_struct *task;
2102         int dest_cpu;
2103
2104         struct completion done;
2105 };
2106
2107 /*
2108  * The task's runqueue lock must be held.
2109  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2110  */
2111 static int
2112 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2113 {
2114         struct rq *rq = task_rq(p);
2115
2116         /*
2117          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2118          * the next wake-up will properly place the task.
2119          */
2120         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p))
2121                 return 0;
2122
2123         init_completion(&req->done);
2124         req->task = p;
2125         req->dest_cpu = dest_cpu;
2126         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2127
2128         return 1;
2129 }
2130
2131 /*
2132  * wait_task_context_switch -   wait for a thread to complete at least one
2133  *                              context switch.
2134  *
2135  * @p must not be current.
2136  */
2137 void wait_task_context_switch(struct task_struct *p)
2138 {
2139         unsigned long nvcsw, nivcsw, flags;
2140         int running;
2141         struct rq *rq;
2142
2143         nvcsw   = p->nvcsw;
2144         nivcsw  = p->nivcsw;
2145         for (;;) {
2146                 /*
2147                  * The runqueue is assigned before the actual context
2148                  * switch. We need to take the runqueue lock.
2149                  *
2150                  * We could check initially without the lock but it is
2151                  * very likely that we need to take the lock in every
2152                  * iteration.
2153                  */
2154                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2155                 running = task_running(rq, p);
2156                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2157
2158                 if (likely(!running))
2159                         break;
2160                 /*
2161                  * The switch count is incremented before the actual
2162                  * context switch. We thus wait for two switches to be
2163                  * sure at least one completed.
2164                  */
2165                 if ((p->nvcsw - nvcsw) > 1)
2166                         break;
2167                 if ((p->nivcsw - nivcsw) > 1)
2168                         break;
2169
2170                 cpu_relax();
2171         }
2172 }
2173
2174 /*
2175  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2176  *
2177  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2178  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2179  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2180  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2181  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2182  * @p has remained unscheduled the whole time.
2183  *
2184  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2185  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2186  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2187  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2188  * waiting to become inactive.
2189  */
2190 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2191 {
2192         unsigned long flags;
2193         int running, on_rq;
2194         unsigned long ncsw;
2195         struct rq *rq;
2196
2197         for (;;) {
2198                 /*
2199                  * We do the initial early heuristics without holding
2200                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2201                  * the runqueue lock when things look like they will
2202                  * work out!
2203                  */
2204                 rq = task_rq(p);
2205
2206                 /*
2207                  * If the task is actively running on another CPU
2208                  * still, just relax and busy-wait without holding
2209                  * any locks.
2210                  *
2211                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2212                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2213                  * But we don't care, since "task_running()" will
2214                  * return false if the runqueue has changed and p
2215                  * is actually now running somewhere else!
2216                  */
2217                 while (task_running(rq, p)) {
2218                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2219                                 return 0;
2220                         cpu_relax();
2221                 }
2222
2223                 /*
2224                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2225                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2226                  * just go back and repeat.
2227                  */
2228                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2229                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2230                 running = task_running(rq, p);
2231                 on_rq = p->se.on_rq;
2232                 ncsw = 0;
2233                 if (!match_state || p->state == match_state)
2234                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2235                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2236
2237                 /*
2238                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2239                  */
2240                 if (unlikely(!ncsw))
2241                         break;
2242
2243                 /*
2244                  * Was it really running after all now that we
2245                  * checked with the proper locks actually held?
2246                  *
2247                  * Oops. Go back and try again..
2248                  */
2249                 if (unlikely(running)) {
2250                         cpu_relax();
2251                         continue;
2252                 }
2253
2254                 /*
2255                  * It's not enough that it's not actively running,
2256                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2257                  * preempted!
2258                  *
2259                  * So if it was still runnable (but just not actively
2260                  * running right now), it's preempted, and we should
2261                  * yield - it could be a while.
2262                  */
2263                 if (unlikely(on_rq)) {
2264                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2265                         continue;
2266                 }
2267
2268                 /*
2269                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2270                  * runnable, which means that it will never become
2271                  * running in the future either. We're all done!
2272                  */
2273                 break;
2274         }
2275
2276         return ncsw;
2277 }
2278
2279 /***
2280  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2281  * @p: the to-be-kicked thread
2282  *
2283  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2284  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2285  *
2286  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2287  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2288  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2289  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2290  * achieved as well.
2291  */
2292 void kick_process(struct task_struct *p)
2293 {
2294         int cpu;
2295
2296         preempt_disable();
2297         cpu = task_cpu(p);
2298         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2299                 smp_send_reschedule(cpu);
2300         preempt_enable();
2301 }
2302 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2303 #endif /* CONFIG_SMP */
2304
2305 /**
2306  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2307  * @p:          the task to evaluate
2308  * @func:       the function to be called
2309  * @info:       the function call argument
2310  *
2311  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2312  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2313  */
2314 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2315                               void (*func) (void *info), void *info)
2316 {
2317         int cpu;
2318
2319         preempt_disable();
2320         cpu = task_cpu(p);
2321         if (task_curr(p))
2322                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2323         preempt_enable();
2324 }
2325
2326 #ifdef CONFIG_SMP
2327 /*
2328  * ->cpus_allowed is protected by either TASK_WAKING or rq->lock held.
2329  */
2330 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2331 {
2332         int dest_cpu;
2333         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2334
2335         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2336         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2337                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2338                         return dest_cpu;
2339
2340         /* Any allowed, online CPU? */
2341         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2342         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2343                 return dest_cpu;
2344
2345         /* No more Mr. Nice Guy. */
2346         if (unlikely(dest_cpu >= nr_cpu_ids)) {
2347                 dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2348                 /*
2349                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
2350                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
2351                  * leave kernel.
2352                  */
2353                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2354                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
2355                                "longer affine to cpu%d\n",
2356                                task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2357                 }
2358         }
2359
2360         return dest_cpu;
2361 }
2362
2363 /*
2364  * The caller (fork, wakeup) owns TASK_WAKING, ->cpus_allowed is stable.
2365  */
2366 static inline
2367 int select_task_rq(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2368 {
2369         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(rq, p, sd_flags, wake_flags);
2370
2371         /*
2372          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2373          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2374          * cpu.
2375          *
2376          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2377          *
2378          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2379          *   not worry about this generic constraint ]
2380          */
2381         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2382                      !cpu_online(cpu)))
2383                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2384
2385         return cpu;
2386 }
2387 #endif
2388
2389 /***
2390  * try_to_wake_up - wake up a thread
2391  * @p: the to-be-woken-up thread
2392  * @state: the mask of task states that can be woken
2393  * @sync: do a synchronous wakeup?
2394  *
2395  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2396  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2397  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2398  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2399  * runnable without the overhead of this.
2400  *
2401  * returns failure only if the task is already active.
2402  */
2403 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2404                           int wake_flags)
2405 {
2406         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2407         unsigned long flags;
2408         struct rq *rq, *orig_rq;
2409
2410         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2411                 wake_flags &= ~WF_SYNC;
2412
2413         this_cpu = get_cpu();
2414
2415         smp_wmb();
2416         rq = orig_rq = task_rq_lock(p, &flags);
2417         update_rq_clock(rq);
2418         if (!(p->state & state))
2419                 goto out;
2420
2421         if (p->se.on_rq)
2422                 goto out_running;
2423
2424         cpu = task_cpu(p);
2425         orig_cpu = cpu;
2426
2427 #ifdef CONFIG_SMP
2428         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2429                 goto out_activate;
2430
2431         /*
2432          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2433          * we put the task in TASK_WAKING state.
2434          *
2435          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2436          */
2437         if (task_contributes_to_load(p)) {
2438                 if (likely(cpu_online(orig_cpu)))
2439                         rq->nr_uninterruptible--;
2440                 else
2441                         this_rq()->nr_uninterruptible--;
2442         }
2443         p->state = TASK_WAKING;
2444
2445         if (p->sched_class->task_waking)
2446                 p->sched_class->task_waking(rq, p);
2447
2448         cpu = select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2449         if (cpu != orig_cpu)
2450                 set_task_cpu(p, cpu);
2451         __task_rq_unlock(rq);
2452
2453         rq = cpu_rq(cpu);
2454         spin_lock(&rq->lock);
2455         update_rq_clock(rq);
2456
2457         /*
2458          * We migrated the task without holding either rq->lock, however
2459          * since the task is not on the task list itself, nobody else
2460          * will try and migrate the task, hence the rq should match the
2461          * cpu we just moved it to.
2462          */
2463         WARN_ON(task_cpu(p) != cpu);
2464         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2465
2466 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2467         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2468         if (cpu == this_cpu)
2469                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2470         else {
2471                 struct sched_domain *sd;
2472                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2473                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2474                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2475                                 break;
2476                         }
2477                 }
2478         }
2479 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2480
2481 out_activate:
2482 #endif /* CONFIG_SMP */
2483         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2484         if (wake_flags & WF_SYNC)
2485                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2486         if (orig_cpu != cpu)
2487                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2488         if (cpu == this_cpu)
2489                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2490         else
2491                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2492         activate_task(rq, p, 1);
2493         success = 1;
2494
2495         /*
2496          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2497          */
2498         if (!in_interrupt()) {
2499                 struct sched_entity *se = &current->se;
2500                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2501
2502                 if (se->last_wakeup)
2503                         sample -= se->last_wakeup;
2504                 else
2505                         sample -= se->start_runtime;
2506                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2507
2508                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2509         }
2510
2511 out_running:
2512         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2513         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2514
2515         p->state = TASK_RUNNING;
2516 #ifdef CONFIG_SMP
2517         if (p->sched_class->task_woken)
2518                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2519
2520         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2521                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2522                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2523
2524                 if (delta > max)
2525                         rq->avg_idle = max;
2526                 else
2527                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2528                 rq->idle_stamp = 0;
2529         }
2530 #endif
2531 out:
2532         task_rq_unlock(rq, &flags);
2533         put_cpu();
2534
2535         return success;
2536 }
2537
2538 /**
2539  * wake_up_process - Wake up a specific process
2540  * @p: The process to be woken up.
2541  *
2542  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2543  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2544  * running.
2545  *
2546  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2547  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2548  */
2549 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2550 {
2551         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2552 }
2553 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2554
2555 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2556 {
2557         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2558 }
2559
2560 /*
2561  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2562  * p is forked by current.
2563  *
2564  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2565  */
2566 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2567 {
2568         p->se.exec_start                = 0;
2569         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2570         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2571         p->se.nr_migrations             = 0;
2572         p->se.last_wakeup               = 0;
2573         p->se.avg_overlap               = 0;
2574         p->se.start_runtime             = 0;
2575         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2576         p->se.avg_running               = 0;
2577
2578 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2579         p->se.wait_start                        = 0;
2580         p->se.wait_max                          = 0;
2581         p->se.wait_count                        = 0;
2582         p->se.wait_sum                          = 0;
2583
2584         p->se.sleep_start                       = 0;
2585         p->se.sleep_max                         = 0;
2586         p->se.sum_sleep_runtime                 = 0;
2587
2588         p->se.block_start                       = 0;
2589         p->se.block_max                         = 0;
2590         p->se.exec_max                          = 0;
2591         p->se.slice_max                         = 0;
2592
2593         p->se.nr_migrations_cold                = 0;
2594         p->se.nr_failed_migrations_affine       = 0;
2595         p->se.nr_failed_migrations_running      = 0;
2596         p->se.nr_failed_migrations_hot          = 0;
2597         p->se.nr_forced_migrations              = 0;
2598
2599         p->se.nr_wakeups                        = 0;
2600         p->se.nr_wakeups_sync                   = 0;
2601         p->se.nr_wakeups_migrate                = 0;
2602         p->se.nr_wakeups_local                  = 0;
2603         p->se.nr_wakeups_remote                 = 0;
2604         p->se.nr_wakeups_affine                 = 0;
2605         p->se.nr_wakeups_affine_attempts        = 0;
2606         p->se.nr_wakeups_passive                = 0;
2607         p->se.nr_wakeups_idle                   = 0;
2608
2609 #endif
2610
2611         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2612         p->se.on_rq = 0;
2613         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2614
2615 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2616         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2617 #endif
2618 }
2619
2620 /*
2621  * fork()/clone()-time setup:
2622  */
2623 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2624 {
2625         int cpu = get_cpu();
2626
2627         __sched_fork(p);
2628         /*
2629          * We mark the process as running here. This guarantees that
2630          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2631          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2632          */
2633         p->state = TASK_RUNNING;
2634
2635         /*
2636          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2637          */
2638         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2639                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2640                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2641                         p->normal_prio = p->static_prio;
2642                 }
2643
2644                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2645                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2646                         p->normal_prio = p->static_prio;
2647                         set_load_weight(p);
2648                 }
2649
2650                 /*
2651                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2652                  * fulfilled its duty:
2653                  */
2654                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2655         }
2656
2657         /*
2658          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2659          */
2660         p->prio = current->normal_prio;
2661
2662         if (!rt_prio(p->prio))
2663                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2664
2665         if (p->sched_class->task_fork)
2666                 p->sched_class->task_fork(p);
2667
2668         set_task_cpu(p, cpu);
2669
2670 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2671         if (likely(sched_info_on()))
2672                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2673 #endif
2674 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2675         p->oncpu = 0;
2676 #endif
2677 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2678         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2679         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2680 #endif
2681         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2682
2683         put_cpu();
2684 }
2685
2686 /*
2687  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2688  *
2689  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2690  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2691  * on the runqueue and wakes it.
2692  */
2693 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2694 {
2695         unsigned long flags;
2696         struct rq *rq;
2697         int cpu = get_cpu();
2698
2699 #ifdef CONFIG_SMP
2700         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2701         p->state = TASK_WAKING;
2702
2703         /*
2704          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2705          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2706          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2707          *
2708          * We set TASK_WAKING so that select_task_rq() can drop rq->lock
2709          * without people poking at ->cpus_allowed.
2710          */
2711         cpu = select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2712         set_task_cpu(p, cpu);
2713
2714         p->state = TASK_RUNNING;
2715         task_rq_unlock(rq, &flags);
2716 #endif
2717
2718         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2719         update_rq_clock(rq);
2720         activate_task(rq, p, 0);
2721         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2722         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2723 #ifdef CONFIG_SMP
2724         if (p->sched_class->task_woken)
2725                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2726 #endif
2727         task_rq_unlock(rq, &flags);
2728         put_cpu();
2729 }
2730
2731 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2732
2733 /**
2734  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2735  * @notifier: notifier struct to register
2736  */
2737 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2738 {
2739         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2740 }
2741 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2742
2743 /**
2744  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2745  * @notifier: notifier struct to unregister
2746  *
2747  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2748  */
2749 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2750 {
2751         hlist_del(&notifier->link);
2752 }
2753 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2754
2755 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2756 {
2757         struct preempt_notifier *notifier;
2758         struct hlist_node *node;
2759
2760         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2761                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2762 }
2763
2764 static void
2765 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2766                                  struct task_struct *next)
2767 {
2768         struct preempt_notifier *notifier;
2769         struct hlist_node *node;
2770
2771         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2772                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2773 }
2774
2775 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2776
2777 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2778 {
2779 }
2780
2781 static void
2782 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2783                                  struct task_struct *next)
2784 {
2785 }
2786
2787 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2788
2789 /**
2790  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2791  * @rq: the runqueue preparing to switch
2792  * @prev: the current task that is being switched out
2793  * @next: the task we are going to switch to.
2794  *
2795  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2796  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2797  * switch.
2798  *
2799  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2800  * hooks.
2801  */
2802 static inline void
2803 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2804                     struct task_struct *next)
2805 {
2806         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2807         prepare_lock_switch(rq, next);
2808         prepare_arch_switch(next);
2809 }
2810
2811 /**
2812  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2813  * @rq: runqueue associated with task-switch
2814  * @prev: the thread we just switched away from.
2815  *
2816  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2817  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2818  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2819  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2820  *
2821  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2822  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2823  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2824  * details.)
2825  */
2826 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2827         __releases(rq->lock)
2828 {
2829         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2830         long prev_state;
2831
2832         rq->prev_mm = NULL;
2833
2834         /*
2835          * A task struct has one reference for the use as "current".
2836          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2837          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2838          * the scheduled task must drop that reference.
2839          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2840          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2841          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2842          * be dropped twice.
2843          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2844          */
2845         prev_state = prev->state;
2846         finish_arch_switch(prev);
2847         perf_event_task_sched_in(current, cpu_of(rq));
2848         finish_lock_switch(rq, prev);
2849
2850         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2851         if (mm)
2852                 mmdrop(mm);
2853         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2854                 /*
2855                  * Remove function-return probe instances associated with this
2856                  * task and put them back on the free list.
2857                  */
2858                 kprobe_flush_task(prev);
2859                 put_task_struct(prev);
2860         }
2861 }
2862
2863 #ifdef CONFIG_SMP
2864
2865 /* assumes rq->lock is held */
2866 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2867 {
2868         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2869                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2870 }
2871
2872 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2873 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2874 {
2875         if (rq->post_schedule) {
2876                 unsigned long flags;
2877
2878                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2879                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2880                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2881                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2882
2883                 rq->post_schedule = 0;
2884         }
2885 }
2886
2887 #else
2888
2889 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2890 {
2891 }
2892
2893 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2894 {
2895 }
2896
2897 #endif
2898
2899 /**
2900  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2901  * @prev: the thread we just switched away from.
2902  */
2903 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2904         __releases(rq->lock)
2905 {
2906         struct rq *rq = this_rq();
2907
2908         finish_task_switch(rq, prev);
2909
2910         /*
2911          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2912          * task_switch?
2913          */
2914         post_schedule(rq);
2915
2916 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2917         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2918         preempt_enable();
2919 #endif
2920         if (current->set_child_tid)
2921                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2922 }
2923
2924 /*
2925  * context_switch - switch to the new MM and the new
2926  * thread's register state.
2927  */
2928 static inline void
2929 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2930                struct task_struct *next)
2931 {
2932         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2933
2934         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2935         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2936         mm = next->mm;
2937         oldmm = prev->active_mm;
2938         /*
2939          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2940          * combine the page table reload and the switch backend into
2941          * one hypercall.
2942          */
2943         arch_start_context_switch(prev);
2944
2945         if (unlikely(!mm)) {
2946                 next->active_mm = oldmm;
2947                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2948                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2949         } else
2950                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2951
2952         if (unlikely(!prev->mm)) {
2953                 prev->active_mm = NULL;
2954                 rq->prev_mm = oldmm;
2955         }
2956         /*
2957          * Since the runqueue lock will be released by the next
2958          * task (which is an invalid locking op but in the case
2959          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2960          * do an early lockdep release here:
2961          */
2962 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2963         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2964 #endif
2965
2966         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2967         switch_to(prev, next, prev);
2968
2969         barrier();
2970         /*
2971          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2972          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2973          * frame will be invalid.
2974          */
2975         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2976 }
2977
2978 /*
2979  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2980  *
2981  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2982  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2983  * number of context switches performed since bootup.
2984  */
2985 unsigned long nr_running(void)
2986 {
2987         unsigned long i, sum = 0;
2988
2989         for_each_online_cpu(i)
2990                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2991
2992         return sum;
2993 }
2994
2995 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2996 {
2997         unsigned long i, sum = 0;
2998
2999         for_each_possible_cpu(i)
3000                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
3001
3002         /*
3003          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
3004          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
3005          */
3006         if (unlikely((long)sum < 0))
3007                 sum = 0;
3008
3009         return sum;
3010 }
3011
3012 unsigned long long nr_context_switches(void)
3013 {
3014         int i;
3015         unsigned long long sum = 0;
3016
3017         for_each_possible_cpu(i)
3018                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
3019
3020         return sum;
3021 }
3022
3023 unsigned long nr_iowait(void)
3024 {
3025         unsigned long i, sum = 0;
3026
3027         for_each_possible_cpu(i)
3028                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3029
3030         return sum;
3031 }
3032
3033 unsigned long nr_iowait_cpu(void)
3034 {
3035         struct rq *this = this_rq();
3036         return atomic_read(&this->nr_iowait);
3037 }
3038
3039 unsigned long this_cpu_load(void)
3040 {
3041         struct rq *this = this_rq();
3042         return this->cpu_load[0];
3043 }
3044
3045
3046 /* Variables and functions for calc_load */
3047 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3048 static unsigned long calc_load_update;
3049 unsigned long avenrun[3];
3050 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
3051
3052 /**
3053  * get_avenrun - get the load average array
3054  * @loads:      pointer to dest load array
3055  * @offset:     offset to add
3056  * @shift:      shift count to shift the result left
3057  *
3058  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3059  */
3060 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3061 {
3062         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3063         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3064         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3065 }
3066
3067 static unsigned long
3068 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3069 {
3070         load *= exp;
3071         load += active * (FIXED_1 - exp);
3072         return load >> FSHIFT;
3073 }
3074
3075 /*
3076  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3077  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3078  */
3079 void calc_global_load(void)
3080 {
3081         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
3082         long active;
3083
3084         if (time_before(jiffies, upd))
3085                 return;
3086
3087         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3088         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3089
3090         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3091         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3092         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3093
3094         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3095 }
3096
3097 /*
3098  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
3099  */
3100 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3101 {
3102         long nr_active, delta;
3103
3104         nr_active = this_rq->nr_running;
3105         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3106
3107         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3108                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3109                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3110                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3111         }
3112 }
3113
3114 /*
3115  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3116  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3117  */
3118 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3119 {
3120         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3121         int i, scale;
3122
3123         this_rq->nr_load_updates++;
3124
3125         /* Update our load: */
3126         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3127                 unsigned long old_load, new_load;
3128
3129                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3130
3131                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3132                 new_load = this_load;
3133                 /*
3134                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3135                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3136                  * example.
3137                  */
3138                 if (new_load > old_load)
3139                         new_load += scale-1;
3140                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3141         }
3142
3143         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3144                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3145                 calc_load_account_active(this_rq);
3146         }
3147 }
3148
3149 #ifdef CONFIG_SMP
3150
3151 /*
3152  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
3153  *
3154  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
3155  * you need to do so manually before calling.
3156  */
3157 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3158         __acquires(rq1->lock)
3159         __acquires(rq2->lock)
3160 {
3161         BUG_ON(!irqs_disabled());
3162         if (rq1 == rq2) {
3163                 spin_lock(&rq1->lock);
3164                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
3165         } else {
3166                 if (rq1 < rq2) {
3167                         spin_lock(&rq1->lock);
3168                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3169                 } else {
3170                         spin_lock(&rq2->lock);
3171                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3172                 }
3173         }
3174         update_rq_clock(rq1);
3175         update_rq_clock(rq2);
3176 }
3177
3178 /*
3179  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3180  *
3181  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3182  * you need to do so manually after calling.
3183  */
3184 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3185         __releases(rq1->lock)
3186         __releases(rq2->lock)
3187 {
3188         spin_unlock(&rq1->lock);
3189         if (rq1 != rq2)
3190                 spin_unlock(&rq2->lock);
3191         else
3192                 __release(rq2->lock);
3193 }
3194
3195 /*
3196  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3197  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3198  */
3199 void sched_exec(void)
3200 {
3201         struct task_struct *p = current;
3202         struct migration_req req;
3203         unsigned long flags;
3204         struct rq *rq;
3205         int dest_cpu;
3206
3207         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3208         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3209         if (dest_cpu == smp_processor_id())
3210                 goto unlock;
3211
3212         /*
3213          * select_task_rq() can race against ->cpus_allowed
3214          */
3215         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed) &&
3216             likely(cpu_active(dest_cpu)) &&
3217             migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3218                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3219                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3220
3221                 get_task_struct(mt);
3222                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3223                 wake_up_process(mt);
3224                 put_task_struct(mt);
3225                 wait_for_completion(&req.done);
3226
3227                 return;
3228         }
3229 unlock:
3230         task_rq_unlock(rq, &flags);
3231 }
3232
3233 /*
3234  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3235  * Both runqueues must be locked.
3236  */
3237 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3238                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3239 {
3240         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3241         set_task_cpu(p, this_cpu);
3242         activate_task(this_rq, p, 0);
3243         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3244 }
3245
3246 /*
3247  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3248  */
3249 static
3250 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3251                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3252                      int *all_pinned)
3253 {
3254         int tsk_cache_hot = 0;
3255         /*
3256          * We do not migrate tasks that are:
3257          * 1) running (obviously), or
3258          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3259          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3260          */
3261         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3262                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3263                 return 0;
3264         }
3265         *all_pinned = 0;
3266
3267         if (task_running(rq, p)) {
3268                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3269                 return 0;
3270         }
3271
3272         /*
3273          * Aggressive migration if:
3274          * 1) task is cache cold, or
3275          * 2) too many balance attempts have failed.
3276          */
3277
3278         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3279         if (!tsk_cache_hot ||
3280                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3281 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3282                 if (tsk_cache_hot) {
3283                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3284                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3285                 }
3286 #endif
3287                 return 1;
3288         }
3289
3290         if (tsk_cache_hot) {
3291                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3292                 return 0;
3293         }
3294         return 1;
3295 }
3296
3297 static unsigned long
3298 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3299               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3300               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3301               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3302 {
3303         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3304         struct task_struct *p;
3305         long rem_load_move = max_load_move;
3306
3307         if (max_load_move == 0)
3308                 goto out;
3309
3310         pinned = 1;
3311
3312         /*
3313          * Start the load-balancing iterator:
3314          */
3315         p = iterator->start(iterator->arg);
3316 next:
3317         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3318                 goto out;
3319
3320         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3321             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3322                 p = iterator->next(iterator->arg);
3323                 goto next;
3324         }
3325
3326         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3327         pulled++;
3328         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3329
3330 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3331         /*
3332          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3333          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3334          * section.
3335          */
3336         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3337                 goto out;
3338 #endif
3339
3340         /*
3341          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3342          */
3343         if (rem_load_move > 0) {
3344                 if (p->prio < *this_best_prio)
3345                         *this_best_prio = p->prio;
3346                 p = iterator->next(iterator->arg);
3347                 goto next;
3348         }
3349 out:
3350         /*
3351          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3352          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3353          * inside pull_task().
3354          */
3355         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3356
3357         if (all_pinned)
3358                 *all_pinned = pinned;
3359
3360         return max_load_move - rem_load_move;
3361 }
3362
3363 /*
3364  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3365  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3366  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3367  *
3368  * Called with both runqueues locked.
3369  */
3370 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3371                       unsigned long max_load_move,
3372                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3373                       int *all_pinned)
3374 {
3375         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3376         unsigned long total_load_moved = 0;
3377         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3378
3379         do {
3380                 total_load_moved +=
3381                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3382                                 max_load_move - total_load_moved,
3383                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3384                 class = class->next;
3385
3386 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3387                 /*
3388                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3389                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3390                  * the critical section.
3391                  */
3392                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3393                         break;
3394 #endif
3395         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3396
3397         return total_load_moved > 0;
3398 }
3399
3400 static int
3401 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3402                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3403                    struct rq_iterator *iterator)
3404 {
3405         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3406         int pinned = 0;
3407
3408         while (p) {
3409                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3410                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3411                         /*
3412                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3413                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3414                          * stats here rather than inside pull_task().
3415                          */
3416                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3417
3418                         return 1;
3419                 }
3420                 p = iterator->next(iterator->arg);
3421         }
3422
3423         return 0;
3424 }
3425
3426 /*
3427  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3428  * part of active balancing operations within "domain".
3429  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3430  *
3431  * Called with both runqueues locked.
3432  */
3433 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3434                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3435 {
3436         const struct sched_class *class;
3437
3438         for_each_class(class) {
3439                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3440                         return 1;
3441         }
3442
3443         return 0;
3444 }
3445 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3446 /*
3447  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3448  *              during load balancing.
3449  */
3450 struct sd_lb_stats {
3451         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3452         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3453         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3454         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3455         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3456
3457         /** Statistics of this group */
3458         unsigned long this_load;
3459         unsigned long this_load_per_task;
3460         unsigned long this_nr_running;
3461
3462         /* Statistics of the busiest group */
3463         unsigned long max_load;
3464         unsigned long busiest_load_per_task;
3465         unsigned long busiest_nr_running;
3466         unsigned long busiest_group_capacity;
3467
3468         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3469 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3470         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3471         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3472         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3473         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3474         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3475         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3476 #endif
3477 };
3478
3479 /*
3480  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3481  */
3482 struct sg_lb_stats {
3483         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3484         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3485         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3486         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3487         unsigned long group_capacity;
3488         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3489 };
3490
3491 /**
3492  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3493  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3494  */
3495 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3496 {
3497         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3498 }
3499
3500 /**
3501  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3502  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3503  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3504  */
3505 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3506                                         enum cpu_idle_type idle)
3507 {
3508         int load_idx;
3509
3510         switch (idle) {
3511         case CPU_NOT_IDLE:
3512                 load_idx = sd->busy_idx;
3513                 break;
3514
3515         case CPU_NEWLY_IDLE:
3516                 load_idx = sd->newidle_idx;
3517                 break;
3518         default:
3519                 load_idx = sd->idle_idx;
3520                 break;
3521         }
3522
3523         return load_idx;
3524 }
3525
3526
3527 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3528 /**
3529  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3530  * the given sched_domain, during load balancing.
3531  *
3532  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3533  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3534  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3535  */
3536 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3537         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3538 {
3539         /*
3540          * Busy processors will not participate in power savings
3541          * balance.
3542          */
3543         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3544                 sds->power_savings_balance = 0;
3545         else {
3546                 sds->power_savings_balance = 1;
3547                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3548                 sds->leader_nr_running = 0;
3549         }
3550 }
3551
3552 /**
3553  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3554  * sched_domain while performing load balancing.
3555  *
3556  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3557  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3558  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3559  *              load balancing ?
3560  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3561  */
3562 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3563         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3564 {
3565
3566         if (!sds->power_savings_balance)
3567                 return;
3568
3569         /*
3570          * If the local group is idle or completely loaded
3571          * no need to do power savings balance at this domain
3572          */
3573         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3574                                 !sds->this_nr_running))
3575                 sds->power_savings_balance = 0;
3576
3577         /*
3578          * If a group is already running at full capacity or idle,
3579          * don't include that group in power savings calculations
3580          */
3581         if (!sds->power_savings_balance ||
3582                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3583                 !sgs->sum_nr_running)
3584                 return;
3585
3586         /*
3587          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3588          * This is the group from where we need to pick up the load
3589          * for saving power
3590          */
3591         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3592             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3593              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3594                 sds->group_min = group;
3595                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3596                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3597                                                 sgs->sum_nr_running;
3598         }
3599
3600         /*
3601          * Calculate the group which is almost near its
3602          * capacity but still has some space to pick up some load
3603          * from other group and save more power
3604          */
3605         if (sgs->sum_nr_running + 1 > sgs->group_capacity)
3606                 return;
3607
3608         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3609             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3610              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3611                 sds->group_leader = group;
3612                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3613         }
3614 }
3615
3616 /**
3617  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3618  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3619  *      under consideration.
3620  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3621  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3622  *
3623  * Description:
3624  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3625  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3626  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3627  *
3628  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3629  * Else returns 0.
3630  */
3631 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3632                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3633 {
3634         if (!sds->power_savings_balance)
3635                 return 0;
3636
3637         if (sds->this != sds->group_leader ||
3638                         sds->group_leader == sds->group_min)
3639                 return 0;
3640
3641         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3642         sds->busiest = sds->group_min;
3643
3644         return 1;
3645
3646 }
3647 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3648 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3649         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3650 {
3651         return;
3652 }
3653
3654 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3655         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3656 {
3657         return;
3658 }
3659
3660 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3661                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3662 {
3663         return 0;
3664 }
3665 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3666
3667
3668 unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3669 {
3670         return SCHED_LOAD_SCALE;
3671 }
3672
3673 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3674 {
3675         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
3676 }
3677
3678 unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3679 {
3680         unsigned long weight = sd->span_weight;
3681         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
3682
3683         smt_gain /= weight;
3684
3685         return smt_gain;
3686 }
3687
3688 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3689 {
3690         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
3691 }
3692
3693 unsigned long scale_rt_power(int cpu)
3694 {
3695         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3696         u64 total, available;
3697
3698         sched_avg_update(rq);
3699
3700         total = sched_avg_period() + (rq->clock - rq->age_stamp);
3701         available = total - rq->rt_avg;
3702
3703         if (unlikely((s64)total < SCHED_LOAD_SCALE))
3704                 total = SCHED_LOAD_SCALE;
3705
3706         total >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3707
3708         return div_u64(available, total);
3709 }
3710
3711 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3712 {
3713         unsigned long weight = sd->span_weight;
3714         unsigned long power = SCHED_LOAD_SCALE;
3715         struct sched_group *sdg = sd->groups;
3716
3717         if (sched_feat(ARCH_POWER))
3718                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
3719         else
3720                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
3721
3722         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3723
3724         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
3725                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
3726                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
3727                 else
3728                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
3729
3730                 power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3731         }
3732
3733         power *= scale_rt_power(cpu);
3734         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3735
3736         if (!power)
3737                 power = 1;
3738
3739         sdg->cpu_power = power;
3740 }
3741
3742 static void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3743 {
3744         struct sched_domain *child = sd->child;
3745         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
3746         unsigned long power;
3747
3748         if (!child) {
3749                 update_cpu_power(sd, cpu);
3750                 return;
3751         }
3752
3753         power = 0;
3754
3755         group = child->groups;
3756         do {
3757                 power += group->cpu_power;
3758                 group = group->next;
3759         } while (group != child->groups);
3760
3761         sdg->cpu_power = power;
3762 }
3763
3764 /**
3765  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3766  * @sd: The sched_domain whose statistics are to be updated.
3767  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3768  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3769  * @idle: Idle status of this_cpu
3770  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3771  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3772  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3773  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3774  * @balance: Should we balance.
3775  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3776  */
3777 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_domain *sd,
3778                         struct sched_group *group, int this_cpu,
3779                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3780                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3781                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3782 {
3783         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3784         int i;
3785         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3786         unsigned long avg_load_per_task = 0;
3787
3788         if (local_group) {
3789                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3790                 if (balance_cpu == this_cpu)
3791                         update_group_power(sd, this_cpu);
3792         }
3793
3794         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3795         max_cpu_load = 0;
3796         min_cpu_load = ~0UL;
3797
3798         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3799                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3800
3801                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3802                         *sd_idle = 0;
3803
3804                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3805                 if (local_group) {
3806                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3807                                 first_idle_cpu = 1;
3808                                 balance_cpu = i;
3809                         }
3810
3811                         load = target_load(i, load_idx);
3812                 } else {
3813                         load = source_load(i, load_idx);
3814                         if (load > max_cpu_load)
3815                                 max_cpu_load = load;
3816                         if (min_cpu_load > load)
3817                                 min_cpu_load = load;
3818                 }
3819
3820                 sgs->group_load += load;
3821                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3822                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3823
3824         }
3825
3826         /*
3827          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3828          * is eligible for doing load balancing at this and above
3829          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3830          * to do the newly idle load balance.
3831          */
3832         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3833             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3834                 *balance = 0;
3835                 return;
3836         }
3837
3838         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3839         sgs->avg_load = (sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
3840
3841         /*
3842          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3843          * than the average weight of two tasks.
3844          *
3845          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3846          *      might not be a suitable number - should we keep a
3847          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3848          *      the hierarchy?
3849          */
3850         if (sgs->sum_nr_running)
3851                 avg_load_per_task = sgs->sum_weighted_load / sgs->sum_nr_running;
3852
3853         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3854                 sgs->group_imb = 1;
3855
3856         sgs->group_capacity =
3857                 DIV_ROUND_CLOSEST(group->cpu_power, SCHED_LOAD_SCALE);
3858 }
3859
3860 /**
3861  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3862  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3863  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3864  * @idle: Idle status of this_cpu
3865  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3866  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3867  * @balance: Should we balance.
3868  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3869  */
3870 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3871                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3872                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3873                         struct sd_lb_stats *sds)
3874 {
3875         struct sched_domain *child = sd->child;
3876         struct sched_group *group = sd->groups;
3877         struct sg_lb_stats sgs;
3878         int load_idx, prefer_sibling = 0;
3879
3880         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
3881                 prefer_sibling = 1;
3882
3883         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3884         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3885
3886         do {
3887                 int local_group;
3888
3889                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3890                                                sched_group_cpus(group));
3891                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3892                 update_sg_lb_stats(sd, group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3893                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3894
3895                 if (local_group && balance && !(*balance))
3896                         return;
3897
3898                 sds->total_load += sgs.group_load;
3899                 sds->total_pwr += group->cpu_power;
3900
3901                 /*
3902                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
3903                  * first, lower the group capacity to one so that we'll try
3904                  * and move all the excess tasks away.
3905                  */
3906                 if (prefer_sibling)
3907                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
3908
3909                 if (local_group) {
3910                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3911                         sds->this = group;
3912                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3913                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3914                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3915                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3916                                 sgs.group_imb)) {
3917                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3918                         sds->busiest = group;
3919                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3920                         sds->busiest_group_capacity = sgs.group_capacity;
3921                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3922                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3923                 }
3924
3925                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
3926                 group = group->next;
3927         } while (group != sd->groups);
3928 }
3929
3930 /**
3931  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3932  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3933  *                      load balancing.
3934  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3935  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3936  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3937  */
3938 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3939                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3940 {
3941         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3942         unsigned int imbn = 2;
3943         unsigned long scaled_busy_load_per_task;
3944
3945         if (sds->this_nr_running) {
3946                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3947                 if (sds->busiest_load_per_task >
3948                                 sds->this_load_per_task)
3949                         imbn = 1;
3950         } else
3951                 sds->this_load_per_task =
3952                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3953
3954         scaled_busy_load_per_task = sds->busiest_load_per_task
3955                                                  * SCHED_LOAD_SCALE;
3956         scaled_busy_load_per_task /= sds->busiest->cpu_power;
3957
3958         if (sds->max_load - sds->this_load + scaled_busy_load_per_task >=
3959                         (scaled_busy_load_per_task * imbn)) {
3960                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3961                 return;
3962         }
3963
3964         /*
3965          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3966          * however we may be able to increase total CPU power used by
3967          * moving them.
3968          */
3969
3970         pwr_now += sds->busiest->cpu_power *
3971                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3972         pwr_now += sds->this->cpu_power *
3973                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3974         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3975
3976         /* Amount of load we'd subtract */
3977         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3978                 sds->busiest->cpu_power;
3979         if (sds->max_load > tmp)
3980                 pwr_move += sds->busiest->cpu_power *
3981                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
3982
3983         /* Amount of load we'd add */
3984         if (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power <
3985                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3986                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power) /
3987                         sds->this->cpu_power;
3988         else
3989                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3990                         sds->this->cpu_power;
3991         pwr_move += sds->this->cpu_power *
3992                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
3993         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3994
3995         /* Move if we gain throughput */
3996         if (pwr_move > pwr_now)
3997                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3998 }
3999
4000 /**
4001  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
4002  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
4003  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
4004  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
4005  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
4006  */
4007 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
4008                 unsigned long *imbalance)
4009 {
4010         unsigned long max_pull, load_above_capacity = ~0UL;
4011
4012         sds->busiest_load_per_task /= sds->busiest_nr_running;
4013         if (sds->group_imb) {
4014                 sds->busiest_load_per_task =
4015                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->avg_load);
4016         }
4017
4018         /*
4019          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
4020          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
4021          * its cpu_power, while calculating max_load..)
4022          */
4023         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
4024                 *imbalance = 0;
4025                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
4026         }
4027
4028         if (!sds->group_imb) {
4029                 /*
4030                  * Don't want to pull so many tasks that a group would go idle.
4031                  */
4032                 load_above_capacity = (sds->busiest_nr_running -
4033                                                 sds->busiest_group_capacity);
4034
4035                 load_above_capacity *= (SCHED_LOAD_SCALE * SCHED_LOAD_SCALE);
4036
4037                 load_above_capacity /= sds->busiest->cpu_power;
4038         }
4039
4040         /*
4041          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
4042          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
4043          * reduce the max loaded cpu below the average load. At the same time,
4044          * we also don't want to reduce the group load below the group capacity
4045          * (so that we can implement power-savings policies etc). Thus we look
4046          * for the minimum possible imbalance.
4047          * Be careful of negative numbers as they'll appear as very large values
4048          * with unsigned longs.
4049          */
4050         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load, load_above_capacity);
4051
4052         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
4053         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->cpu_power,
4054                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->cpu_power)
4055                         / SCHED_LOAD_SCALE;
4056
4057         /*
4058          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
4059          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
4060          * a think about bumping its value to force at least one task to be
4061          * moved
4062          */
4063         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
4064                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
4065
4066 }
4067 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
4068
4069 /**
4070  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
4071  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
4072  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
4073  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
4074  * such a group exists.
4075  *
4076  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
4077  * to restore balance.
4078  *
4079  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
4080  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
4081  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
4082  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
4083  * @idle: The idle status of this_cpu.
4084  * @sd_idle: The idleness of sd
4085  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
4086  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
4087  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
4088  *
4089  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
4090  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
4091  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
4092  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
4093  */
4094 static struct sched_group *
4095 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
4096                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
4097                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
4098 {
4099         struct sd_lb_stats sds;
4100
4101         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
4102
4103         /*
4104          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
4105          * this level.
4106          */
4107         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
4108                                         balance, &sds);
4109
4110         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
4111         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
4112          *    at this level.
4113          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
4114          * 3) This group is the busiest group.
4115          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
4116          *    sched_domain.
4117          * 5) The imbalance is within the specified limit.
4118          */
4119         if (balance && !(*balance))
4120                 goto ret;
4121
4122         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
4123                 goto out_balanced;
4124
4125         if (sds.this_load >= sds.max_load)
4126                 goto out_balanced;
4127
4128         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
4129
4130         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
4131                 goto out_balanced;
4132
4133         if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
4134                 goto out_balanced;
4135
4136         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
4137         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
4138         return sds.busiest;
4139
4140 out_balanced:
4141         /*
4142          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
4143          * to save power.
4144          */
4145         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
4146                 return sds.busiest;
4147 ret:
4148         *imbalance = 0;
4149         return NULL;
4150 }
4151
4152 /*
4153  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
4154  */
4155 static struct rq *
4156 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
4157                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
4158 {
4159         struct rq *busiest = NULL, *rq;
4160         unsigned long max_load = 0;
4161         int i;
4162
4163         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
4164                 unsigned long power = power_of(i);
4165                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_LOAD_SCALE);
4166                 unsigned long wl;
4167
4168                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
4169                         continue;
4170
4171                 rq = cpu_rq(i);
4172                 wl = weighted_cpuload(i);
4173
4174                 /*
4175                  * When comparing with imbalance, use weighted_cpuload()
4176                  * which is not scaled with the cpu power.
4177                  */
4178                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
4179                         continue;
4180
4181                 /*
4182                  * For the load comparisons with the other cpu's, consider
4183                  * the weighted_cpuload() scaled with the cpu power, so that
4184                  * the load can be moved away from the cpu that is potentially
4185                  * running at a lower capacity.
4186                  */
4187                 wl = (wl * SCHED_LOAD_SCALE) / power;
4188
4189                 if (wl > max_load) {
4190                         max_load = wl;
4191                         busiest = rq;
4192                 }
4193         }
4194
4195         return busiest;
4196 }
4197
4198 /*
4199  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
4200  * so long as it is large enough.
4201  */
4202 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
4203
4204 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
4205 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
4206
4207 /*
4208  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4209  * tasks if there is an imbalance.
4210  */
4211 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
4212                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
4213                         int *balance)
4214 {
4215         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
4216         struct sched_group *group;
4217         unsigned long imbalance;
4218         struct rq *busiest;
4219         unsigned long flags;
4220         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4221
4222         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
4223
4224         /*
4225          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4226          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4227          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
4228          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4229          */
4230         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4231             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4232                 sd_idle = 1;
4233
4234         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
4235
4236 redo:
4237         update_shares(sd);
4238         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
4239                                    cpus, balance);
4240
4241         if (*balance == 0)
4242                 goto out_balanced;
4243
4244         if (!group) {
4245                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
4246                 goto out_balanced;
4247         }
4248
4249         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
4250         if (!busiest) {
4251                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
4252                 goto out_balanced;
4253         }
4254
4255         BUG_ON(busiest == this_rq);
4256
4257         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
4258
4259         ld_moved = 0;
4260         if (busiest->nr_running > 1) {
4261                 /*
4262                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
4263                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
4264                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
4265                  * correctly treated as an imbalance.
4266                  */
4267                 local_irq_save(flags);
4268                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
4269                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4270                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
4271                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
4272                 local_irq_restore(flags);
4273
4274                 /*
4275                  * some other cpu did the load balance for us.
4276                  */
4277                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
4278                         resched_cpu(this_cpu);
4279
4280                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
4281                 if (unlikely(all_pinned)) {
4282                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4283                         if (!cpumask_empty(cpus))
4284                                 goto redo;
4285                         goto out_balanced;
4286                 }
4287         }
4288
4289         if (!ld_moved) {
4290                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
4291                 sd->nr_balance_failed++;
4292
4293                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
4294
4295                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
4296
4297                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
4298                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4299                          */
4300                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
4301                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4302                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4303                                 all_pinned = 1;
4304                                 goto out_one_pinned;
4305                         }
4306
4307                         if (!busiest->active_balance) {
4308                                 busiest->active_balance = 1;
4309                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
4310                                 active_balance = 1;
4311                         }
4312                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4313                         if (active_balance)
4314                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
4315
4316                         /*
4317                          * We've kicked active balancing, reset the failure
4318                          * counter.
4319                          */
4320                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
4321                 }
4322         } else
4323                 sd->nr_balance_failed = 0;
4324
4325         if (likely(!active_balance)) {
4326                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
4327                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
4328         } else {
4329                 /*
4330                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
4331                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
4332                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
4333                  * move_tasks).
4334                  */
4335                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
4336                         sd->balance_interval *= 2;
4337         }
4338
4339         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4340             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4341                 ld_moved = -1;
4342
4343         goto out;
4344
4345 out_balanced:
4346         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4347
4348         sd->nr_balance_failed = 0;
4349
4350 out_one_pinned:
4351         /* tune up the balancing interval */
4352         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4353                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4354                 sd->balance_interval *= 2;
4355
4356         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4357             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4358                 ld_moved = -1;
4359         else
4360                 ld_moved = 0;
4361 out:
4362         if (ld_moved)
4363                 update_shares(sd);
4364         return ld_moved;
4365 }
4366
4367 /*
4368  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4369  * tasks if there is an imbalance.
4370  *
4371  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
4372  * this_rq is locked.
4373  */
4374 static int
4375 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
4376 {
4377         struct sched_group *group;
4378         struct rq *busiest = NULL;
4379         unsigned long imbalance;
4380         int ld_moved = 0;
4381         int sd_idle = 0;
4382         int all_pinned = 0;
4383         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4384
4385         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
4386
4387         /*
4388          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4389          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4390          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
4391          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4392          */
4393         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4394             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4395                 sd_idle = 1;
4396
4397         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
4398 redo:
4399         update_shares_locked(this_rq, sd);
4400         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
4401                                    &sd_idle, cpus, NULL);
4402         if (!group) {
4403                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
4404                 goto out_balanced;
4405         }
4406
4407         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
4408         if (!busiest) {
4409                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
4410                 goto out_balanced;
4411         }
4412
4413         BUG_ON(busiest == this_rq);
4414
4415         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
4416
4417         ld_moved = 0;
4418         if (busiest->nr_running > 1) {
4419                 /* Attempt to move tasks */
4420                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4421                 /* this_rq->clock is already updated */
4422                 update_rq_clock(busiest);
4423                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4424                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
4425                                         &all_pinned);
4426                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4427
4428                 if (unlikely(all_pinned)) {
4429                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4430                         if (!cpumask_empty(cpus))
4431                                 goto redo;
4432                 }
4433         }
4434
4435         if (!ld_moved) {
4436                 int active_balance = 0;
4437
4438                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
4439                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4440                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4441                         return -1;
4442
4443                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4444                         return -1;
4445
4446                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
4447                         return -1;
4448
4449                 /*
4450                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4451                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4452                  * package. The same method used to move task in load_balance()
4453                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
4454                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
4455                  *
4456                  * The package power saving logic comes from
4457                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
4458                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
4459                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4460                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4461                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4462                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4463                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4464                  *
4465                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4466                  * will be more than one task in the source run queue and
4467                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4468                  * active balance code will not be triggered.
4469                  */
4470
4471                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
4472                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4473
4474                 /*
4475                  * don't kick the migration_thread, if the curr
4476                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4477                  */
4478                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4479                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4480                         all_pinned = 1;
4481                         return ld_moved;
4482                 }
4483
4484                 if (!busiest->active_balance) {
4485                         busiest->active_balance = 1;
4486                         busiest->push_cpu = this_cpu;
4487                         active_balance = 1;
4488                 }
4489
4490                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4491                 /*
4492                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
4493                  */
4494                 spin_unlock(&this_rq->lock);
4495                 if (active_balance)
4496                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
4497                 spin_lock(&this_rq->lock);
4498
4499         } else
4500                 sd->nr_balance_failed = 0;
4501
4502         update_shares_locked(this_rq, sd);
4503         return ld_moved;
4504
4505 out_balanced:
4506         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
4507         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4508             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4509                 return -1;
4510         sd->nr_balance_failed = 0;
4511
4512         return 0;
4513 }
4514
4515 /*
4516  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4517  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4518  */
4519 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4520 {
4521         struct sched_domain *sd;
4522         int pulled_task = 0;
4523         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4524
4525         this_rq->idle_stamp = this_rq->clock;
4526
4527         if (this_rq->avg_idle < sysctl_sched_migration_cost)
4528                 return;
4529
4530         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4531                 unsigned long interval;
4532
4533                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4534                         continue;
4535
4536                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4537                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4538                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4539                                                            sd);
4540
4541                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4542                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4543                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4544                 if (pulled_task) {
4545                         this_rq->idle_stamp = 0;
4546                         break;
4547                 }
4548         }
4549         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4550                 /*
4551                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4552                  * a busy processor. So reset next_balance.
4553                  */
4554                 this_rq->next_balance = next_balance;
4555         }
4556 }
4557
4558 /*
4559  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4560  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4561  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4562  * logical imbalances.
4563  *
4564  * Called with busiest_rq locked.
4565  */
4566 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4567 {
4568         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4569         struct sched_domain *sd;
4570         struct rq *target_rq;
4571
4572         /* Is there any task to move? */
4573         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4574                 return;
4575
4576         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4577
4578         /*
4579          * This condition is "impossible", if it occurs
4580          * we need to fix it. Originally reported by
4581          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4582          */
4583         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4584
4585         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4586         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4587         update_rq_clock(busiest_rq);
4588         update_rq_clock(target_rq);
4589
4590         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4591         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4592                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4593                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4594                                 break;
4595         }
4596
4597         if (likely(sd)) {
4598                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4599
4600                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4601                                   sd, CPU_IDLE))
4602                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4603                 else
4604                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4605         }
4606         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4607 }
4608
4609 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4610 static struct {
4611         atomic_t load_balancer;
4612         cpumask_var_t cpu_mask;
4613         cpumask_var_t ilb_grp_nohz_mask;
4614 } nohz ____cacheline_aligned = {
4615         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4616 };
4617
4618 int get_nohz_load_balancer(void)
4619 {
4620         return atomic_read(&nohz.load_balancer);
4621 }
4622
4623 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
4624 /**
4625  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
4626  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
4627  *              be returned.
4628  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
4629  *              for the given cpu.
4630  *
4631  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
4632  */
4633 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
4634 {
4635         struct sched_domain *sd;
4636
4637         for_each_domain(cpu, sd)
4638                 if (sd && (sd->flags & flag))
4639                         break;
4640
4641         return sd;
4642 }
4643
4644 /**
4645  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
4646  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
4647  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
4648  *              for cpu.
4649  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
4650  *
4651  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
4652  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
4653  */
4654 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
4655         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
4656                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
4657
4658 /**
4659  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
4660  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
4661  *
4662  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
4663  *
4664  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
4665  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
4666  * sched_group is semi-idle or not.
4667  */
4668 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
4669 {
4670         cpumask_and(nohz.ilb_grp_nohz_mask, nohz.cpu_mask,
4671                                         sched_group_cpus(ilb_group));
4672
4673         /*
4674          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
4675          * and atleast one idle cpu.
4676          */
4677         if (cpumask_empty(nohz.ilb_grp_nohz_mask))
4678                 return 0;
4679
4680         if (cpumask_equal(nohz.ilb_grp_nohz_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
4681                 return 0;
4682
4683         return 1;
4684 }
4685 /**
4686  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
4687  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
4688  *
4689  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
4690  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
4691  *
4692  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
4693  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
4694  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
4695  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
4696  */
4697 static int find_new_ilb(int cpu)
4698 {
4699         struct sched_domain *sd;
4700         struct sched_group *ilb_group;
4701
4702         /*
4703          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
4704          * when power-aware load balancing is enabled
4705          */
4706         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
4707                 goto out_done;
4708
4709         /*
4710          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
4711          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
4712          */
4713         if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) < 2)
4714                 goto out_done;
4715
4716         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
4717                 ilb_group = sd->groups;
4718
4719                 do {
4720                         if (is_semi_idle_group(ilb_group))
4721                                 return cpumask_first(nohz.ilb_grp_nohz_mask);
4722
4723                         ilb_group = ilb_group->next;
4724
4725                 } while (ilb_group != sd->groups);
4726         }
4727
4728 out_done:
4729         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4730 }
4731 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
4732 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
4733 {
4734         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4735 }
4736 #endif
4737
4738 /*
4739  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4740  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4741  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4742  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4743  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4744  * arrives...
4745  *
4746  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4747  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4748  * nohz.cpu_mask..
4749  *
4750  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4751  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4752  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4753  * there is no need for ilb owner.
4754  *
4755  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4756  * next busy scheduler_tick()
4757  */
4758 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4759 {
4760         int cpu = smp_processor_id();
4761
4762         if (stop_tick) {
4763                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4764
4765                 if (!cpu_active(cpu)) {
4766                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4767                                 return 0;
4768
4769                         /*
4770                          * If we are going offline and still the leader,
4771                          * give up!
4772                          */
4773                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4774                                 BUG();
4775
4776                         return 0;
4777                 }
4778
4779                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4780
4781                 /* time for ilb owner also to sleep */
4782                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_active_cpus()) {
4783                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4784                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4785                         return 0;
4786                 }
4787
4788                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4789                         /* make me the ilb owner */
4790                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4791                                 return 1;
4792                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4793                         int new_ilb;
4794
4795                         if (!(sched_smt_power_savings ||
4796                                                 sched_mc_power_savings))
4797                                 return 1;
4798                         /*
4799                          * Check to see if there is a more power-efficient
4800                          * ilb.
4801                          */
4802                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
4803                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
4804                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4805                                 resched_cpu(new_ilb);
4806                                 return 0;
4807                         }
4808                         return 1;
4809                 }
4810         } else {
4811                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4812                         return 0;
4813
4814                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4815
4816                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4817                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4818                                 BUG();
4819         }
4820         return 0;
4821 }
4822 #endif
4823
4824 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4825
4826 /*
4827  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4828  * and initiates a balancing operation if so.
4829  *
4830  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4831  */
4832 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4833 {
4834         int balance = 1;
4835         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4836         unsigned long interval;
4837         struct sched_domain *sd;
4838         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4839         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4840         int update_next_balance = 0;
4841         int need_serialize;
4842
4843         for_each_domain(cpu, sd) {
4844                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4845                         continue;
4846
4847                 interval = sd->balance_interval;
4848                 if (idle != CPU_IDLE)
4849                         interval *= sd->busy_factor;
4850
4851                 /* scale ms to jiffies */
4852                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4853                 if (unlikely(!interval))
4854                         interval = 1;
4855                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4856                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4857
4858                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4859
4860                 if (need_serialize) {
4861                         if (!spin_trylock(&balancing))
4862                                 goto out;
4863                 }
4864
4865                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4866                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
4867                                 /*
4868                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4869                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4870                                  * not idle.
4871                                  */
4872                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4873                         }
4874                         sd->last_balance = jiffies;
4875                 }
4876                 if (need_serialize)
4877                         spin_unlock(&balancing);
4878 out:
4879                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4880                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4881                         update_next_balance = 1;
4882                 }
4883
4884                 /*
4885                  * Stop the load balance at this level. There is another
4886                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4887                  * actively.
4888                  */
4889                 if (!balance)
4890                         break;
4891         }
4892
4893         /*
4894          * next_balance will be updated only when there is a need.
4895          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4896          * updated.
4897          */
4898         if (likely(update_next_balance))
4899                 rq->next_balance = next_balance;
4900 }
4901
4902 /*
4903  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4904  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4905  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4906  */
4907 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4908 {
4909         int this_cpu = smp_processor_id();
4910         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4911         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4912                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4913
4914         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4915
4916 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4917         /*
4918          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4919          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4920          * stopped.
4921          */
4922         if (this_rq->idle_at_tick &&
4923             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4924                 struct rq *rq;
4925                 int balance_cpu;
4926
4927                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4928                         if (balance_cpu == this_cpu)
4929                                 continue;
4930
4931                         /*
4932                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4933                          * work being done for other cpus. Next load
4934                          * balancing owner will pick it up.
4935                          */
4936                         if (need_resched())
4937                                 break;
4938
4939                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4940
4941                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4942                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4943                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4944                 }
4945         }
4946 #endif
4947 }
4948
4949 static inline int on_null_domain(int cpu)
4950 {
4951         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4952 }
4953
4954 /*
4955  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4956  *
4957  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4958  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4959  * if the whole system is idle.
4960  */
4961 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4962 {
4963 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4964         /*
4965          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4966          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4967          * load balancer.
4968          */
4969         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4970                 rq->in_nohz_recently = 0;
4971
4972                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4973                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4974                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4975                 }
4976
4977                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4978                         int ilb = find_new_ilb(cpu);
4979
4980                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4981                                 resched_cpu(ilb);
4982                 }
4983         }
4984
4985         /*
4986          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4987          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4988          */
4989         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4990             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4991                 resched_cpu(cpu);
4992                 return;
4993         }
4994
4995         /*
4996          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4997          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4998          */
4999         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
5000             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
5001                 return;
5002 #endif
5003         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
5004         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
5005             likely(!on_null_domain(cpu)))
5006                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
5007 }
5008
5009 #else   /* CONFIG_SMP */
5010
5011 /*
5012  * on UP we do not need to balance between CPUs:
5013  */
5014 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
5015 {
5016 }
5017
5018 #endif
5019
5020 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
5021
5022 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
5023
5024 /*
5025  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
5026  * @p in case that task is currently running.
5027  *
5028  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
5029  */
5030 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
5031 {
5032         u64 ns = 0;
5033
5034         if (task_current(rq, p)) {
5035                 update_rq_clock(rq);
5036                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
5037                 if ((s64)ns < 0)
5038                         ns = 0;
5039         }
5040
5041         return ns;
5042 }
5043
5044 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
5045 {
5046         unsigned long flags;
5047         struct rq *rq;
5048         u64 ns = 0;
5049
5050         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5051         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
5052         task_rq_unlock(rq, &flags);
5053
5054         return ns;
5055 }
5056
5057 /*
5058  * Return accounted runtime for the task.
5059  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
5060  * pending runtime that have not been accounted yet.
5061  */
5062 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
5063 {
5064         unsigned long flags;
5065         struct rq *rq;
5066         u64 ns = 0;
5067
5068         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5069         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
5070         task_rq_unlock(rq, &flags);
5071
5072         return ns;
5073 }
5074
5075 /*
5076  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
5077  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
5078  * pending runtime that have not been accounted yet.
5079  *
5080  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
5081  * so the return value not includes other pending runtime that other
5082  * running tasks might have.
5083  */
5084 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
5085 {
5086         struct task_cputime totals;
5087         unsigned long flags;
5088         struct rq *rq;
5089         u64 ns;
5090
5091         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5092         thread_group_cputime(p, &totals);
5093         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
5094         task_rq_unlock(rq, &flags);
5095
5096         return ns;
5097 }
5098
5099 /*
5100  * Account user cpu time to a process.
5101  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5102  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
5103  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5104  */
5105 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5106                        cputime_t cputime_scaled)
5107 {
5108         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5109         cputime64_t tmp;
5110
5111         /* Add user time to process. */
5112         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5113         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5114         account_group_user_time(p, cputime);
5115
5116         /* Add user time to cpustat. */
5117         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5118         if (TASK_NICE(p) > 0)
5119                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
5120         else
5121                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5122
5123         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
5124         /* Account for user time used */
5125         acct_update_integrals(p);
5126 }
5127
5128 /*
5129  * Account guest cpu time to a process.
5130  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5131  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
5132  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5133  */
5134 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5135                                cputime_t cputime_scaled)
5136 {
5137         cputime64_t tmp;
5138         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5139
5140         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5141
5142         /* Add guest time to process. */
5143         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5144         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5145         account_group_user_time(p, cputime);
5146         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
5147
5148         /* Add guest time to cpustat. */
5149         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5150         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
5151 }
5152
5153 /*
5154  * Account system cpu time to a process.
5155  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5156  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
5157  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
5158  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5159  */
5160 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
5161                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
5162 {
5163         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5164         cputime64_t tmp;
5165
5166         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
5167                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
5168                 return;
5169         }
5170
5171         /* Add system time to process. */
5172         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
5173         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
5174         account_group_system_time(p, cputime);
5175
5176         /* Add system time to cpustat. */
5177         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5178         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
5179                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
5180         else if (softirq_count())
5181                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
5182         else
5183                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
5184
5185         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
5186
5187         /* Account for system time used */
5188         acct_update_integrals(p);
5189 }
5190
5191 /*
5192  * Account for involuntary wait time.
5193  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
5194  */
5195 void account_steal_time(cputime_t cputime)
5196 {
5197         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5198         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5199
5200         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
5201 }
5202
5203 /*
5204  * Account for idle time.
5205  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
5206  */
5207 void account_idle_time(cputime_t cputime)
5208 {
5209         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5210         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5211         struct rq *rq = this_rq();
5212
5213         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
5214                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
5215         else
5216                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
5217 }
5218
5219 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5220
5221 /*
5222  * Account a single tick of cpu time.
5223  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5224  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
5225  */
5226 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
5227 {
5228         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
5229         struct rq *rq = this_rq();
5230
5231         if (user_tick)
5232                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
5233         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
5234                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
5235                                     one_jiffy_scaled);
5236         else
5237                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
5238 }
5239
5240 /*
5241  * Account multiple ticks of steal time.
5242  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
5243  * @ticks: number of stolen ticks
5244  */
5245 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
5246 {
5247         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5248 }
5249
5250 /*
5251  * Account multiple ticks of idle time.
5252  * @ticks: number of stolen ticks
5253  */
5254 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
5255 {
5256         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5257 }
5258
5259 #endif
5260
5261 /*
5262  * Use precise platform statistics if available:
5263  */
5264 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5265 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5266 {
5267         return p->utime;
5268 }
5269
5270 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5271 {
5272         return p->stime;
5273 }
5274
5275 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5276 {
5277         struct task_cputime cputime;
5278
5279         thread_group_cputime(p, &cputime);
5280
5281         *ut = cputime.utime;
5282         *st = cputime.stime;
5283 }
5284 #else
5285
5286 #ifndef nsecs_to_cputime
5287 # define nsecs_to_cputime(__nsecs) \
5288         msecs_to_cputime(div_u64((__nsecs), NSEC_PER_MSEC))
5289 #endif
5290
5291 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5292 {
5293         cputime_t utime = p->utime, total = utime + p->stime;
5294         u64 temp;
5295
5296         /*
5297          * Use CFS's precise accounting:
5298          */
5299         temp = (u64)nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
5300
5301         if (total) {
5302                 temp *= utime;
5303                 do_div(temp, total);
5304         }
5305         utime = (cputime_t)temp;
5306
5307         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
5308         return p->prev_utime;
5309 }
5310
5311 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5312 {
5313         cputime_t stime;
5314
5315         /*
5316          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
5317          * the total, to make sure the total observed by userspace
5318          * grows monotonically - apps rely on that):
5319          */
5320         stime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime) - task_utime(p);
5321
5322         if (stime >= 0)
5323                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, stime);
5324
5325         return p->prev_stime;
5326 }
5327
5328 /*
5329  * Must be called with siglock held.
5330  */
5331 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5332 {
5333         struct signal_struct *sig = p->signal;
5334         struct task_cputime cputime;
5335         cputime_t rtime, utime, total;
5336
5337         thread_group_cputime(p, &cputime);
5338
5339         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
5340         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
5341
5342         if (total) {
5343                 u64 temp = rtime;
5344
5345                 temp *= cputime.utime;
5346                 do_div(temp, total);
5347                 utime = (cputime_t)temp;
5348         } else
5349                 utime = rtime;
5350
5351         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
5352         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
5353                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
5354
5355         *ut = sig->prev_utime;
5356         *st = sig->prev_stime;
5357 }
5358 #endif
5359
5360 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
5361 {
5362         return p->gtime;
5363 }
5364
5365 /*
5366  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5367  * We call it with interrupts disabled.
5368  *
5369  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
5370  * timeslices.
5371  */
5372 void scheduler_tick(void)
5373 {
5374         int cpu = smp_processor_id();
5375         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5376         struct task_struct *curr = rq->curr;
5377
5378         sched_clock_tick();
5379
5380         spin_lock(&rq->lock);
5381         update_rq_clock(rq);
5382         update_cpu_load(rq);
5383         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5384         spin_unlock(&rq->lock);
5385
5386         perf_event_task_tick(curr, cpu);
5387
5388 #ifdef CONFIG_SMP
5389         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
5390         trigger_load_balance(rq, cpu);
5391 #endif
5392 }
5393
5394 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
5395 {
5396         if (in_lock_functions(addr)) {
5397                 addr = CALLER_ADDR2;
5398                 if (in_lock_functions(addr))
5399                         addr = CALLER_ADDR3;
5400         }
5401         return addr;
5402 }
5403
5404 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5405                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
5406
5407 void __kprobes add_preempt_count(int val)
5408 {
5409 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5410         /*
5411          * Underflow?
5412          */
5413         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5414                 return;
5415 #endif
5416         preempt_count() += val;
5417 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5418         /*
5419          * Spinlock count overflowing soon?
5420          */
5421         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5422                                 PREEMPT_MASK - 10);
5423 #endif
5424         if (preempt_count() == val)
5425                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5426 }
5427 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
5428
5429 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
5430 {
5431 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5432         /*
5433          * Underflow?
5434          */
5435         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5436                 return;
5437         /*
5438          * Is the spinlock portion underflowing?
5439          */
5440         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5441                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5442                 return;
5443 #endif
5444
5445         if (preempt_count() == val)
5446                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5447         preempt_count() -= val;
5448 }
5449 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
5450
5451 #endif
5452
5453 /*
5454  * Print scheduling while atomic bug:
5455  */
5456 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5457 {
5458         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5459
5460         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5461                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5462
5463         debug_show_held_locks(prev);
5464         print_modules();
5465         if (irqs_disabled())
5466                 print_irqtrace_events(prev);
5467
5468         if (regs)
5469                 show_regs(regs);
5470         else
5471                 dump_stack();
5472 }
5473
5474 /*
5475  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5476  */
5477 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
5478 {
5479         /*
5480          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
5481          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
5482          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
5483          */
5484         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
5485                 __schedule_bug(prev);
5486
5487         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5488
5489         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
5490 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
5491         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
5492                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
5493                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
5494         }
5495 #endif
5496 }
5497
5498 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
5499 {
5500         u64 runtime = p->se.sum_exec_runtime - p->se.prev_sum_exec_runtime;
5501
5502         update_avg(&p->se.avg_running, runtime);
5503
5504         if (p->state == TASK_RUNNING) {
5505                 /*
5506                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
5507                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
5508                  * the avg_overlap on preemption.
5509                  *
5510                  * We use the average preemption runtime because that
5511                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
5512                  * build up.
5513                  */
5514                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
5515                 update_avg(&p->se.avg_overlap, runtime);
5516         } else {
5517                 update_avg(&p->se.avg_running, 0);
5518         }
5519         p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5520 }
5521
5522 /*
5523  * Pick up the highest-prio task:
5524  */
5525 static inline struct task_struct *
5526 pick_next_task(struct rq *rq)
5527 {
5528         const struct sched_class *class;
5529         struct task_struct *p;
5530
5531         /*
5532          * Optimization: we know that if all tasks are in
5533          * the fair class we can call that function directly:
5534          */
5535         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
5536                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
5537                 if (likely(p))
5538                         return p;
5539         }
5540
5541         class = sched_class_highest;
5542         for ( ; ; ) {
5543                 p = class->pick_next_task(rq);
5544                 if (p)
5545                         return p;
5546                 /*
5547                  * Will never be NULL as the idle class always
5548                  * returns a non-NULL p:
5549                  */
5550                 class = class->next;
5551         }
5552 }
5553
5554 /*
5555  * schedule() is the main scheduler function.
5556  */
5557 asmlinkage void __sched schedule(void)
5558 {
5559         struct task_struct *prev, *next;
5560         unsigned long *switch_count;
5561         struct rq *rq;
5562         int cpu;
5563
5564 need_resched:
5565         preempt_disable();
5566         cpu = smp_processor_id();
5567         rq = cpu_rq(cpu);
5568         rcu_sched_qs(cpu);
5569         prev = rq->curr;
5570         switch_count = &prev->nivcsw;
5571
5572         release_kernel_lock(prev);
5573 need_resched_nonpreemptible:
5574
5575         schedule_debug(prev);
5576
5577         if (sched_feat(HRTICK))
5578                 hrtick_clear(rq);
5579
5580         spin_lock_irq(&rq->lock);
5581         update_rq_clock(rq);
5582         clear_tsk_need_resched(prev);
5583
5584         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
5585                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
5586                         prev->state = TASK_RUNNING;
5587                 else
5588                         deactivate_task(rq, prev, 1);
5589                 switch_count = &prev->nvcsw;
5590         }
5591
5592         pre_schedule(rq, prev);
5593
5594         if (unlikely(!rq->nr_running))
5595                 idle_balance(cpu, rq);
5596
5597         put_prev_task(rq, prev);
5598         next = pick_next_task(rq);
5599
5600         if (likely(prev != next)) {
5601                 sched_info_switch(prev, next);
5602                 perf_event_task_sched_out(prev, next, cpu);
5603
5604                 rq->nr_switches++;
5605                 rq->curr = next;
5606                 ++*switch_count;
5607
5608                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
5609                 /*
5610                  * the context switch might have flipped the stack from under
5611                  * us, hence refresh the local variables.
5612                  */
5613                 cpu = smp_processor_id();
5614                 rq = cpu_rq(cpu);
5615         } else
5616                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5617
5618         post_schedule(rq);
5619
5620         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
5621                 goto need_resched_nonpreemptible;
5622
5623         preempt_enable_no_resched();
5624         if (need_resched())
5625                 goto need_resched;
5626 }
5627 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5628
5629 #ifdef CONFIG_SMP
5630 /*
5631  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
5632  * access and not reliable.
5633  */
5634 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
5635 {
5636         unsigned int cpu;
5637         struct rq *rq;
5638
5639         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
5640                 return 0;
5641
5642 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
5643         /*
5644          * Need to access the cpu field knowing that
5645          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
5646          * the mutex owner just released it and exited.
5647          */
5648         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
5649                 return 0;
5650 #else
5651         cpu = owner->cpu;
5652 #endif
5653
5654         /*
5655          * Even if the access succeeded (likely case),
5656          * the cpu field may no longer be valid.
5657          */
5658         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
5659                 return 0;
5660
5661         /*
5662          * We need to validate that we can do a
5663          * get_cpu() and that we have the percpu area.
5664          */
5665         if (!cpu_online(cpu))
5666                 return 0;
5667
5668         rq = cpu_rq(cpu);
5669
5670         for (;;) {
5671                 /*
5672                  * Owner changed, break to re-assess state.
5673                  */
5674                 if (lock->owner != owner)
5675                         break;
5676
5677                 /*
5678                  * Is that owner really running on that cpu?
5679                  */
5680                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
5681                         return 0;
5682
5683                 cpu_relax();
5684         }
5685
5686         return 1;
5687 }
5688 #endif
5689
5690 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5691 /*
5692  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5693  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
5694  * occur there and call schedule directly.
5695  */
5696 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
5697 {
5698         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5699
5700         /*
5701          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5702          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5703          */
5704         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
5705                 return;
5706
5707         do {
5708                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5709                 schedule();
5710                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5711
5712                 /*
5713                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5714                  * between schedule and now.
5715                  */
5716                 barrier();
5717         } while (need_resched());
5718 }
5719 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5720
5721 /*
5722  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
5723  * off of irq context.
5724  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5725  * protect us against recursive calling from irq.
5726  */
5727 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
5728 {
5729         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5730
5731         /* Catch callers which need to be fixed */
5732         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
5733
5734         do {
5735                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5736                 local_irq_enable();
5737                 schedule();
5738                 local_irq_disable();
5739                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5740
5741                 /*
5742                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5743                  * between schedule and now.
5744                  */
5745                 barrier();
5746         } while (need_resched());
5747 }
5748
5749 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
5750
5751 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
5752                           void *key)
5753 {
5754         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
5755 }
5756 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5757
5758 /*
5759  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
5760  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
5761  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
5762  *
5763  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
5764  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
5765  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
5766  */
5767 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5768                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
5769 {
5770         wait_queue_t *curr, *next;
5771
5772         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
5773                 unsigned flags = curr->flags;
5774
5775                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
5776                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
5777                         break;
5778         }
5779 }
5780
5781 /**
5782  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
5783  * @q: the waitqueue
5784  * @mode: which threads
5785  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5786  * @key: is directly passed to the wakeup function
5787  *
5788  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5789  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5790  */
5791 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5792                         int nr_exclusive, void *key)
5793 {
5794         unsigned long flags;
5795
5796         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5797         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5798         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5799 }
5800 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5801
5802 /*
5803  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5804  */
5805 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5806 {
5807         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5808 }
5809
5810 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
5811 {
5812         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
5813 }
5814
5815 /**
5816  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
5817  * @q: the waitqueue
5818  * @mode: which threads
5819  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5820  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
5821  *
5822  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5823  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5824  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5825  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5826  *
5827  * On UP it can prevent extra preemption.
5828  *
5829  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5830  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5831  */
5832 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5833                         int nr_exclusive, void *key)
5834 {
5835         unsigned long flags;
5836         int wake_flags = WF_SYNC;
5837
5838         if (unlikely(!q))
5839                 return;
5840
5841         if (unlikely(!nr_exclusive))
5842                 wake_flags = 0;
5843
5844         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5845         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
5846         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5847 }
5848 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
5849
5850 /*
5851  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
5852  */
5853 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5854 {
5855         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
5856 }
5857 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5858
5859 /**
5860  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5861  * @x:  holds the state of this particular completion
5862  *
5863  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5864  * awakened in the same order in which they were queued.
5865  *
5866  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
5867  *
5868  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5869  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5870  */
5871 void complete(struct completion *x)
5872 {
5873         unsigned long flags;
5874
5875         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5876         x->done++;
5877         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5878         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5879 }
5880 EXPORT_SYMBOL(complete);
5881
5882 /**
5883  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5884  * @x:  holds the state of this particular completion
5885  *
5886  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5887  *
5888  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5889  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5890  */
5891 void complete_all(struct completion *x)
5892 {
5893         unsigned long flags;
5894
5895         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5896         x->done += UINT_MAX/2;
5897         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5898         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5899 }
5900 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5901
5902 static inline long __sched
5903 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5904 {
5905         if (!x->done) {
5906                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5907
5908                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5909                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5910                 do {
5911                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5912                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5913                                 break;
5914                         }
5915                         __set_current_state(state);
5916                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5917                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5918                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5919                 } while (!x->done && timeout);
5920                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5921                 if (!x->done)
5922                         return timeout;
5923         }
5924         x->done--;
5925         return timeout ?: 1;
5926 }
5927
5928 static long __sched
5929 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5930 {
5931         might_sleep();
5932
5933         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5934         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5935         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5936         return timeout;
5937 }
5938
5939 /**
5940  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5941  * @x:  holds the state of this particular completion
5942  *
5943  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5944  * interruptible and there is no timeout.
5945  *
5946  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5947  * and interrupt capability. Also see complete().
5948  */
5949 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5950 {
5951         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5952 }
5953 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5954
5955 /**
5956  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5957  * @x:  holds the state of this particular completion
5958  * @timeout:  timeout value in jiffies
5959  *
5960  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5961  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5962  * interruptible.
5963  */
5964 unsigned long __sched
5965 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5966 {
5967         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5968 }
5969 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5970
5971 /**
5972  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5973  * @x:  holds the state of this particular completion
5974  *
5975  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5976  * interruptible.
5977  */
5978 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5979 {
5980         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5981         if (t == -ERESTARTSYS)
5982                 return t;
5983         return 0;
5984 }
5985 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5986
5987 /**
5988  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5989  * @x:  holds the state of this particular completion
5990  * @timeout:  timeout value in jiffies
5991  *
5992  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5993  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5994  */
5995 unsigned long __sched
5996 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5997                                           unsigned long timeout)
5998 {
5999         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
6000 }
6001 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
6002
6003 /**
6004  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
6005  * @x:  holds the state of this particular completion
6006  *
6007  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
6008  * interrupted by a kill signal.
6009  */
6010 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
6011 {
6012         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
6013         if (t == -ERESTARTSYS)
6014                 return t;
6015         return 0;
6016 }
6017 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
6018
6019 /**
6020  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
6021  *      @x:     completion structure
6022  *
6023  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
6024  *               1 if a decrement succeeded.
6025  *
6026  *      If a completion is being used as a counting completion,
6027  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
6028  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
6029  *      is protecting is not available.
6030  */
6031 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
6032 {
6033         unsigned long flags;
6034         int ret = 1;
6035
6036         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
6037         if (!x->done)
6038                 ret = 0;
6039         else
6040                 x->done--;
6041         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
6042         return ret;
6043 }
6044 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
6045
6046 /**
6047  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
6048  *      @x:     completion structure
6049  *
6050  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
6051  *               1 if there are no waiters.
6052  *
6053  */
6054 bool completion_done(struct completion *x)
6055 {
6056         unsigned long flags;
6057         int ret = 1;
6058
6059         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
6060         if (!x->done)
6061                 ret = 0;
6062         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
6063         return ret;
6064 }
6065 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
6066
6067 static long __sched
6068 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
6069 {
6070         unsigned long flags;
6071         wait_queue_t wait;
6072
6073         init_waitqueue_entry(&wait, current);
6074
6075         __set_current_state(state);
6076
6077         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
6078         __add_wait_queue(q, &wait);
6079         spin_unlock(&q->lock);
6080         timeout = schedule_timeout(timeout);
6081         spin_lock_irq(&q->lock);
6082         __remove_wait_queue(q, &wait);
6083         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
6084
6085         return timeout;
6086 }
6087
6088 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
6089 {
6090         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
6091 }
6092 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
6093
6094 long __sched
6095 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
6096 {
6097         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
6098 }
6099 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
6100
6101 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
6102 {
6103         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
6104 }
6105 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
6106
6107 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
6108 {
6109         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
6110 }
6111 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
6112
6113 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6114
6115 /*
6116  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
6117  * @p: task
6118  * @prio: prio value (kernel-internal form)
6119  *
6120  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
6121  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
6122  *
6123  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
6124  */
6125 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
6126 {
6127         unsigned long flags;
6128         int oldprio, on_rq, running;
6129         struct rq *rq;
6130         const struct sched_class *prev_class;
6131
6132         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
6133
6134         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6135         update_rq_clock(rq);
6136
6137         oldprio = p->prio;
6138         prev_class = p->sched_class;
6139         on_rq = p->se.on_rq;
6140         running = task_current(rq, p);
6141         if (on_rq)
6142                 dequeue_task(rq, p, 0);
6143         if (running)
6144                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6145
6146         if (rt_prio(prio))
6147                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6148         else
6149                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6150
6151         p->prio = prio;
6152
6153         if (running)
6154                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6155         if (on_rq) {
6156                 enqueue_task(rq, p, 0, oldprio < prio);
6157
6158                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6159         }
6160         task_rq_unlock(rq, &flags);
6161 }
6162
6163 #endif
6164
6165 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
6166 {
6167         int old_prio, delta, on_rq;
6168         unsigned long flags;
6169         struct rq *rq;
6170
6171         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
6172                 return;
6173         /*
6174          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
6175          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
6176          */
6177         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6178         update_rq_clock(rq);
6179         /*
6180          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
6181          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
6182          * it wont have any effect on scheduling until the task is
6183          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
6184          */
6185         if (task_has_rt_policy(p)) {
6186                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6187                 goto out_unlock;
6188         }
6189         on_rq = p->se.on_rq;
6190         if (on_rq)
6191                 dequeue_task(rq, p, 0);
6192
6193         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6194         set_load_weight(p);
6195         old_prio = p->prio;
6196         p->prio = effective_prio(p);
6197         delta = p->prio - old_prio;
6198
6199         if (on_rq) {
6200                 enqueue_task(rq, p, 0, false);
6201                 /*
6202                  * If the task increased its priority or is running and
6203                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
6204                  */
6205                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
6206                         resched_task(rq->curr);
6207         }
6208 out_unlock:
6209         task_rq_unlock(rq, &flags);
6210 }
6211 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
6212
6213 /*
6214  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
6215  * @p: task
6216  * @nice: nice value
6217  */
6218 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
6219 {
6220         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
6221         int nice_rlim = 20 - nice;
6222
6223         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
6224                 capable(CAP_SYS_NICE));
6225 }
6226
6227 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
6228
6229 /*
6230  * sys_nice - change the priority of the current process.
6231  * @increment: priority increment
6232  *
6233  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
6234  * does similar things.
6235  */
6236 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
6237 {
6238         long nice, retval;
6239
6240         /*
6241          * Setpriority might change our priority at the same moment.
6242          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
6243          * and we have a single winner.
6244          */
6245         if (increment < -40)
6246                 increment = -40;
6247         if (increment > 40)
6248                 increment = 40;
6249
6250         nice = TASK_NICE(current) + increment;
6251         if (nice < -20)
6252                 nice = -20;
6253         if (nice > 19)
6254                 nice = 19;
6255
6256         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
6257                 return -EPERM;
6258
6259         retval = security_task_setnice(current, nice);
6260         if (retval)
6261                 return retval;
6262
6263         set_user_nice(current, nice);
6264         return 0;
6265 }
6266
6267 #endif
6268
6269 /**
6270  * task_prio - return the priority value of a given task.
6271  * @p: the task in question.
6272  *
6273  * This is the priority value as seen by users in /proc.
6274  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
6275  * around 0, value goes from -16 to +15.
6276  */
6277 int task_prio(const struct task_struct *p)
6278 {
6279         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
6280 }
6281
6282 /**
6283  * task_nice - return the nice value of a given task.
6284  * @p: the task in question.
6285  */
6286 int task_nice(const struct task_struct *p)
6287 {
6288         return TASK_NICE(p);
6289 }
6290 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
6291
6292 /**
6293  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
6294  * @cpu: the processor in question.
6295  */
6296 int idle_cpu(int cpu)
6297 {
6298         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
6299 }
6300
6301 /**
6302  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
6303  * @cpu: the processor in question.
6304  */
6305 struct task_struct *idle_task(int cpu)
6306 {
6307         return cpu_rq(cpu)->idle;
6308 }
6309
6310 /**
6311  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
6312  * @pid: the pid in question.
6313  */
6314 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
6315 {
6316         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
6317 }
6318
6319 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
6320 static void
6321 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
6322 {
6323         BUG_ON(p->se.on_rq);
6324
6325         p->policy = policy;
6326         switch (p->policy) {
6327         case SCHED_NORMAL:
6328         case SCHED_BATCH:
6329         case SCHED_IDLE:
6330                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6331                 break;
6332         case SCHED_FIFO:
6333         case SCHED_RR:
6334                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6335                 break;
6336         }
6337
6338         p->rt_priority = prio;
6339         p->normal_prio = normal_prio(p);
6340         /* we are holding p->pi_lock already */
6341         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
6342         set_load_weight(p);
6343 }
6344
6345 /*
6346  * check the target process has a UID that matches the current process's
6347  */
6348 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
6349 {
6350         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
6351         bool match;
6352
6353         rcu_read_lock();
6354         pcred = __task_cred(p);
6355         match = (cred->euid == pcred->euid ||
6356                  cred->euid == pcred->uid);
6357         rcu_read_unlock();
6358         return match;
6359 }
6360
6361 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6362                                 struct sched_param *param, bool user)
6363 {
6364         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
6365         unsigned long flags;
6366         const struct sched_class *prev_class;
6367         struct rq *rq;
6368         int reset_on_fork;
6369
6370         /* may grab non-irq protected spin_locks */
6371         BUG_ON(in_interrupt());
6372 recheck:
6373         /* double check policy once rq lock held */
6374         if (policy < 0) {
6375                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
6376                 policy = oldpolicy = p->policy;
6377         } else {
6378                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
6379                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
6380
6381                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
6382                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
6383                                 policy != SCHED_IDLE)
6384                         return -EINVAL;
6385         }
6386
6387         /*
6388          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
6389          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
6390          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
6391          */
6392         if (param->sched_priority < 0 ||
6393             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
6394             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
6395                 return -EINVAL;
6396         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
6397                 return -EINVAL;
6398
6399         /*
6400          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
6401          */
6402         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
6403                 if (rt_policy(policy)) {
6404                         unsigned long rlim_rtprio;
6405
6406                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
6407                                 return -ESRCH;
6408                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
6409                         unlock_task_sighand(p, &flags);
6410
6411                         /* can't set/change the rt policy */
6412                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
6413                                 return -EPERM;
6414
6415                         /* can't increase priority */
6416                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
6417                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
6418                                 return -EPERM;
6419                 }
6420                 /*
6421                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
6422                  * move out of SCHED_IDLE either:
6423                  */
6424                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
6425                         return -EPERM;
6426
6427                 /* can't change other user's priorities */
6428                 if (!check_same_owner(p))
6429                         return -EPERM;
6430
6431                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
6432                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
6433                         return -EPERM;
6434         }
6435
6436         if (user) {
6437 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6438                 /*
6439                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
6440                  * assigned.
6441                  */
6442                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
6443                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
6444                         return -EPERM;
6445 #endif
6446
6447                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
6448                 if (retval)
6449                         return retval;
6450         }
6451
6452         /*
6453          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
6454          * changing the priority of the task:
6455          */
6456         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6457         /*
6458          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
6459          * runqueue lock must be held.
6460          */
6461         rq = __task_rq_lock(p);
6462         /* recheck policy now with rq lock held */
6463         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
6464                 policy = oldpolicy = -1;
6465                 __task_rq_unlock(rq);
6466                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6467                 goto recheck;
6468         }
6469         update_rq_clock(rq);
6470         on_rq = p->se.on_rq;
6471         running = task_current(rq, p);
6472         if (on_rq)
6473                 deactivate_task(rq, p, 0);
6474         if (running)
6475                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6476
6477         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
6478
6479         oldprio = p->prio;
6480         prev_class = p->sched_class;
6481         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
6482
6483         if (running)
6484                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6485         if (on_rq) {
6486                 activate_task(rq, p, 0);
6487
6488                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6489         }
6490         __task_rq_unlock(rq);
6491         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6492
6493         rt_mutex_adjust_pi(p);
6494
6495         return 0;
6496 }
6497
6498 /**
6499  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
6500  * @p: the task in question.
6501  * @policy: new policy.
6502  * @param: structure containing the new RT priority.
6503  *
6504  * NOTE that the task may be already dead.
6505  */
6506 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6507                        struct sched_param *param)
6508 {
6509         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
6510 }
6511 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
6512
6513 /**
6514  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
6515  * @p: the task in question.
6516  * @policy: new policy.
6517  * @param: structure containing the new RT priority.
6518  *
6519  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
6520  * current context has permission.  For example, this is needed in
6521  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
6522  * but our caller might not have that capability.
6523  */
6524 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
6525                                struct sched_param *param)
6526 {
6527         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
6528 }
6529
6530 static int
6531 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
6532 {
6533         struct sched_param lparam;
6534         struct task_struct *p;
6535         int retval;
6536
6537         if (!param || pid < 0)
6538                 return -EINVAL;
6539         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
6540                 return -EFAULT;
6541
6542         rcu_read_lock();
6543         retval = -ESRCH;
6544         p = find_process_by_pid(pid);
6545         if (p != NULL)
6546                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
6547         rcu_read_unlock();
6548
6549         return retval;
6550 }
6551
6552 /**
6553  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
6554  * @pid: the pid in question.
6555  * @policy: new policy.
6556  * @param: structure containing the new RT priority.
6557  */
6558 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
6559                 struct sched_param __user *, param)
6560 {
6561         /* negative values for policy are not valid */
6562         if (policy < 0)
6563                 return -EINVAL;
6564
6565         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
6566 }
6567
6568 /**
6569  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
6570  * @pid: the pid in question.
6571  * @param: structure containing the new RT priority.
6572  */
6573 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6574 {
6575         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
6576 }
6577
6578 /**
6579  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
6580  * @pid: the pid in question.
6581  */
6582 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
6583 {
6584         struct task_struct *p;
6585         int retval;
6586
6587         if (pid < 0)
6588                 return -EINVAL;
6589
6590         retval = -ESRCH;
6591         rcu_read_lock();
6592         p = find_process_by_pid(pid);
6593         if (p) {
6594                 retval = security_task_getscheduler(p);
6595                 if (!retval)
6596                         retval = p->policy
6597                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
6598         }
6599         rcu_read_unlock();
6600         return retval;
6601 }
6602
6603 /**
6604  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
6605  * @pid: the pid in question.
6606  * @param: structure containing the RT priority.
6607  */
6608 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6609 {
6610         struct sched_param lp;
6611         struct task_struct *p;
6612         int retval;
6613
6614         if (!param || pid < 0)
6615                 return -EINVAL;
6616
6617         rcu_read_lock();
6618         p = find_process_by_pid(pid);
6619         retval = -ESRCH;
6620         if (!p)
6621                 goto out_unlock;
6622
6623         retval = security_task_getscheduler(p);
6624         if (retval)
6625                 goto out_unlock;
6626
6627         lp.sched_priority = p->rt_priority;
6628         rcu_read_unlock();
6629
6630         /*
6631          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
6632          */
6633         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
6634
6635         return retval;
6636
6637 out_unlock:
6638         rcu_read_unlock();
6639         return retval;
6640 }
6641
6642 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
6643 {
6644         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
6645         struct task_struct *p;
6646         int retval;
6647
6648         get_online_cpus();
6649         rcu_read_lock();
6650
6651         p = find_process_by_pid(pid);
6652         if (!p) {
6653                 rcu_read_unlock();
6654                 put_online_cpus();
6655                 return -ESRCH;
6656         }
6657
6658         /* Prevent p going away */
6659         get_task_struct(p);
6660         rcu_read_unlock();
6661
6662         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6663                 retval = -ENOMEM;
6664                 goto out_put_task;
6665         }
6666         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6667                 retval = -ENOMEM;
6668                 goto out_free_cpus_allowed;
6669         }
6670         retval = -EPERM;
6671         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
6672                 goto out_unlock;
6673
6674         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
6675         if (retval)
6676                 goto out_unlock;
6677
6678         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6679         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6680  again:
6681         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
6682
6683         if (!retval) {
6684                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6685                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6686                         /*
6687                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6688                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6689                          * cpuset's cpus_allowed
6690                          */
6691                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6692                         goto again;
6693                 }
6694         }
6695 out_unlock:
6696         free_cpumask_var(new_mask);
6697 out_free_cpus_allowed:
6698         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6699 out_put_task:
6700         put_task_struct(p);
6701         put_online_cpus();
6702         return retval;
6703 }
6704
6705 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6706                              struct cpumask *new_mask)
6707 {
6708         if (len < cpumask_size())
6709                 cpumask_clear(new_mask);
6710         else if (len > cpumask_size())
6711                 len = cpumask_size();
6712
6713         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6714 }
6715
6716 /**
6717  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
6718  * @pid: pid of the process
6719  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6720  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
6721  */
6722 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6723                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6724 {
6725         cpumask_var_t new_mask;
6726         int retval;
6727
6728         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6729                 return -ENOMEM;
6730
6731         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6732         if (retval == 0)
6733                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6734         free_cpumask_var(new_mask);
6735         return retval;
6736 }
6737
6738 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6739 {
6740         struct task_struct *p;
6741         unsigned long flags;
6742         struct rq *rq;
6743         int retval;
6744
6745         get_online_cpus();
6746         rcu_read_lock();
6747
6748         retval = -ESRCH;
6749         p = find_process_by_pid(pid);
6750         if (!p)
6751                 goto out_unlock;
6752
6753         retval = security_task_getscheduler(p);
6754         if (retval)
6755                 goto out_unlock;
6756
6757         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6758         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6759         task_rq_unlock(rq, &flags);
6760
6761 out_unlock:
6762         rcu_read_unlock();
6763         put_online_cpus();
6764
6765         return retval;
6766 }
6767
6768 /**
6769  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
6770  * @pid: pid of the process
6771  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6772  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
6773  */
6774 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6775                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6776 {
6777         int ret;
6778         cpumask_var_t mask;
6779
6780         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
6781                 return -EINVAL;
6782         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
6783                 return -EINVAL;
6784
6785         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6786                 return -ENOMEM;
6787
6788         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6789         if (ret == 0) {
6790                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
6791
6792                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
6793                         ret = -EFAULT;
6794                 else
6795                         ret = retlen;
6796         }
6797         free_cpumask_var(mask);
6798
6799         return ret;
6800 }
6801
6802 /**
6803  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6804  *
6805  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6806  * other threads running on this CPU then this function will return.
6807  */
6808 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6809 {
6810         struct rq *rq = this_rq_lock();
6811
6812         schedstat_inc(rq, yld_count);
6813         current->sched_class->yield_task(rq);
6814
6815         /*
6816          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
6817          * no need to preempt or enable interrupts:
6818          */
6819         __release(rq->lock);
6820         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
6821         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
6822         preempt_enable_no_resched();
6823
6824         schedule();
6825
6826         return 0;
6827 }
6828
6829 static inline int should_resched(void)
6830 {
6831         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
6832 }
6833
6834 static void __cond_resched(void)
6835 {
6836         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6837         schedule();
6838         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6839 }
6840
6841 int __sched _cond_resched(void)
6842 {
6843         if (should_resched()) {
6844                 __cond_resched();
6845                 return 1;
6846         }
6847         return 0;
6848 }
6849 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6850
6851 /*
6852  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6853  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6854  *
6855  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6856  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6857  * spin_unlock(), once by hand).
6858  */
6859 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6860 {
6861         int resched = should_resched();
6862         int ret = 0;
6863
6864         lockdep_assert_held(lock);
6865
6866         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6867                 spin_unlock(lock);
6868                 if (resched)
6869                         __cond_resched();
6870                 else
6871                         cpu_relax();
6872                 ret = 1;
6873                 spin_lock(lock);
6874         }
6875         return ret;
6876 }
6877 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
6878
6879 int __sched __cond_resched_softirq(void)
6880 {
6881         BUG_ON(!in_softirq());
6882
6883         if (should_resched()) {
6884                 local_bh_enable();
6885                 __cond_resched();
6886                 local_bh_disable();
6887                 return 1;
6888         }
6889         return 0;
6890 }
6891 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
6892
6893 /**
6894  * yield - yield the current processor to other threads.
6895  *
6896  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6897  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6898  */
6899 void __sched yield(void)
6900 {
6901         set_current_state(TASK_RUNNING);
6902         sys_sched_yield();
6903 }
6904 EXPORT_SYMBOL(yield);
6905
6906 /*
6907  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6908  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6909  */
6910 void __sched io_schedule(void)
6911 {
6912         struct rq *rq = raw_rq();
6913
6914         delayacct_blkio_start();
6915         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6916         current->in_iowait = 1;
6917         schedule();
6918         current->in_iowait = 0;
6919         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6920         delayacct_blkio_end();
6921 }
6922 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6923
6924 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6925 {
6926         struct rq *rq = raw_rq();
6927         long ret;
6928
6929         delayacct_blkio_start();
6930         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6931         current->in_iowait = 1;
6932         ret = schedule_timeout(timeout);
6933         current->in_iowait = 0;
6934         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6935         delayacct_blkio_end();
6936         return ret;
6937 }
6938
6939 /**
6940  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6941  * @policy: scheduling class.
6942  *
6943  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6944  * by a given scheduling class.
6945  */
6946 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6947 {
6948         int ret = -EINVAL;
6949
6950         switch (policy) {
6951         case SCHED_FIFO:
6952         case SCHED_RR:
6953                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6954                 break;
6955         case SCHED_NORMAL:
6956         case SCHED_BATCH:
6957         case SCHED_IDLE:
6958                 ret = 0;
6959                 break;
6960         }
6961         return ret;
6962 }
6963
6964 /**
6965  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6966  * @policy: scheduling class.
6967  *
6968  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6969  * by a given scheduling class.
6970  */
6971 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6972 {
6973         int ret = -EINVAL;
6974
6975         switch (policy) {
6976         case SCHED_FIFO:
6977         case SCHED_RR:
6978                 ret = 1;
6979                 break;
6980         case SCHED_NORMAL:
6981         case SCHED_BATCH:
6982         case SCHED_IDLE:
6983                 ret = 0;
6984         }
6985         return ret;
6986 }
6987
6988 /**
6989  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6990  * @pid: pid of the process.
6991  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6992  *
6993  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6994  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6995  */
6996 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6997                 struct timespec __user *, interval)
6998 {
6999         struct task_struct *p;
7000         unsigned int time_slice;
7001         unsigned long flags;
7002         struct rq *rq;
7003         int retval;
7004         struct timespec t;
7005
7006         if (pid < 0)
7007                 return -EINVAL;
7008
7009         retval = -ESRCH;
7010         rcu_read_lock();
7011         p = find_process_by_pid(pid);
7012         if (!p)
7013                 goto out_unlock;
7014
7015         retval = security_task_getscheduler(p);
7016         if (retval)
7017                 goto out_unlock;
7018
7019         rq = task_rq_lock(p, &flags);
7020         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
7021         task_rq_unlock(rq, &flags);
7022
7023         rcu_read_unlock();
7024         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
7025         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
7026         return retval;
7027
7028 out_unlock:
7029         rcu_read_unlock();
7030         return retval;
7031 }
7032
7033 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
7034
7035 void sched_show_task(struct task_struct *p)
7036 {
7037         unsigned long free = 0;
7038         unsigned state;
7039
7040         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
7041         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
7042                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
7043 #if BITS_PER_LONG == 32
7044         if (state == TASK_RUNNING)
7045                 printk(KERN_CONT " running  ");
7046         else
7047                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
7048 #else
7049         if (state == TASK_RUNNING)
7050                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
7051         else
7052                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
7053 #endif
7054 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
7055         free = stack_not_used(p);
7056 #endif
7057         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
7058                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
7059                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
7060
7061         show_stack(p, NULL);
7062 }
7063
7064 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
7065 {
7066         struct task_struct *g, *p;
7067
7068 #if BITS_PER_LONG == 32
7069         printk(KERN_INFO
7070                 "  task                PC stack   pid father\n");
7071 #else
7072         printk(KERN_INFO
7073                 "  task                        PC stack   pid father\n");
7074 #endif
7075         read_lock(&tasklist_lock);
7076         do_each_thread(g, p) {
7077                 /*
7078                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
7079                  * console might take alot of time:
7080                  */
7081                 touch_nmi_watchdog();
7082                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
7083                         sched_show_task(p);
7084         } while_each_thread(g, p);
7085
7086         touch_all_softlockup_watchdogs();
7087
7088 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7089         sysrq_sched_debug_show();
7090 #endif
7091         read_unlock(&tasklist_lock);
7092         /*
7093          * Only show locks if all tasks are dumped:
7094          */
7095         if (state_filter == -1)
7096                 debug_show_all_locks();
7097 }
7098
7099 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
7100 {
7101         idle->sched_class = &idle_sched_class;
7102 }
7103
7104 /**
7105  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
7106  * @idle: task in question
7107  * @cpu: cpu the idle task belongs to
7108  *
7109  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
7110  * flag, to make booting more robust.
7111  */
7112 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
7113 {
7114         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7115         unsigned long flags;
7116
7117         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7118
7119         __sched_fork(idle);
7120         idle->state = TASK_RUNNING;
7121         idle->se.exec_start = sched_clock();
7122
7123         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
7124         __set_task_cpu(idle, cpu);
7125
7126         rq->curr = rq->idle = idle;
7127 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
7128         idle->oncpu = 1;
7129 #endif
7130         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7131
7132         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
7133 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
7134         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
7135 #else
7136         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
7137 #endif
7138         /*
7139          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
7140          */
7141         idle->sched_class = &idle_sched_class;
7142         ftrace_graph_init_task(idle);
7143 }
7144
7145 /*
7146  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
7147  * indicates which cpus entered this state. This is used
7148  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
7149  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
7150  * always be CPU_BITS_NONE.
7151  */
7152 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
7153
7154 /*
7155  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
7156  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
7157  * to users decreases. But the relationship is not linear,
7158  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
7159  * number of CPUs.
7160  *
7161  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
7162  */
7163 static void update_sysctl(void)
7164 {
7165         unsigned int cpus = min(num_online_cpus(), 8U);
7166         unsigned int factor = 1 + ilog2(cpus);
7167
7168 #define SET_SYSCTL(name) \
7169         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
7170         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
7171         SET_SYSCTL(sched_latency);
7172         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
7173         SET_SYSCTL(sched_shares_ratelimit);
7174 #undef SET_SYSCTL
7175 }
7176
7177 static inline void sched_init_granularity(void)
7178 {
7179         update_sysctl();
7180 }
7181
7182 #ifdef CONFIG_SMP
7183 /*
7184  * This is how migration works:
7185  *
7186  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
7187  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
7188  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
7189  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
7190  *    thread off the CPU)
7191  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
7192  *    task is still in the wrong runqueue.
7193  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
7194  *    it and puts it into the right queue.
7195  * 6) migration thread up()s the semaphore.
7196  * 7) we wake up and the migration is done.
7197  */
7198
7199 /*
7200  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
7201  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
7202  * is removed from the allowed bitmask.
7203  *
7204  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
7205  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
7206  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
7207  */
7208 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
7209 {
7210         struct migration_req req;
7211         unsigned long flags;
7212         struct rq *rq;
7213         int ret = 0;
7214
7215         /*
7216          * Serialize against TASK_WAKING so that ttwu() and wunt() can
7217          * drop the rq->lock and still rely on ->cpus_allowed.
7218          */
7219 again:
7220         while (task_is_waking(p))
7221                 cpu_relax();
7222         rq = task_rq_lock(p, &flags);
7223         if (task_is_waking(p)) {
7224                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7225                 goto again;
7226         }
7227
7228         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
7229                 ret = -EINVAL;
7230                 goto out;
7231         }
7232
7233         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
7234                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
7235                 ret = -EINVAL;
7236                 goto out;
7237         }
7238
7239         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
7240                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
7241         else {
7242                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
7243                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
7244         }
7245
7246         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
7247         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
7248                 goto out;
7249
7250         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask), &req)) {
7251                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
7252                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
7253
7254                 get_task_struct(mt);
7255                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7256                 wake_up_process(mt);
7257                 put_task_struct(mt);
7258                 wait_for_completion(&req.done);
7259                 tlb_migrate_finish(p->mm);
7260                 return 0;
7261         }
7262 out:
7263         task_rq_unlock(rq, &flags);
7264
7265         return ret;
7266 }
7267 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
7268
7269 /*
7270  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
7271  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
7272  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
7273  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
7274  *
7275  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
7276  * as the task is no longer on this CPU.
7277  *
7278  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
7279  */
7280 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
7281 {
7282         struct rq *rq_dest, *rq_src;
7283         int ret = 0;
7284
7285         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
7286                 return ret;
7287
7288         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
7289         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
7290
7291         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7292         /* Already moved. */
7293         if (task_cpu(p) != src_cpu)
7294                 goto done;
7295         /* Affinity changed (again). */
7296         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
7297                 goto fail;
7298
7299         /*
7300          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
7301          * placed properly.
7302          */
7303         if (p->se.on_rq) {
7304                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
7305                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
7306                 activate_task(rq_dest, p, 0);
7307                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
7308         }
7309 done:
7310         ret = 1;
7311 fail:
7312         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7313         return ret;
7314 }
7315
7316 #define RCU_MIGRATION_IDLE      0
7317 #define RCU_MIGRATION_NEED_QS   1
7318 #define RCU_MIGRATION_GOT_QS    2
7319 #define RCU_MIGRATION_MUST_SYNC 3
7320
7321 /*
7322  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
7323  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
7324  * another runqueue.
7325  */
7326 static int migration_thread(void *data)
7327 {
7328         int badcpu;
7329         int cpu = (long)data;
7330         struct rq *rq;
7331
7332         rq = cpu_rq(cpu);
7333         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
7334
7335         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7336         while (!kthread_should_stop()) {
7337                 struct migration_req *req;
7338                 struct list_head *head;
7339
7340                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7341
7342                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
7343                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7344                         break;
7345                 }
7346
7347                 if (rq->active_balance) {
7348                         active_load_balance(rq, cpu);
7349                         rq->active_balance = 0;
7350                 }
7351
7352                 head = &rq->migration_queue;
7353
7354                 if (list_empty(head)) {
7355                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7356                         schedule();
7357                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7358                         continue;
7359                 }
7360                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
7361                 list_del_init(head->next);
7362
7363                 if (req->task != NULL) {
7364                         spin_unlock(&rq->lock);
7365                         __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
7366                 } else if (likely(cpu == (badcpu = smp_processor_id()))) {
7367                         req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_GOT_QS;
7368                         spin_unlock(&rq->lock);
7369                 } else {
7370                         req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_MUST_SYNC;
7371                         spin_unlock(&rq->lock);
7372                         WARN_ONCE(1, "migration_thread() on CPU %d, expected %d\n", badcpu, cpu);
7373                 }
7374                 local_irq_enable();
7375
7376                 complete(&req->done);
7377         }
7378         __set_current_state(TASK_RUNNING);
7379
7380         return 0;
7381 }
7382
7383 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7384 /*
7385  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
7386  */
7387 void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
7388 {
7389         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7390         int needs_cpu, uninitialized_var(dest_cpu);
7391         unsigned long flags;
7392
7393         local_irq_save(flags);
7394
7395         spin_lock(&rq->lock);
7396         needs_cpu = (task_cpu(p) == dead_cpu) && (p->state != TASK_WAKING);
7397         if (needs_cpu)
7398                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, p);
7399         spin_unlock(&rq->lock);
7400         /*
7401          * It can only fail if we race with set_cpus_allowed(),
7402          * in the racer should migrate the task anyway.
7403          */
7404         if (needs_cpu)
7405                 __migrate_task(p, dead_cpu, dest_cpu);
7406         local_irq_restore(flags);
7407 }
7408
7409 /*
7410  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
7411  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
7412  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
7413  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
7414  * to keep the global sum constant after CPU-down:
7415  */
7416 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
7417 {
7418         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
7419         unsigned long flags;
7420
7421         local_irq_save(flags);
7422         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7423         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
7424         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
7425         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7426         local_irq_restore(flags);
7427 }
7428
7429 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
7430 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
7431 {
7432         struct task_struct *p, *t;
7433
7434         read_lock(&tasklist_lock);
7435
7436         do_each_thread(t, p) {
7437                 if (p == current)
7438                         continue;
7439
7440                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
7441                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
7442         } while_each_thread(t, p);
7443
7444         read_unlock(&tasklist_lock);
7445 }
7446
7447 /*
7448  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
7449  * It does so by boosting its priority to highest possible.
7450  * Used by CPU offline code.
7451  */
7452 void sched_idle_next(void)
7453 {
7454         int this_cpu = smp_processor_id();
7455         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
7456         struct task_struct *p = rq->idle;
7457         unsigned long flags;
7458
7459         /* cpu has to be offline */
7460         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
7461
7462         /*
7463          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
7464          * and interrupts disabled on the current cpu.
7465          */
7466         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7467
7468         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7469
7470         update_rq_clock(rq);
7471         activate_task(rq, p, 0);
7472
7473         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7474 }
7475
7476 /*
7477  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
7478  * offline.
7479  */
7480 void idle_task_exit(void)
7481 {
7482         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
7483
7484         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
7485
7486         if (mm != &init_mm)
7487                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
7488         mmdrop(mm);
7489 }
7490
7491 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
7492 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
7493 {
7494         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7495
7496         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
7497         BUG_ON(!p->exit_state);
7498
7499         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
7500         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
7501
7502         get_task_struct(p);
7503
7504         /*
7505          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
7506          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
7507          * fine.
7508          */
7509         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7510         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
7511         spin_lock_irq(&rq->lock);
7512
7513         put_task_struct(p);
7514 }
7515
7516 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
7517 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
7518 {
7519         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7520         struct task_struct *next;
7521
7522         for ( ; ; ) {
7523                 if (!rq->nr_running)
7524                         break;
7525                 update_rq_clock(rq);
7526                 next = pick_next_task(rq);
7527                 if (!next)
7528                         break;
7529                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
7530                 migrate_dead(dead_cpu, next);
7531
7532         }
7533 }
7534
7535 /*
7536  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
7537  */
7538 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
7539 {
7540         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
7541         rq->calc_load_active = 0;
7542 }
7543 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
7544
7545 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
7546
7547 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
7548         {
7549                 .procname       = "sched_domain",
7550                 .mode           = 0555,
7551         },
7552         {0, },
7553 };
7554
7555 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
7556         {
7557                 .ctl_name       = CTL_KERN,
7558                 .procname       = "kernel",
7559                 .mode           = 0555,
7560                 .child          = sd_ctl_dir,
7561         },
7562         {0, },
7563 };
7564
7565 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
7566 {
7567         struct ctl_table *entry =
7568                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
7569
7570         return entry;
7571 }
7572
7573 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
7574 {
7575         struct ctl_table *entry;
7576
7577         /*
7578          * In the intermediate directories, both the child directory and
7579          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
7580          * will always be set. In the lowest directory the names are
7581          * static strings and all have proc handlers.
7582          */
7583         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
7584                 if (entry->child)
7585                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
7586                 if (entry->proc_handler == NULL)
7587                         kfree(entry->procname);
7588         }
7589
7590         kfree(*tablep);
7591         *tablep = NULL;
7592 }
7593
7594 static void
7595 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
7596                 const char *procname, void *data, int maxlen,
7597                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
7598 {
7599         entry->procname = procname;
7600         entry->data = data;
7601         entry->maxlen = maxlen;
7602         entry->mode = mode;
7603         entry->proc_handler = proc_handler;
7604 }
7605
7606 static struct ctl_table *
7607 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
7608 {
7609         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
7610
7611         if (table == NULL)
7612                 return NULL;
7613
7614         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
7615                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7616         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
7617                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7618         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
7619                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7620         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
7621                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7622         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
7623                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7624         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
7625                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7626         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
7627                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7628         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
7629                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7630         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
7631                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7632         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
7633                 &sd->cache_nice_tries,
7634                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7635         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
7636                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7637         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
7638                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
7639         /* &table[12] is terminator */
7640
7641         return table;
7642 }
7643
7644 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
7645 {
7646         struct ctl_table *entry, *table;
7647         struct sched_domain *sd;
7648         int domain_num = 0, i;
7649         char buf[32];
7650
7651         for_each_domain(cpu, sd)
7652                 domain_num++;
7653         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
7654         if (table == NULL)
7655                 return NULL;
7656
7657         i = 0;
7658         for_each_domain(cpu, sd) {
7659                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
7660                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7661                 entry->mode = 0555;
7662                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
7663                 entry++;
7664                 i++;
7665         }
7666         return table;
7667 }
7668
7669 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
7670 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7671 {
7672         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
7673         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
7674         char buf[32];
7675
7676         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
7677         sd_ctl_dir[0].child = entry;
7678
7679         if (entry == NULL)
7680                 return;
7681
7682         for_each_possible_cpu(i) {
7683                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
7684                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7685                 entry->mode = 0555;
7686                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
7687                 entry++;
7688         }
7689
7690         WARN_ON(sd_sysctl_header);
7691         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
7692 }
7693
7694 /* may be called multiple times per register */
7695 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7696 {
7697         if (sd_sysctl_header)
7698                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
7699         sd_sysctl_header = NULL;
7700         if (sd_ctl_dir[0].child)
7701                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
7702 }
7703 #else
7704 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7705 {
7706 }
7707 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7708 {
7709 }
7710 #endif
7711
7712 static void set_rq_online(struct rq *rq)
7713 {
7714         if (!rq->online) {
7715                 const struct sched_class *class;
7716
7717                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7718                 rq->online = 1;
7719
7720                 for_each_class(class) {
7721                         if (class->rq_online)
7722                                 class->rq_online(rq);
7723                 }
7724         }
7725 }
7726
7727 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
7728 {
7729         if (rq->online) {
7730                 const struct sched_class *class;
7731
7732                 for_each_class(class) {
7733                         if (class->rq_offline)
7734                                 class->rq_offline(rq);
7735                 }
7736
7737                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7738                 rq->online = 0;
7739         }
7740 }
7741
7742 /*
7743  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
7744  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
7745  */
7746 static int __cpuinit
7747 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
7748 {
7749         struct task_struct *p;
7750         int cpu = (long)hcpu;
7751         unsigned long flags;
7752         struct rq *rq;
7753
7754         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
7755
7756         case CPU_UP_PREPARE:
7757                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
7758                 if (IS_ERR(p))
7759                         return NOTIFY_BAD;
7760                 kthread_bind(p, cpu);
7761                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
7762                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
7763                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7764                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7765                 get_task_struct(p);
7766                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
7767                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
7768                 break;
7769
7770         case CPU_ONLINE:
7771                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
7772                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7773
7774                 /* Update our root-domain */
7775                 rq = cpu_rq(cpu);
7776                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7777                 if (rq->rd) {
7778                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7779
7780                         set_rq_online(rq);
7781                 }
7782                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7783                 break;
7784
7785 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7786         case CPU_UP_CANCELED:
7787                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
7788                         break;
7789                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
7790                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
7791                              cpumask_any(cpu_online_mask));
7792                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7793                 put_task_struct(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7794                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
7795                 break;
7796
7797         case CPU_POST_DEAD:
7798                 /*
7799                  * Bring the migration thread down in CPU_POST_DEAD event,
7800                  * since the timers should have got migrated by now and thus
7801                  * we should not see a deadlock between trying to kill the
7802                  * migration thread and the sched_rt_period_timer.
7803                  */
7804                 rq = cpu_rq(cpu);
7805                 kthread_stop(rq->migration_thread);
7806                 put_task_struct(rq->migration_thread);
7807                 rq->migration_thread = NULL;
7808                 break;
7809
7810         case CPU_DEAD:
7811                 migrate_live_tasks(cpu);
7812                 rq = cpu_rq(cpu);
7813                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
7814                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7815                 update_rq_clock(rq);
7816                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
7817                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
7818                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
7819                 migrate_dead_tasks(cpu);
7820                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7821                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
7822                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
7823                 calc_global_load_remove(rq);
7824                 /*
7825                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
7826                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
7827                  * the requestors.
7828                  */
7829                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7830                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
7831                         struct migration_req *req;
7832
7833                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
7834                                          struct migration_req, list);
7835                         list_del_init(&req->list);
7836                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7837                         complete(&req->done);
7838                         spin_lock_irq(&rq->lock);
7839                 }
7840                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7841                 break;
7842
7843         case CPU_DYING:
7844                 /* Update our root-domain */
7845                 rq = cpu_rq(cpu);
7846                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7847                 if (rq->rd) {
7848                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7849                         set_rq_offline(rq);
7850                 }
7851                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7852                 break;
7853 #endif
7854         }
7855         return NOTIFY_OK;
7856 }
7857
7858 /*
7859  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
7860  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
7861  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
7862  */
7863 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
7864         .notifier_call = migration_call,
7865         .priority = 10
7866 };
7867
7868 static int __init migration_init(void)
7869 {
7870         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
7871         int err;
7872
7873         /* Start one for the boot CPU: */
7874         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
7875         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
7876         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
7877         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
7878
7879         return 0;
7880 }
7881 early_initcall(migration_init);
7882 #endif
7883
7884 #ifdef CONFIG_SMP
7885
7886 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7887
7888 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
7889                                   struct cpumask *groupmask)
7890 {
7891         struct sched_group *group = sd->groups;
7892         char str[256];
7893
7894         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
7895         cpumask_clear(groupmask);
7896
7897         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
7898
7899         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
7900                 printk("does not load-balance\n");
7901                 if (sd->parent)
7902                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
7903                                         " has parent");
7904                 return -1;
7905         }
7906
7907         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
7908
7909         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
7910                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
7911                                 "CPU%d\n", cpu);
7912         }
7913         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
7914                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
7915                                 " CPU%d\n", cpu);
7916         }
7917
7918         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
7919         do {
7920                 if (!group) {
7921                         printk("\n");
7922                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
7923                         break;
7924                 }
7925
7926                 if (!group->cpu_power) {
7927                         printk(KERN_CONT "\n");
7928                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
7929                                         "set\n");
7930                         break;
7931                 }
7932
7933                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
7934                         printk(KERN_CONT "\n");
7935                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
7936                         break;
7937                 }
7938
7939                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
7940                         printk(KERN_CONT "\n");
7941                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
7942                         break;
7943                 }
7944
7945                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
7946
7947                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
7948
7949                 printk(KERN_CONT " %s", str);
7950                 if (group->cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
7951                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
7952                                 group->cpu_power);
7953                 }
7954
7955                 group = group->next;
7956         } while (group != sd->groups);
7957         printk(KERN_CONT "\n");
7958
7959         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
7960                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
7961
7962         if (sd->parent &&
7963             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
7964                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
7965                         "of domain->span\n");
7966         return 0;
7967 }
7968
7969 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
7970 {
7971         cpumask_var_t groupmask;
7972         int level = 0;
7973
7974         if (!sd) {
7975                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
7976                 return;
7977         }
7978
7979         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
7980
7981         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
7982                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
7983                 return;
7984         }
7985
7986         for (;;) {
7987                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
7988                         break;
7989                 level++;
7990                 sd = sd->parent;
7991                 if (!sd)
7992                         break;
7993         }
7994         free_cpumask_var(groupmask);
7995 }
7996 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
7997 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
7998 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
7999
8000 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
8001 {
8002         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
8003                 return 1;
8004
8005         /* Following flags need at least 2 groups */
8006         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
8007                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
8008                          SD_BALANCE_FORK |
8009                          SD_BALANCE_EXEC |
8010                          SD_SHARE_CPUPOWER |
8011                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
8012                 if (sd->groups != sd->groups->next)
8013                         return 0;
8014         }
8015
8016         /* Following flags don't use groups */
8017         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
8018                 return 0;
8019
8020         return 1;
8021 }
8022
8023 static int
8024 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
8025 {
8026         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
8027
8028         if (sd_degenerate(parent))
8029                 return 1;
8030
8031         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
8032                 return 0;
8033
8034         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
8035         if (parent->groups == parent->groups->next) {
8036                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
8037                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
8038                                 SD_BALANCE_FORK |
8039                                 SD_BALANCE_EXEC |
8040                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
8041                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
8042                 if (nr_node_ids == 1)
8043                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
8044         }
8045         if (~cflags & pflags)
8046                 return 0;
8047
8048         return 1;
8049 }
8050
8051 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
8052 {
8053         synchronize_sched();
8054
8055         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
8056
8057         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
8058         free_cpumask_var(rd->online);
8059         free_cpumask_var(rd->span);
8060         kfree(rd);
8061 }
8062
8063 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
8064 {
8065         struct root_domain *old_rd = NULL;
8066         unsigned long flags;
8067
8068         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8069
8070         if (rq->rd) {
8071                 old_rd = rq->rd;
8072
8073                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
8074                         set_rq_offline(rq);
8075
8076                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
8077
8078                 /*
8079                  * If we dont want to free the old_rt yet then
8080                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
8081                  * in this function:
8082                  */
8083                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
8084                         old_rd = NULL;
8085         }
8086
8087         atomic_inc(&rd->refcount);
8088         rq->rd = rd;
8089
8090         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
8091         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
8092                 set_rq_online(rq);
8093
8094         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8095
8096         if (old_rd)
8097                 free_rootdomain(old_rd);
8098 }
8099
8100 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
8101 {
8102         gfp_t gfp = GFP_KERNEL;
8103
8104         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
8105
8106         if (bootmem)
8107                 gfp = GFP_NOWAIT;
8108
8109         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, gfp))
8110                 goto out;
8111         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, gfp))
8112                 goto free_span;
8113         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, gfp))
8114                 goto free_online;
8115
8116         if (cpupri_init(&rd->cpupri, bootmem) != 0)
8117                 goto free_rto_mask;
8118         return 0;
8119
8120 free_rto_mask:
8121         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
8122 free_online:
8123         free_cpumask_var(rd->online);
8124 free_span:
8125         free_cpumask_var(rd->span);
8126 out:
8127         return -ENOMEM;
8128 }
8129
8130 static void init_defrootdomain(void)
8131 {
8132         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
8133
8134         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
8135 }
8136
8137 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
8138 {
8139         struct root_domain *rd;
8140
8141         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
8142         if (!rd)
8143                 return NULL;
8144
8145         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
8146                 kfree(rd);
8147                 return NULL;
8148         }
8149
8150         return rd;
8151 }
8152
8153 /*
8154  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
8155  * hold the hotplug lock.
8156  */
8157 static void
8158 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
8159 {
8160         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8161         struct sched_domain *tmp;
8162
8163         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent)
8164                 tmp->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(tmp));
8165
8166         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
8167         for (tmp = sd; tmp; ) {
8168                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
8169                 if (!parent)
8170                         break;
8171
8172                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
8173                         tmp->parent = parent->parent;
8174                         if (parent->parent)
8175                                 parent->parent->child = tmp;
8176                 } else
8177                         tmp = tmp->parent;
8178         }
8179
8180         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
8181                 sd = sd->parent;
8182                 if (sd)
8183                         sd->child = NULL;
8184         }
8185
8186         sched_domain_debug(sd, cpu);
8187
8188         rq_attach_root(rq, rd);
8189         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
8190 }
8191
8192 /* cpus with isolated domains */
8193 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
8194
8195 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
8196 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
8197 {
8198         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
8199         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
8200         return 1;
8201 }
8202
8203 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
8204
8205 /*
8206  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
8207  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
8208  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
8209  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
8210  *
8211  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
8212  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
8213  * and ->cpu_power to 0.
8214  */
8215 static void
8216 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
8217                         const struct cpumask *cpu_map,
8218                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8219                                         struct sched_group **sg,
8220                                         struct cpumask *tmpmask),
8221                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
8222 {
8223         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
8224         int i;
8225
8226         cpumask_clear(covered);
8227
8228         for_each_cpu(i, span) {
8229                 struct sched_group *sg;
8230                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
8231                 int j;
8232
8233                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
8234                         continue;
8235
8236                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
8237                 sg->cpu_power = 0;
8238
8239                 for_each_cpu(j, span) {
8240                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
8241                                 continue;
8242
8243                         cpumask_set_cpu(j, covered);
8244                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
8245                 }
8246                 if (!first)
8247                         first = sg;
8248                 if (last)
8249                         last->next = sg;
8250                 last = sg;
8251         }
8252         last->next = first;
8253 }
8254
8255 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
8256
8257 #ifdef CONFIG_NUMA
8258
8259 /**
8260  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
8261  * @node: node whose sched_domain we're building
8262  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
8263  *
8264  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
8265  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
8266  *
8267  * Should use nodemask_t.
8268  */
8269 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
8270 {
8271         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
8272
8273         min_val = INT_MAX;
8274
8275         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8276                 /* Start at @node */
8277                 n = (node + i) % nr_node_ids;
8278
8279                 if (!nr_cpus_node(n))
8280                         continue;
8281
8282                 /* Skip already used nodes */
8283                 if (node_isset(n, *used_nodes))
8284                         continue;
8285
8286                 /* Simple min distance search */
8287                 val = node_distance(node, n);
8288
8289                 if (val < min_val) {
8290                         min_val = val;
8291                         best_node = n;
8292                 }
8293         }
8294
8295         node_set(best_node, *used_nodes);
8296         return best_node;
8297 }
8298
8299 /**
8300  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
8301  * @node: node whose cpumask we're constructing
8302  * @span: resulting cpumask
8303  *
8304  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
8305  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
8306  * out optimally.
8307  */
8308 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
8309 {
8310         nodemask_t used_nodes;
8311         int i;
8312
8313         cpumask_clear(span);
8314         nodes_clear(used_nodes);
8315
8316         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
8317         node_set(node, used_nodes);
8318
8319         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
8320                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
8321
8322                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
8323         }
8324 }
8325 #endif /* CONFIG_NUMA */
8326
8327 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
8328
8329 /*
8330  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
8331  *
8332  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
8333  *   and struct sched_domain. )
8334  */
8335 struct static_sched_group {
8336         struct sched_group sg;
8337         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
8338 };
8339
8340 struct static_sched_domain {
8341         struct sched_domain sd;
8342         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
8343 };
8344
8345 struct s_data {
8346 #ifdef CONFIG_NUMA
8347         int                     sd_allnodes;
8348         cpumask_var_t           domainspan;
8349         cpumask_var_t           covered;
8350         cpumask_var_t           notcovered;
8351 #endif
8352         cpumask_var_t           nodemask;
8353         cpumask_var_t           this_sibling_map;
8354         cpumask_var_t           this_core_map;
8355         cpumask_var_t           send_covered;
8356         cpumask_var_t           tmpmask;
8357         struct sched_group      **sched_group_nodes;
8358         struct root_domain      *rd;
8359 };
8360
8361 enum s_alloc {
8362         sa_sched_groups = 0,
8363         sa_rootdomain,
8364         sa_tmpmask,
8365         sa_send_covered,
8366         sa_this_core_map,
8367         sa_this_sibling_map,
8368         sa_nodemask,
8369         sa_sched_group_nodes,
8370 #ifdef CONFIG_NUMA
8371         sa_notcovered,
8372         sa_covered,
8373         sa_domainspan,
8374 #endif
8375         sa_none,
8376 };
8377
8378 /*
8379  * SMT sched-domains:
8380  */
8381 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8382 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
8383 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_cpus);
8384
8385 static int
8386 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8387                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8388 {
8389         if (sg)
8390                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu).sg;
8391         return cpu;
8392 }
8393 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
8394
8395 /*
8396  * multi-core sched-domains:
8397  */
8398 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8399 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
8400 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
8401 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
8402
8403 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8404 static int
8405 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8406                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8407 {
8408         int group;
8409
8410         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8411         group = cpumask_first(mask);
8412         if (sg)
8413                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
8414         return group;
8415 }
8416 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8417 static int
8418 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8419                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8420 {
8421         if (sg)
8422                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
8423         return cpu;
8424 }
8425 #endif
8426
8427 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
8428 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
8429
8430 static int
8431 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8432                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8433 {
8434         int group;
8435 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8436         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
8437         group = cpumask_first(mask);
8438 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8439         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8440         group = cpumask_first(mask);
8441 #else
8442         group = cpu;
8443 #endif
8444         if (sg)
8445                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
8446         return group;
8447 }
8448
8449 #ifdef CONFIG_NUMA
8450 /*
8451  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
8452  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
8453  * gets dynamically allocated.
8454  */
8455 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
8456 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
8457
8458 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
8459 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
8460
8461 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8462                                  struct sched_group **sg,
8463                                  struct cpumask *nodemask)
8464 {
8465         int group;
8466
8467         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
8468         group = cpumask_first(nodemask);
8469
8470         if (sg)
8471                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
8472         return group;
8473 }
8474
8475 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
8476 {
8477         struct sched_group *sg = group_head;
8478         int j;
8479
8480         if (!sg)
8481                 return;
8482         do {
8483                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
8484                         struct sched_domain *sd;
8485
8486                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
8487                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
8488                                 /*
8489                                  * Only add "power" once for each
8490                                  * physical package.
8491                                  */
8492                                 continue;
8493                         }
8494
8495                         sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
8496                 }
8497                 sg = sg->next;
8498         } while (sg != group_head);
8499 }
8500
8501 static int build_numa_sched_groups(struct s_data *d,
8502                                    const struct cpumask *cpu_map, int num)
8503 {
8504         struct sched_domain *sd;
8505         struct sched_group *sg, *prev;
8506         int n, j;
8507
8508         cpumask_clear(d->covered);
8509         cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(num), cpu_map);
8510         if (cpumask_empty(d->nodemask)) {
8511                 d->sched_group_nodes[num] = NULL;
8512                 goto out;
8513         }
8514
8515         sched_domain_node_span(num, d->domainspan);
8516         cpumask_and(d->domainspan, d->domainspan, cpu_map);
8517
8518         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8519                           GFP_KERNEL, num);
8520         if (!sg) {
8521                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for node %d\n",
8522                        num);
8523                 return -ENOMEM;
8524         }
8525         d->sched_group_nodes[num] = sg;
8526
8527         for_each_cpu(j, d->nodemask) {
8528                 sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
8529                 sd->groups = sg;
8530         }
8531
8532         sg->cpu_power = 0;
8533         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->nodemask);
8534         sg->next = sg;
8535         cpumask_or(d->covered, d->covered, d->nodemask);
8536
8537         prev = sg;
8538         for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
8539                 n = (num + j) % nr_node_ids;
8540                 cpumask_complement(d->notcovered, d->covered);
8541                 cpumask_and(d->tmpmask, d->notcovered, cpu_map);
8542                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, d->domainspan);
8543                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
8544                         break;
8545                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, cpumask_of_node(n));
8546                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
8547                         continue;
8548                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8549                                   GFP_KERNEL, num);
8550                 if (!sg) {
8551                         printk(KERN_WARNING
8552                                "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
8553                         return -ENOMEM;
8554                 }
8555                 sg->cpu_power = 0;
8556                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->tmpmask);
8557                 sg->next = prev->next;
8558                 cpumask_or(d->covered, d->covered, d->tmpmask);
8559                 prev->next = sg;
8560                 prev = sg;
8561         }
8562 out:
8563         return 0;
8564 }
8565 #endif /* CONFIG_NUMA */
8566
8567 #ifdef CONFIG_NUMA
8568 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
8569 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8570                               struct cpumask *nodemask)
8571 {
8572         int cpu, i;
8573
8574         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
8575                 struct sched_group **sched_group_nodes
8576                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
8577
8578                 if (!sched_group_nodes)
8579                         continue;
8580
8581                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8582                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
8583
8584                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8585                         if (cpumask_empty(nodemask))
8586                                 continue;
8587
8588                         if (sg == NULL)
8589                                 continue;
8590                         sg = sg->next;
8591 next_sg:
8592                         oldsg = sg;
8593                         sg = sg->next;
8594                         kfree(oldsg);
8595                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
8596                                 goto next_sg;
8597                 }
8598                 kfree(sched_group_nodes);
8599                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
8600         }
8601 }
8602 #else /* !CONFIG_NUMA */
8603 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8604                               struct cpumask *nodemask)
8605 {
8606 }
8607 #endif /* CONFIG_NUMA */
8608
8609 /*
8610  * Initialize sched groups cpu_power.
8611  *
8612  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
8613  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
8614  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
8615  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
8616  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
8617  * less cpu_power.
8618  */
8619 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
8620 {
8621         struct sched_domain *child;
8622         struct sched_group *group;
8623         long power;
8624         int weight;
8625
8626         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
8627
8628         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
8629                 return;
8630
8631         child = sd->child;
8632
8633         sd->groups->cpu_power = 0;
8634
8635         if (!child) {
8636                 power = SCHED_LOAD_SCALE;
8637                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
8638                 /*
8639                  * SMT siblings share the power of a single core.
8640                  * Usually multiple threads get a better yield out of
8641                  * that one core than a single thread would have,
8642                  * reflect that in sd->smt_gain.
8643                  */
8644                 if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
8645                         power *= sd->smt_gain;
8646                         power /= weight;
8647                         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
8648                 }
8649                 sd->groups->cpu_power += power;
8650                 return;
8651         }
8652
8653         /*
8654          * Add cpu_power of each child group to this groups cpu_power.
8655          */
8656         group = child->groups;
8657         do {
8658                 sd->groups->cpu_power += group->cpu_power;
8659                 group = group->next;
8660         } while (group != child->groups);
8661 }
8662
8663 /*
8664  * Initializers for schedule domains
8665  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
8666  */
8667
8668 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
8669 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
8670 #else
8671 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
8672 #endif
8673
8674 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
8675
8676 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
8677 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
8678 {                                                               \
8679         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
8680         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
8681         sd->level = SD_LV_##type;                               \
8682         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
8683 }
8684
8685 SD_INIT_FUNC(CPU)
8686 #ifdef CONFIG_NUMA
8687  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
8688  SD_INIT_FUNC(NODE)
8689 #endif
8690 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8691  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
8692 #endif
8693 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8694  SD_INIT_FUNC(MC)
8695 #endif
8696
8697 static int default_relax_domain_level = -1;
8698
8699 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
8700 {
8701         unsigned long val;
8702
8703         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
8704         if (val < SD_LV_MAX)
8705                 default_relax_domain_level = val;
8706
8707         return 1;
8708 }
8709 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
8710
8711 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
8712                                  struct sched_domain_attr *attr)
8713 {
8714         int request;
8715
8716         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
8717                 if (default_relax_domain_level < 0)
8718                         return;
8719                 else
8720                         request = default_relax_domain_level;
8721         } else
8722                 request = attr->relax_domain_level;
8723         if (request < sd->level) {
8724                 /* turn off idle balance on this domain */
8725                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8726         } else {
8727                 /* turn on idle balance on this domain */
8728                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8729         }
8730 }
8731
8732 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
8733                                  const struct cpumask *cpu_map)
8734 {
8735         switch (what) {
8736         case sa_sched_groups:
8737                 free_sched_groups(cpu_map, d->tmpmask); /* fall through */
8738                 d->sched_group_nodes = NULL;
8739         case sa_rootdomain:
8740                 free_rootdomain(d->rd); /* fall through */
8741         case sa_tmpmask:
8742                 free_cpumask_var(d->tmpmask); /* fall through */
8743         case sa_send_covered:
8744                 free_cpumask_var(d->send_covered); /* fall through */
8745         case sa_this_core_map:
8746                 free_cpumask_var(d->this_core_map); /* fall through */
8747         case sa_this_sibling_map:
8748                 free_cpumask_var(d->this_sibling_map); /* fall through */
8749         case sa_nodemask:
8750                 free_cpumask_var(d->nodemask); /* fall through */
8751         case sa_sched_group_nodes:
8752 #ifdef CONFIG_NUMA
8753                 kfree(d->sched_group_nodes); /* fall through */
8754         case sa_notcovered:
8755                 free_cpumask_var(d->notcovered); /* fall through */
8756         case sa_covered:
8757                 free_cpumask_var(d->covered); /* fall through */
8758         case sa_domainspan:
8759                 free_cpumask_var(d->domainspan); /* fall through */
8760 #endif
8761         case sa_none:
8762                 break;
8763         }
8764 }
8765
8766 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
8767                                                    const struct cpumask *cpu_map)
8768 {
8769 #ifdef CONFIG_NUMA
8770         if (!alloc_cpumask_var(&d->domainspan, GFP_KERNEL))
8771                 return sa_none;
8772         if (!alloc_cpumask_var(&d->covered, GFP_KERNEL))
8773                 return sa_domainspan;
8774         if (!alloc_cpumask_var(&d->notcovered, GFP_KERNEL))
8775                 return sa_covered;
8776         /* Allocate the per-node list of sched groups */
8777         d->sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids,
8778                                       sizeof(struct sched_group *), GFP_KERNEL);
8779         if (!d->sched_group_nodes) {
8780                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
8781                 return sa_notcovered;
8782         }
8783         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = d->sched_group_nodes;
8784 #endif
8785         if (!alloc_cpumask_var(&d->nodemask, GFP_KERNEL))
8786                 return sa_sched_group_nodes;
8787         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_sibling_map, GFP_KERNEL))
8788                 return sa_nodemask;
8789         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_core_map, GFP_KERNEL))
8790                 return sa_this_sibling_map;
8791         if (!alloc_cpumask_var(&d->send_covered, GFP_KERNEL))
8792                 return sa_this_core_map;
8793         if (!alloc_cpumask_var(&d->tmpmask, GFP_KERNEL))
8794                 return sa_send_covered;
8795         d->rd = alloc_rootdomain();
8796         if (!d->rd) {
8797                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
8798                 return sa_tmpmask;
8799         }
8800         return sa_rootdomain;
8801 }
8802
8803 static struct sched_domain *__build_numa_sched_domains(struct s_data *d,
8804         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr, int i)
8805 {
8806         struct sched_domain *sd = NULL;
8807 #ifdef CONFIG_NUMA
8808         struct sched_domain *parent;
8809
8810         d->sd_allnodes = 0;
8811         if (cpumask_weight(cpu_map) >
8812             SD_NODES_PER_DOMAIN * cpumask_weight(d->nodemask)) {
8813                 sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
8814                 SD_INIT(sd, ALLNODES);
8815                 set_domain_attribute(sd, attr);
8816                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
8817                 cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8818                 d->sd_allnodes = 1;
8819         }
8820         parent = sd;
8821
8822         sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
8823         SD_INIT(sd, NODE);
8824         set_domain_attribute(sd, attr);
8825         sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
8826         sd->parent = parent;
8827         if (parent)
8828                 parent->child = sd;
8829         cpumask_and(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(sd), cpu_map);
8830 #endif
8831         return sd;
8832 }
8833
8834 static struct sched_domain *__build_cpu_sched_domain(struct s_data *d,
8835         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8836         struct sched_domain *parent, int i)
8837 {
8838         struct sched_domain *sd;
8839         sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8840         SD_INIT(sd, CPU);
8841         set_domain_attribute(sd, attr);
8842         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), d->nodemask);
8843         sd->parent = parent;
8844         if (parent)
8845                 parent->child = sd;
8846         cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8847         return sd;
8848 }
8849
8850 static struct sched_domain *__build_mc_sched_domain(struct s_data *d,
8851         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8852         struct sched_domain *parent, int i)
8853 {
8854         struct sched_domain *sd = parent;
8855 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8856         sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8857         SD_INIT(sd, MC);
8858         set_domain_attribute(sd, attr);
8859         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_coregroup_mask(i));
8860         sd->parent = parent;
8861         parent->child = sd;
8862         cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8863 #endif
8864         return sd;
8865 }
8866
8867 static struct sched_domain *__build_smt_sched_domain(struct s_data *d,
8868         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8869         struct sched_domain *parent, int i)
8870 {
8871         struct sched_domain *sd = parent;
8872 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8873         sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8874         SD_INIT(sd, SIBLING);
8875         set_domain_attribute(sd, attr);
8876         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, topology_thread_cpumask(i));
8877         sd->parent = parent;
8878         parent->child = sd;
8879         cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8880 #endif
8881         return sd;
8882 }
8883
8884 static void build_sched_groups(struct s_data *d, enum sched_domain_level l,
8885                                const struct cpumask *cpu_map, int cpu)
8886 {
8887         switch (l) {
8888 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8889         case SD_LV_SIBLING: /* set up CPU (sibling) groups */
8890                 cpumask_and(d->this_sibling_map, cpu_map,
8891                             topology_thread_cpumask(cpu));
8892                 if (cpu == cpumask_first(d->this_sibling_map))
8893                         init_sched_build_groups(d->this_sibling_map, cpu_map,
8894                                                 &cpu_to_cpu_group,
8895                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8896                 break;
8897 #endif
8898 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8899         case SD_LV_MC: /* set up multi-core groups */
8900                 cpumask_and(d->this_core_map, cpu_map, cpu_coregroup_mask(cpu));
8901                 if (cpu == cpumask_first(d->this_core_map))
8902                         init_sched_build_groups(d->this_core_map, cpu_map,
8903                                                 &cpu_to_core_group,
8904                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8905                 break;
8906 #endif
8907         case SD_LV_CPU: /* set up physical groups */
8908                 cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(cpu), cpu_map);
8909                 if (!cpumask_empty(d->nodemask))
8910                         init_sched_build_groups(d->nodemask, cpu_map,
8911                                                 &cpu_to_phys_group,
8912                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8913                 break;
8914 #ifdef CONFIG_NUMA
8915         case SD_LV_ALLNODES:
8916                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group,
8917                                         d->send_covered, d->tmpmask);
8918                 break;
8919 #endif
8920         default:
8921                 break;
8922         }
8923 }
8924
8925 /*
8926  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
8927  * to the individual cpus
8928  */
8929 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8930                                  struct sched_domain_attr *attr)
8931 {
8932         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
8933         struct s_data d;
8934         struct sched_domain *sd;
8935         int i;
8936 #ifdef CONFIG_NUMA
8937         d.sd_allnodes = 0;
8938 #endif
8939
8940         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
8941         if (alloc_state != sa_rootdomain)
8942                 goto error;
8943         alloc_state = sa_sched_groups;
8944
8945         /*
8946          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
8947          */
8948         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8949                 cpumask_and(d.nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)),
8950                             cpu_map);
8951
8952                 sd = __build_numa_sched_domains(&d, cpu_map, attr, i);
8953                 sd = __build_cpu_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8954                 sd = __build_mc_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8955                 sd = __build_smt_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8956         }
8957
8958         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8959                 build_sched_groups(&d, SD_LV_SIBLING, cpu_map, i);
8960                 build_sched_groups(&d, SD_LV_MC, cpu_map, i);
8961         }
8962
8963         /* Set up physical groups */
8964         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8965                 build_sched_groups(&d, SD_LV_CPU, cpu_map, i);
8966
8967 #ifdef CONFIG_NUMA
8968         /* Set up node groups */
8969         if (d.sd_allnodes)
8970                 build_sched_groups(&d, SD_LV_ALLNODES, cpu_map, 0);
8971
8972         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8973                 if (build_numa_sched_groups(&d, cpu_map, i))
8974                         goto error;
8975 #endif
8976
8977         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
8978 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8979         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8980                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8981                 init_sched_groups_power(i, sd);
8982         }
8983 #endif
8984 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8985         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8986                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8987                 init_sched_groups_power(i, sd);
8988         }
8989 #endif
8990
8991         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8992                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8993                 init_sched_groups_power(i, sd);
8994         }
8995
8996 #ifdef CONFIG_NUMA
8997         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8998                 init_numa_sched_groups_power(d.sched_group_nodes[i]);
8999
9000         if (d.sd_allnodes) {
9001                 struct sched_group *sg;
9002
9003                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
9004                                                                 d.tmpmask);
9005                 init_numa_sched_groups_power(sg);
9006         }
9007 #endif
9008
9009         /* Attach the domains */
9010         for_each_cpu(i, cpu_map) {
9011 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9012                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
9013 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
9014                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
9015 #else
9016                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
9017 #endif
9018                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
9019         }
9020
9021         d.sched_group_nodes = NULL; /* don't free this we still need it */
9022         __free_domain_allocs(&d, sa_tmpmask, cpu_map);
9023         return 0;
9024
9025 error:
9026         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
9027         return -ENOMEM;
9028 }
9029
9030 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
9031 {
9032         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
9033 }
9034
9035 static struct cpumask *doms_cur;        /* current sched domains */
9036 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
9037 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
9038                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
9039
9040 /*
9041  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
9042  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
9043  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
9044  */
9045 static cpumask_var_t fallback_doms;
9046
9047 /*
9048  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
9049  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
9050  * or 0 if it stayed the same.
9051  */
9052 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
9053 {
9054         return 0;
9055 }
9056
9057 /*
9058  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
9059  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
9060  * exclude other special cases in the future.
9061  */
9062 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
9063 {
9064         int err;
9065
9066         arch_update_cpu_topology();
9067         ndoms_cur = 1;
9068         doms_cur = kmalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
9069         if (!doms_cur)
9070                 doms_cur = fallback_doms;
9071         cpumask_andnot(doms_cur, cpu_map, cpu_isolated_map);
9072         dattr_cur = NULL;
9073         err = build_sched_domains(doms_cur);
9074         register_sched_domain_sysctl();
9075
9076         return err;
9077 }
9078
9079 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
9080                                        struct cpumask *tmpmask)
9081 {
9082         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
9083 }
9084
9085 /*
9086  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
9087  * These cpus will now be attached to the NULL domain
9088  */
9089 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
9090 {
9091         /* Save because hotplug lock held. */
9092         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
9093         int i;
9094
9095         for_each_cpu(i, cpu_map)
9096                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
9097         synchronize_sched();
9098         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
9099 }
9100
9101 /* handle null as "default" */
9102 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
9103                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
9104 {
9105         struct sched_domain_attr tmp;
9106
9107         /* fast path */
9108         if (!new && !cur)
9109                 return 1;
9110
9111         tmp = SD_ATTR_INIT;
9112         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
9113                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
9114                         sizeof(struct sched_domain_attr));
9115 }
9116
9117 /*
9118  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
9119  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
9120  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
9121  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
9122  *
9123  * 'doms_new' is an array of cpumask's of length 'ndoms_new'.
9124  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
9125  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
9126  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
9127  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
9128  * it as it is.
9129  *
9130  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
9131  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
9132  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL &&
9133  * ndoms_new == 1, and partition_sched_domains() will fallback to
9134  * the single partition 'fallback_doms', it also forces the domains
9135  * to be rebuilt.
9136  *
9137  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
9138  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
9139  * and it will not create the default domain.
9140  *
9141  * Call with hotplug lock held
9142  */
9143 /* FIXME: Change to struct cpumask *doms_new[] */
9144 void partition_sched_domains(int ndoms_new, struct cpumask *doms_new,
9145                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
9146 {
9147         int i, j, n;
9148         int new_topology;
9149
9150         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9151
9152         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
9153         unregister_sched_domain_sysctl();
9154
9155         /* Let architecture update cpu core mappings. */
9156         new_topology = arch_update_cpu_topology();
9157
9158         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
9159
9160         /* Destroy deleted domains */
9161         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
9162                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
9163                         if (cpumask_equal(&doms_cur[i], &doms_new[j])
9164                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
9165                                 goto match1;
9166                 }
9167                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
9168                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
9169 match1:
9170                 ;
9171         }
9172
9173         if (doms_new == NULL) {
9174                 ndoms_cur = 0;
9175                 doms_new = fallback_doms;
9176                 cpumask_andnot(&doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
9177                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
9178         }
9179
9180         /* Build new domains */
9181         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
9182                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
9183                         if (cpumask_equal(&doms_new[i], &doms_cur[j])
9184                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
9185                                 goto match2;
9186                 }
9187                 /* no match - add a new doms_new */
9188                 __build_sched_domains(doms_new + i,
9189                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
9190 match2:
9191                 ;
9192         }
9193
9194         /* Remember the new sched domains */
9195         if (doms_cur != fallback_doms)
9196                 kfree(doms_cur);
9197         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
9198         doms_cur = doms_new;
9199         dattr_cur = dattr_new;
9200         ndoms_cur = ndoms_new;
9201
9202         register_sched_domain_sysctl();
9203
9204         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9205 }
9206
9207 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
9208 static void arch_reinit_sched_domains(void)
9209 {
9210         get_online_cpus();
9211
9212         /* Destroy domains first to force the rebuild */
9213         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
9214
9215         rebuild_sched_domains();
9216         put_online_cpus();
9217 }
9218
9219 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
9220 {
9221         unsigned int level = 0;
9222
9223         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
9224                 return -EINVAL;
9225
9226         /*
9227          * level is always be positive so don't check for
9228          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
9229          * What happens on 0 or 1 byte write,
9230          * need to check for count as well?
9231          */
9232
9233         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
9234                 return -EINVAL;
9235
9236         if (smt)
9237                 sched_smt_power_savings = level;
9238         else
9239                 sched_mc_power_savings = level;
9240
9241         arch_reinit_sched_domains();
9242
9243         return count;
9244 }
9245
9246 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9247 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
9248                                            char *page)
9249 {
9250         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
9251 }
9252 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
9253                                             const char *buf, size_t count)
9254 {
9255         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
9256 }
9257 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
9258                          sched_mc_power_savings_show,
9259                          sched_mc_power_savings_store);
9260 #endif
9261
9262 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9263 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
9264                                             char *page)
9265 {
9266         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
9267 }
9268 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
9269                                              const char *buf, size_t count)
9270 {
9271         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
9272 }
9273 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
9274                    sched_smt_power_savings_show,
9275                    sched_smt_power_savings_store);
9276 #endif
9277
9278 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
9279 {
9280         int err = 0;
9281
9282 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9283         if (smt_capable())
9284                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
9285                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
9286 #endif
9287 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9288         if (!err && mc_capable())
9289                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
9290                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
9291 #endif
9292         return err;
9293 }
9294 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
9295
9296 #ifndef CONFIG_CPUSETS
9297 /*
9298  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
9299  * When cpusets are enabled they take over this function.
9300  */
9301 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
9302                                 unsigned long action, void *hcpu)
9303 {
9304         switch (action) {
9305         case CPU_ONLINE:
9306         case CPU_ONLINE_FROZEN:
9307         case CPU_DOWN_PREPARE:
9308         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
9309         case CPU_DOWN_FAILED:
9310         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
9311                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
9312                 return NOTIFY_OK;
9313
9314         default:
9315                 return NOTIFY_DONE;
9316         }
9317 }
9318 #endif
9319
9320 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
9321                                 unsigned long action, void *hcpu)
9322 {
9323         int cpu = (int)(long)hcpu;
9324
9325         switch (action) {
9326         case CPU_DOWN_PREPARE:
9327         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
9328                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
9329                 return NOTIFY_OK;
9330
9331         case CPU_DOWN_FAILED:
9332         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
9333         case CPU_ONLINE:
9334         case CPU_ONLINE_FROZEN:
9335                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
9336                 return NOTIFY_OK;
9337
9338         default:
9339                 return NOTIFY_DONE;
9340         }
9341 }
9342
9343 void __init sched_init_smp(void)
9344 {
9345         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
9346
9347         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
9348         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
9349
9350 #if defined(CONFIG_NUMA)
9351         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
9352                                                                 GFP_KERNEL);
9353         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
9354 #endif
9355         get_online_cpus();
9356         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9357         arch_init_sched_domains(cpu_active_mask);
9358         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
9359         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
9360                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
9361         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9362         put_online_cpus();
9363
9364 #ifndef CONFIG_CPUSETS
9365         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
9366         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
9367 #endif
9368
9369         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
9370         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
9371
9372         init_hrtick();
9373
9374         /* Move init over to a non-isolated CPU */
9375         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
9376                 BUG();
9377         sched_init_granularity();
9378         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
9379
9380         init_sched_rt_class();
9381 }
9382 #else
9383 void __init sched_init_smp(void)
9384 {
9385         sched_init_granularity();
9386 }
9387 #endif /* CONFIG_SMP */
9388
9389 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
9390
9391 int in_sched_functions(unsigned long addr)
9392 {
9393         return in_lock_functions(addr) ||
9394                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
9395                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
9396 }
9397
9398 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
9399 {
9400         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
9401         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
9402 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9403         cfs_rq->rq = rq;
9404 #endif
9405         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
9406 }
9407
9408 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
9409 {
9410         struct rt_prio_array *array;
9411         int i;
9412
9413         array = &rt_rq->active;
9414         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
9415                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
9416                 __clear_bit(i, array->bitmap);
9417         }
9418         /* delimiter for bitsearch: */
9419         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
9420
9421 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9422         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
9423 #ifdef CONFIG_SMP
9424         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
9425 #endif
9426 #endif
9427 #ifdef CONFIG_SMP
9428         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
9429         rt_rq->overloaded = 0;
9430         plist_head_init(&rt_rq->pushable_tasks, &rq->lock);
9431 #endif
9432
9433         rt_rq->rt_time = 0;
9434         rt_rq->rt_throttled = 0;
9435         rt_rq->rt_runtime = 0;
9436         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9437
9438 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9439         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
9440         rt_rq->rq = rq;
9441 #endif
9442 }
9443
9444 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9445 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
9446                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
9447                                 struct sched_entity *parent)
9448 {
9449         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9450         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
9451         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
9452         cfs_rq->tg = tg;
9453         if (add)
9454                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
9455
9456         tg->se[cpu] = se;
9457         /* se could be NULL for init_task_group */
9458         if (!se)
9459                 return;
9460
9461         if (!parent)
9462                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
9463         else
9464                 se->cfs_rq = parent->my_q;
9465
9466         se->my_q = cfs_rq;
9467         se->load.weight = tg->shares;
9468         se->load.inv_weight = 0;
9469         se->parent = parent;
9470 }
9471 #endif
9472
9473 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9474 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
9475                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
9476                 struct sched_rt_entity *parent)
9477 {
9478         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9479
9480         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
9481         init_rt_rq(rt_rq, rq);
9482         rt_rq->tg = tg;
9483         rt_rq->rt_se = rt_se;
9484         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9485         if (add)
9486                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
9487
9488         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
9489         if (!rt_se)
9490                 return;
9491
9492         if (!parent)
9493                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
9494         else
9495                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
9496
9497         rt_se->my_q = rt_rq;
9498         rt_se->parent = parent;
9499         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
9500 }
9501 #endif
9502
9503 void __init sched_init(void)
9504 {
9505         int i, j;
9506         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
9507
9508 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9509         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9510 #endif
9511 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9512         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9513 #endif
9514 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9515         alloc_size *= 2;
9516 #endif
9517 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9518         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
9519 #endif
9520         /*
9521          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
9522          * we use alloc_bootmem().
9523          */
9524         if (alloc_size) {
9525                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
9526
9527 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9528                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9529                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9530
9531                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9532                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9533
9534 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9535                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9536                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9537
9538                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9539                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9540 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9541 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9542 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9543                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9544                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9545
9546                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9547                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9548
9549 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9550                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9551                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9552
9553                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9554                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9555 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9556 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9557 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9558                 for_each_possible_cpu(i) {
9559                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
9560                         ptr += cpumask_size();
9561                 }
9562 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9563         }
9564
9565 #ifdef CONFIG_SMP
9566         init_defrootdomain();
9567 #endif
9568
9569         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
9570                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9571
9572 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9573         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
9574                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9575 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9576         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
9577                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
9578 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9579 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9580
9581 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9582         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
9583         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
9584
9585 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9586         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
9587         init_task_group.parent = &root_task_group;
9588         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
9589 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9590 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9591
9592 #if defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED && defined CONFIG_SMP
9593         update_shares_data = __alloc_percpu(nr_cpu_ids * sizeof(unsigned long),
9594                                             __alignof__(unsigned long));
9595 #endif
9596         for_each_possible_cpu(i) {
9597                 struct rq *rq;
9598
9599                 rq = cpu_rq(i);
9600                 spin_lock_init(&rq->lock);
9601                 rq->nr_running = 0;
9602                 rq->calc_load_active = 0;
9603                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9604                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
9605                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
9606 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9607                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
9608                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
9609 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9610                 /*
9611                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
9612                  *
9613                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
9614                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
9615                  * system cpu resource is divided among the tasks of
9616                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
9617                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
9618                  * (se->load.weight).
9619                  *
9620                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
9621                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
9622                  * then A0's share of the cpu resource is:
9623                  *
9624                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
9625                  *
9626                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
9627                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
9628                  */
9629                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
9630 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9631                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
9632                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
9633                 /*
9634                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
9635                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
9636                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
9637                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
9638                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
9639                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
9640                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
9641                  * (init_tg_cfs_rq) and having one entity represent this group of
9642                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
9643                  */
9644                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
9645                                 &per_cpu(init_tg_cfs_rq, i),
9646                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
9647                                 root_task_group.se[i]);
9648
9649 #endif
9650 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9651
9652                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
9653 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9654                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
9655 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9656                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
9657 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9658                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
9659                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
9660                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
9661                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
9662                                 root_task_group.rt_se[i]);
9663 #endif
9664 #endif
9665
9666                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
9667                         rq->cpu_load[j] = 0;
9668 #ifdef CONFIG_SMP
9669                 rq->sd = NULL;
9670                 rq->rd = NULL;
9671                 rq->post_schedule = 0;
9672                 rq->active_balance = 0;
9673                 rq->next_balance = jiffies;
9674                 rq->push_cpu = 0;
9675                 rq->cpu = i;
9676                 rq->online = 0;
9677                 rq->migration_thread = NULL;
9678                 rq->idle_stamp = 0;
9679                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
9680                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
9681                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
9682 #endif
9683                 init_rq_hrtick(rq);
9684                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
9685         }
9686
9687         set_load_weight(&init_task);
9688
9689 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
9690         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
9691 #endif
9692
9693 #ifdef CONFIG_SMP
9694         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
9695 #endif
9696
9697 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
9698         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
9699 #endif
9700
9701         /*
9702          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
9703          */
9704         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
9705         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
9706
9707         /*
9708          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
9709          * called from this thread, however somewhere below it might be,
9710          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
9711          * when this runqueue becomes "idle".
9712          */
9713         init_idle(current, smp_processor_id());
9714
9715         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9716
9717         /*
9718          * During early bootup we pretend to be a normal task:
9719          */
9720         current->sched_class = &fair_sched_class;
9721
9722         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9723         zalloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9724 #ifdef CONFIG_SMP
9725 #ifdef CONFIG_NO_HZ
9726         zalloc_cpumask_var(&nohz.cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9727         alloc_cpumask_var(&nohz.ilb_grp_nohz_mask, GFP_NOWAIT);
9728 #endif
9729         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
9730         if (cpu_isolated_map == NULL)
9731                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
9732 #endif /* SMP */
9733
9734         perf_event_init();
9735
9736         scheduler_running = 1;
9737 }
9738
9739 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
9740 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
9741 {
9742         int nested = preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE;
9743
9744         return (nested == PREEMPT_INATOMIC_BASE + preempt_offset);
9745 }
9746
9747 static int __might_sleep_init_called;
9748 int __init __might_sleep_init(void)
9749 {
9750         __might_sleep_init_called = 1;
9751         return 0;
9752 }
9753 early_initcall(__might_sleep_init);
9754
9755 void __might_sleep(char *file, int line, int preempt_offset)
9756 {
9757 #ifdef in_atomic
9758         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
9759
9760         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
9761             oops_in_progress)
9762                 return;
9763         if (system_state != SYSTEM_RUNNING &&
9764             (!__might_sleep_init_called || system_state != SYSTEM_BOOTING))
9765                 return;
9766         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9767                 return;
9768         prev_jiffy = jiffies;
9769
9770         printk(KERN_ERR
9771                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
9772                         file, line);
9773         printk(KERN_ERR
9774                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
9775                         in_atomic(), irqs_disabled(),
9776                         current->pid, current->comm);
9777
9778         debug_show_held_locks(current);
9779         if (irqs_disabled())
9780                 print_irqtrace_events(current);
9781         dump_stack();
9782 #endif
9783 }
9784 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
9785 #endif
9786
9787 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
9788 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
9789 {
9790         int on_rq;
9791
9792         update_rq_clock(rq);
9793         on_rq = p->se.on_rq;
9794         if (on_rq)
9795                 deactivate_task(rq, p, 0);
9796         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
9797         if (on_rq) {
9798                 activate_task(rq, p, 0);
9799                 resched_task(rq->curr);
9800         }
9801 }
9802
9803 void normalize_rt_tasks(void)
9804 {
9805         struct task_struct *g, *p;
9806         unsigned long flags;
9807         struct rq *rq;
9808
9809         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
9810         do_each_thread(g, p) {
9811                 /*
9812                  * Only normalize user tasks:
9813                  */
9814                 if (!p->mm)
9815                         continue;
9816
9817                 p->se.exec_start                = 0;
9818 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
9819                 p->se.wait_start                = 0;
9820                 p->se.sleep_start               = 0;
9821                 p->se.block_start               = 0;
9822 #endif
9823
9824                 if (!rt_task(p)) {
9825                         /*
9826                          * Renice negative nice level userspace
9827                          * tasks back to 0:
9828                          */
9829                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
9830                                 set_user_nice(p, 0);
9831                         continue;
9832                 }
9833
9834                 spin_lock(&p->pi_lock);
9835                 rq = __task_rq_lock(p);
9836
9837                 normalize_task(rq, p);
9838
9839                 __task_rq_unlock(rq);
9840                 spin_unlock(&p->pi_lock);
9841         } while_each_thread(g, p);
9842
9843         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
9844 }
9845
9846 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
9847
9848 #ifdef CONFIG_IA64
9849 /*
9850  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
9851  *
9852  * They can only be called when the whole system has been
9853  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
9854  * activity can take place. Using them for anything else would
9855  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
9856  * under any other configuration.
9857  */
9858
9859 /**
9860  * curr_task - return the current task for a given cpu.
9861  * @cpu: the processor in question.
9862  *
9863  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9864  */
9865 struct task_struct *curr_task(int cpu)
9866 {
9867         return cpu_curr(cpu);
9868 }
9869
9870 /**
9871  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
9872  * @cpu: the processor in question.
9873  * @p: the task pointer to set.
9874  *
9875  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
9876  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
9877  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
9878  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
9879  * and caller must save the original value of the current task (see
9880  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
9881  * re-starting the system.
9882  *
9883  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9884  */
9885 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
9886 {
9887         cpu_curr(cpu) = p;
9888 }
9889
9890 #endif
9891
9892 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9893 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9894 {
9895         int i;
9896
9897         for_each_possible_cpu(i) {
9898                 if (tg->cfs_rq)
9899                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
9900                 if (tg->se)
9901                         kfree(tg->se[i]);
9902         }
9903
9904         kfree(tg->cfs_rq);
9905         kfree(tg->se);
9906 }
9907
9908 static
9909 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9910 {
9911         struct cfs_rq *cfs_rq;
9912         struct sched_entity *se;
9913         struct rq *rq;
9914         int i;
9915
9916         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9917         if (!tg->cfs_rq)
9918                 goto err;
9919         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9920         if (!tg->se)
9921                 goto err;
9922
9923         tg->shares = NICE_0_LOAD;
9924
9925         for_each_possible_cpu(i) {
9926                 rq = cpu_rq(i);
9927
9928                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
9929                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9930                 if (!cfs_rq)
9931                         goto err;
9932
9933                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
9934                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9935                 if (!se)
9936                         goto err;
9937
9938                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
9939         }
9940
9941         return 1;
9942
9943  err:
9944         return 0;
9945 }
9946
9947 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9948 {
9949         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
9950                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
9951 }
9952
9953 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9954 {
9955         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
9956 }
9957 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
9958 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9959 {
9960 }
9961
9962 static inline
9963 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9964 {
9965         return 1;
9966 }
9967
9968 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9969 {
9970 }
9971
9972 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9973 {
9974 }
9975 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9976
9977 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9978 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9979 {
9980         int i;
9981
9982         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
9983
9984         for_each_possible_cpu(i) {
9985                 if (tg->rt_rq)
9986                         kfree(tg->rt_rq[i]);
9987                 if (tg->rt_se)
9988                         kfree(tg->rt_se[i]);
9989         }
9990
9991         kfree(tg->rt_rq);
9992         kfree(tg->rt_se);
9993 }
9994
9995 static
9996 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9997 {
9998         struct rt_rq *rt_rq;
9999         struct sched_rt_entity *rt_se;
10000         struct rq *rq;
10001         int i;
10002
10003         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
10004         if (!tg->rt_rq)
10005                 goto err;
10006         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
10007         if (!tg->rt_se)
10008                 goto err;
10009
10010         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
10011                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
10012
10013         for_each_possible_cpu(i) {
10014                 rq = cpu_rq(i);
10015
10016                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
10017                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
10018                 if (!rt_rq)
10019                         goto err;
10020
10021                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
10022                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
10023                 if (!rt_se)
10024                         goto err;
10025
10026                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
10027         }
10028
10029         return 1;
10030
10031  err:
10032         return 0;
10033 }
10034
10035 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
10036 {
10037         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
10038                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
10039 }
10040
10041 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
10042 {
10043         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
10044 }
10045 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10046 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
10047 {
10048 }
10049
10050 static inline
10051 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
10052 {
10053         return 1;
10054 }
10055
10056 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
10057 {
10058 }
10059
10060 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
10061 {
10062 }
10063 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10064
10065 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
10066 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
10067 {
10068         free_fair_sched_group(tg);
10069         free_rt_sched_group(tg);
10070         kfree(tg);
10071 }
10072
10073 /* allocate runqueue etc for a new task group */
10074 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
10075 {
10076         struct task_group *tg;
10077         unsigned long flags;
10078         int i;
10079
10080         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
10081         if (!tg)
10082                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10083
10084         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
10085                 goto err;
10086
10087         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
10088                 goto err;
10089
10090         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10091         for_each_possible_cpu(i) {
10092                 register_fair_sched_group(tg, i);
10093                 register_rt_sched_group(tg, i);
10094         }
10095         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
10096
10097         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
10098
10099         tg->parent = parent;
10100         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
10101         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
10102         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10103
10104         return tg;
10105
10106 err:
10107         free_sched_group(tg);
10108         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10109 }
10110
10111 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
10112 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
10113 {
10114         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
10115         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
10116 }
10117
10118 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
10119 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
10120 {
10121         unsigned long flags;
10122         int i;
10123
10124         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10125         for_each_possible_cpu(i) {
10126                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
10127                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
10128         }
10129         list_del_rcu(&tg->list);
10130         list_del_rcu(&tg->siblings);
10131         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10132
10133         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
10134         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
10135 }
10136
10137 /* change task's runqueue when it moves between groups.
10138  *      The caller of this function should have put the task in its new group
10139  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
10140  *      reflect its new group.
10141  */
10142 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
10143 {
10144         int on_rq, running;
10145         unsigned long flags;
10146         struct rq *rq;
10147
10148         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
10149
10150         update_rq_clock(rq);
10151
10152         running = task_current(rq, tsk);
10153         on_rq = tsk->se.on_rq;
10154
10155         if (on_rq)
10156                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
10157         if (unlikely(running))
10158                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
10159
10160         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
10161
10162 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10163         if (tsk->sched_class->moved_group)
10164                 tsk->sched_class->moved_group(tsk, on_rq);
10165 #endif
10166
10167         if (unlikely(running))
10168                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
10169         if (on_rq)
10170                 enqueue_task(rq, tsk, 0, false);
10171
10172         task_rq_unlock(rq, &flags);
10173 }
10174 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
10175
10176 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10177 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
10178 {
10179         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
10180         int on_rq;
10181
10182         on_rq = se->on_rq;
10183         if (on_rq)
10184                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
10185
10186         se->load.weight = shares;
10187         se->load.inv_weight = 0;
10188
10189         if (on_rq)
10190                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
10191 }
10192
10193 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
10194 {
10195         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
10196         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
10197         unsigned long flags;
10198
10199         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
10200         __set_se_shares(se, shares);
10201         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
10202 }
10203
10204 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
10205
10206 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
10207 {
10208         int i;
10209         unsigned long flags;
10210
10211         /*
10212          * We can't change the weight of the root cgroup.
10213          */
10214         if (!tg->se[0])
10215                 return -EINVAL;
10216
10217         if (shares < MIN_SHARES)
10218                 shares = MIN_SHARES;
10219         else if (shares > MAX_SHARES)
10220                 shares = MAX_SHARES;
10221
10222         mutex_lock(&shares_mutex);
10223         if (tg->shares == shares)
10224                 goto done;
10225
10226         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10227         for_each_possible_cpu(i)
10228                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
10229         list_del_rcu(&tg->siblings);
10230         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10231
10232         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
10233         synchronize_sched();
10234
10235         /*
10236          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
10237          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
10238          */
10239         tg->shares = shares;
10240         for_each_possible_cpu(i) {
10241                 /*
10242                  * force a rebalance
10243                  */
10244                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
10245                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
10246         }
10247
10248         /*
10249          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
10250          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
10251          */
10252         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10253         for_each_possible_cpu(i)
10254                 register_fair_sched_group(tg, i);
10255         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
10256         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10257 done:
10258         mutex_unlock(&shares_mutex);
10259         return 0;
10260 }
10261
10262 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
10263 {
10264         return tg->shares;
10265 }
10266 #endif
10267
10268 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10269 /*
10270  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
10271  */
10272 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
10273
10274 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
10275 {
10276         if (runtime == RUNTIME_INF)
10277                 return 1ULL << 20;
10278
10279         return div64_u64(runtime << 20, period);
10280 }
10281
10282 /* Must be called with tasklist_lock held */
10283 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
10284 {
10285         struct task_struct *g, *p;
10286
10287         do_each_thread(g, p) {
10288                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
10289                         return 1;
10290         } while_each_thread(g, p);
10291
10292         return 0;
10293 }
10294
10295 struct rt_schedulable_data {
10296         struct task_group *tg;
10297         u64 rt_period;
10298         u64 rt_runtime;
10299 };
10300
10301 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
10302 {
10303         struct rt_schedulable_data *d = data;
10304         struct task_group *child;
10305         unsigned long total, sum = 0;
10306         u64 period, runtime;
10307
10308         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10309         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10310
10311         if (tg == d->tg) {
10312                 period = d->rt_period;
10313                 runtime = d->rt_runtime;
10314         }
10315
10316 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
10317         if (tg == &root_task_group) {
10318                 period = global_rt_period();
10319                 runtime = global_rt_runtime();
10320         }
10321 #endif
10322
10323         /*
10324          * Cannot have more runtime than the period.
10325          */
10326         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
10327                 return -EINVAL;
10328
10329         /*
10330          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
10331          */
10332         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
10333                 return -EBUSY;
10334
10335         total = to_ratio(period, runtime);
10336
10337         /*
10338          * Nobody can have more than the global setting allows.
10339          */
10340         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
10341                 return -EINVAL;
10342
10343         /*
10344          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
10345          */
10346         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
10347                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
10348                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
10349
10350                 if (child == d->tg) {
10351                         period = d->rt_period;
10352                         runtime = d->rt_runtime;
10353                 }
10354
10355                 sum += to_ratio(period, runtime);
10356         }
10357
10358         if (sum > total)
10359                 return -EINVAL;
10360
10361         return 0;
10362 }
10363
10364 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
10365 {
10366         struct rt_schedulable_data data = {
10367                 .tg = tg,
10368                 .rt_period = period,
10369                 .rt_runtime = runtime,
10370         };
10371
10372         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
10373 }
10374
10375 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
10376                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
10377 {
10378         int i, err = 0;
10379
10380         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10381         read_lock(&tasklist_lock);
10382         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
10383         if (err)
10384                 goto unlock;
10385
10386         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10387         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
10388         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
10389
10390         for_each_possible_cpu(i) {
10391                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
10392
10393                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10394                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
10395                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10396         }
10397         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10398  unlock:
10399         read_unlock(&tasklist_lock);
10400         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10401
10402         return err;
10403 }
10404
10405 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
10406 {
10407         u64 rt_runtime, rt_period;
10408
10409         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10410         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
10411         if (rt_runtime_us < 0)
10412                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
10413
10414         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10415 }
10416
10417 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
10418 {
10419         u64 rt_runtime_us;
10420
10421         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
10422                 return -1;
10423
10424         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10425         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
10426         return rt_runtime_us;
10427 }
10428
10429 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
10430 {
10431         u64 rt_runtime, rt_period;
10432
10433         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
10434         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10435
10436         if (rt_period == 0)
10437                 return -EINVAL;
10438
10439         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10440 }
10441
10442 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
10443 {
10444         u64 rt_period_us;
10445
10446         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10447         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
10448         return rt_period_us;
10449 }
10450
10451 static int sched_rt_global_constraints(void)
10452 {
10453         u64 runtime, period;
10454         int ret = 0;
10455
10456         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10457                 return -EINVAL;
10458
10459         runtime = global_rt_runtime();
10460         period = global_rt_period();
10461
10462         /*
10463          * Sanity check on the sysctl variables.
10464          */
10465         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
10466                 return -EINVAL;
10467
10468         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10469         read_lock(&tasklist_lock);
10470         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
10471         read_unlock(&tasklist_lock);
10472         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10473
10474         return ret;
10475 }
10476
10477 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
10478 {
10479         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
10480         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
10481                 return 0;
10482
10483         return 1;
10484 }
10485
10486 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10487 static int sched_rt_global_constraints(void)
10488 {
10489         unsigned long flags;
10490         int i;
10491
10492         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10493                 return -EINVAL;
10494
10495         /*
10496          * There's always some RT tasks in the root group
10497          * -- migration, kstopmachine etc..
10498          */
10499         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
10500                 return -EBUSY;
10501
10502         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10503         for_each_possible_cpu(i) {
10504                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
10505
10506                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10507                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
10508                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10509         }
10510         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10511
10512         return 0;
10513 }
10514 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10515
10516 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
10517                 void __user *buffer, size_t *lenp,
10518                 loff_t *ppos)
10519 {
10520         int ret;
10521         int old_period, old_runtime;
10522         static DEFINE_MUTEX(mutex);
10523
10524         mutex_lock(&mutex);
10525         old_period = sysctl_sched_rt_period;
10526         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
10527
10528         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
10529
10530         if (!ret && write) {
10531                 ret = sched_rt_global_constraints();
10532                 if (ret) {
10533                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
10534                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
10535                 } else {
10536                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
10537                         def_rt_bandwidth.rt_period =
10538                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
10539                 }
10540         }
10541         mutex_unlock(&mutex);
10542
10543         return ret;
10544 }
10545
10546 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
10547
10548 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
10549 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
10550 {
10551         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
10552                             struct task_group, css);
10553 }
10554
10555 static struct cgroup_subsys_state *
10556 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10557 {
10558         struct task_group *tg, *parent;
10559
10560         if (!cgrp->parent) {
10561                 /* This is early initialization for the top cgroup */
10562                 return &init_task_group.css;
10563         }
10564
10565         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
10566         tg = sched_create_group(parent);
10567         if (IS_ERR(tg))
10568                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10569
10570         return &tg->css;
10571 }
10572
10573 static void
10574 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10575 {
10576         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10577
10578         sched_destroy_group(tg);
10579 }
10580
10581 static int
10582 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
10583 {
10584         if ((current != tsk) && (!capable(CAP_SYS_NICE))) {
10585                 const struct cred *cred = current_cred(), *tcred;
10586
10587                 tcred = __task_cred(tsk);
10588
10589                 if (cred->euid != tcred->uid && cred->euid != tcred->suid)
10590                         return -EPERM;
10591         }
10592
10593 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10594         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
10595                 return -EINVAL;
10596 #else
10597         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
10598         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
10599                 return -EINVAL;
10600 #endif
10601         return 0;
10602 }
10603
10604 static int
10605 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10606                       struct task_struct *tsk, bool threadgroup)
10607 {
10608         int retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, tsk);
10609         if (retval)
10610                 return retval;
10611         if (threadgroup) {
10612                 struct task_struct *c;
10613                 rcu_read_lock();
10614                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
10615                         retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, c);
10616                         if (retval) {
10617                                 rcu_read_unlock();
10618                                 return retval;
10619                         }
10620                 }
10621                 rcu_read_unlock();
10622         }
10623         return 0;
10624 }
10625
10626 static void
10627 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10628                   struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk,
10629                   bool threadgroup)
10630 {
10631         sched_move_task(tsk);
10632         if (threadgroup) {
10633                 struct task_struct *c;
10634                 rcu_read_lock();
10635                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
10636                         sched_move_task(c);
10637                 }
10638                 rcu_read_unlock();
10639         }
10640 }
10641
10642 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10643 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10644                                 u64 shareval)
10645 {
10646         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
10647 }
10648
10649 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10650 {
10651         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10652
10653         return (u64) tg->shares;
10654 }
10655 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
10656
10657 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10658 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10659                                 s64 val)
10660 {
10661         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
10662 }
10663
10664 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10665 {
10666         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
10667 }
10668
10669 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10670                 u64 rt_period_us)
10671 {
10672         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
10673 }
10674
10675 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10676 {
10677         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
10678 }
10679 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10680
10681 static struct cftype cpu_files[] = {
10682 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10683         {
10684                 .name = "shares",
10685                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
10686                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
10687         },
10688 #endif
10689 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10690         {
10691                 .name = "rt_runtime_us",
10692                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
10693                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
10694         },
10695         {
10696                 .name = "rt_period_us",
10697                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
10698                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
10699         },
10700 #endif
10701 };
10702
10703 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
10704 {
10705         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
10706 }
10707
10708 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
10709         .name           = "cpu",
10710         .create         = cpu_cgroup_create,
10711         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
10712         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
10713         .attach         = cpu_cgroup_attach,
10714         .populate       = cpu_cgroup_populate,
10715         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
10716         .early_init     = 1,
10717 };
10718
10719 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
10720
10721 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
10722
10723 /*
10724  * CPU accounting code for task groups.
10725  *
10726  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
10727  * (balbir@in.ibm.com).
10728  */
10729
10730 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
10731 struct cpuacct {
10732         struct cgroup_subsys_state css;
10733         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
10734         u64 *cpuusage;
10735         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
10736         struct cpuacct *parent;
10737 };
10738
10739 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
10740
10741 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
10742 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
10743 {
10744         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
10745                             struct cpuacct, css);
10746 }
10747
10748 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
10749 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
10750 {
10751         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
10752                             struct cpuacct, css);
10753 }
10754
10755 /* create a new cpu accounting group */
10756 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
10757         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10758 {
10759         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
10760         int i;
10761
10762         if (!ca)
10763                 goto out;
10764
10765         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
10766         if (!ca->cpuusage)
10767                 goto out_free_ca;
10768
10769         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10770                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
10771                         goto out_free_counters;
10772
10773         if (cgrp->parent)
10774                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
10775
10776         return &ca->css;
10777
10778 out_free_counters:
10779         while (--i >= 0)
10780                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10781         free_percpu(ca->cpuusage);
10782 out_free_ca:
10783         kfree(ca);
10784 out:
10785         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10786 }
10787
10788 /* destroy an existing cpu accounting group */
10789 static void
10790 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10791 {
10792         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10793         int i;
10794
10795         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10796                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10797         free_percpu(ca->cpuusage);
10798         kfree(ca);
10799 }
10800
10801 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
10802 {
10803         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10804         u64 data;
10805
10806 #ifndef CONFIG_64BIT
10807         /*
10808          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
10809          */
10810         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10811         data = *cpuusage;
10812         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10813 #else
10814         data = *cpuusage;
10815 #endif
10816
10817         return data;
10818 }
10819
10820 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
10821 {
10822         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10823
10824 #ifndef CONFIG_64BIT
10825         /*
10826          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
10827          */
10828         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10829         *cpuusage = val;
10830         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10831 #else
10832         *cpuusage = val;
10833 #endif
10834 }
10835
10836 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
10837 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10838 {
10839         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10840         u64 totalcpuusage = 0;
10841         int i;
10842
10843         for_each_present_cpu(i)
10844                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10845
10846         return totalcpuusage;
10847 }
10848
10849 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10850                                                                 u64 reset)
10851 {
10852         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10853         int err = 0;
10854         int i;
10855
10856         if (reset) {
10857                 err = -EINVAL;
10858                 goto out;
10859         }
10860
10861         for_each_present_cpu(i)
10862                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
10863
10864 out:
10865         return err;
10866 }
10867
10868 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
10869                                    struct seq_file *m)
10870 {
10871         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
10872         u64 percpu;
10873         int i;
10874
10875         for_each_present_cpu(i) {
10876                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10877                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
10878         }
10879         seq_printf(m, "\n");
10880         return 0;
10881 }
10882
10883 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
10884         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
10885         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
10886 };
10887
10888 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10889                 struct cgroup_map_cb *cb)
10890 {
10891         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10892         int i;
10893
10894         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
10895                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
10896                 val = cputime64_to_clock_t(val);
10897                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
10898         }
10899         return 0;
10900 }
10901
10902 static struct cftype files[] = {
10903         {
10904                 .name = "usage",
10905                 .read_u64 = cpuusage_read,
10906                 .write_u64 = cpuusage_write,
10907         },
10908         {
10909                 .name = "usage_percpu",
10910                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
10911         },
10912         {
10913                 .name = "stat",
10914                 .read_map = cpuacct_stats_show,
10915         },
10916 };
10917
10918 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10919 {
10920         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
10921 }
10922
10923 /*
10924  * charge this task's execution time to its accounting group.
10925  *
10926  * called with rq->lock held.
10927  */
10928 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
10929 {
10930         struct cpuacct *ca;
10931         int cpu;
10932
10933         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10934                 return;
10935
10936         cpu = task_cpu(tsk);
10937
10938         rcu_read_lock();
10939
10940         ca = task_ca(tsk);
10941
10942         for (; ca; ca = ca->parent) {
10943                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10944                 *cpuusage += cputime;
10945         }
10946
10947         rcu_read_unlock();
10948 }
10949
10950 /*
10951  * When CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING is enabled one jiffy can be very large
10952  * in cputime_t units. As a result, cpuacct_update_stats calls
10953  * percpu_counter_add with values large enough to always overflow the
10954  * per cpu batch limit causing bad SMP scalability.
10955  *
10956  * To fix this we scale percpu_counter_batch by cputime_one_jiffy so we
10957  * batch the same amount of time with CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING disabled
10958  * and enabled. We cap it at INT_MAX which is the largest allowed batch value.
10959  */
10960 #ifdef CONFIG_SMP
10961 #define CPUACCT_BATCH   \
10962         min_t(long, percpu_counter_batch * cputime_one_jiffy, INT_MAX)
10963 #else
10964 #define CPUACCT_BATCH   0
10965 #endif
10966
10967 /*
10968  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
10969  */
10970 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
10971                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
10972 {
10973         struct cpuacct *ca;
10974         int batch = CPUACCT_BATCH;
10975
10976         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10977                 return;
10978
10979         rcu_read_lock();
10980         ca = task_ca(tsk);
10981
10982         do {
10983                 __percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val, batch);
10984                 ca = ca->parent;
10985         } while (ca);
10986         rcu_read_unlock();
10987 }
10988
10989 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
10990         .name = "cpuacct",
10991         .create = cpuacct_create,
10992         .destroy = cpuacct_destroy,
10993         .populate = cpuacct_populate,
10994         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
10995 };
10996 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */
10997
10998 #ifndef CONFIG_SMP
10999
11000 int rcu_expedited_torture_stats(char *page)
11001 {
11002         return 0;
11003 }
11004 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_expedited_torture_stats);
11005
11006 void synchronize_sched_expedited(void)
11007 {
11008 }
11009 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
11010
11011 #else /* #ifndef CONFIG_SMP */
11012
11013 static DEFINE_PER_CPU(struct migration_req, rcu_migration_req);
11014 static DEFINE_MUTEX(rcu_sched_expedited_mutex);
11015
11016 #define RCU_EXPEDITED_STATE_POST -2
11017 #define RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE -1
11018
11019 static int rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE;
11020
11021 int rcu_expedited_torture_stats(char *page)
11022 {
11023         int cnt = 0;
11024         int cpu;
11025
11026         cnt += sprintf(&page[cnt], "state: %d /", rcu_expedited_state);
11027         for_each_online_cpu(cpu) {
11028                  cnt += sprintf(&page[cnt], " %d:%d",
11029                                 cpu, per_cpu(rcu_migration_req, cpu).dest_cpu);
11030         }
11031         cnt += sprintf(&page[cnt], "\n");
11032         return cnt;
11033 }
11034 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_expedited_torture_stats);
11035
11036 static long synchronize_sched_expedited_count;
11037
11038 /*
11039  * Wait for an rcu-sched grace period to elapse, but use "big hammer"
11040  * approach to force grace period to end quickly.  This consumes
11041  * significant time on all CPUs, and is thus not recommended for
11042  * any sort of common-case code.
11043  *
11044  * Note that it is illegal to call this function while holding any
11045  * lock that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  Failing to
11046  * observe this restriction will result in deadlock.
11047  */
11048 void synchronize_sched_expedited(void)
11049 {
11050         int cpu;
11051         unsigned long flags;
11052         bool need_full_sync = 0;
11053         struct rq *rq;
11054         struct migration_req *req;
11055         long snap;
11056         int trycount = 0;
11057
11058         smp_mb();  /* ensure prior mod happens before capturing snap. */
11059         snap = ACCESS_ONCE(synchronize_sched_expedited_count) + 1;
11060         get_online_cpus();
11061         while (!mutex_trylock(&rcu_sched_expedited_mutex)) {
11062                 put_online_cpus();
11063                 if (trycount++ < 10)
11064                         udelay(trycount * num_online_cpus());
11065                 else {
11066                         synchronize_sched();
11067                         return;
11068                 }
11069                 if (ACCESS_ONCE(synchronize_sched_expedited_count) - snap > 0) {
11070                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
11071                         return;
11072                 }
11073                 get_online_cpus();
11074         }
11075         rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_POST;
11076         for_each_online_cpu(cpu) {
11077                 rq = cpu_rq(cpu);
11078                 req = &per_cpu(rcu_migration_req, cpu);
11079                 init_completion(&req->done);
11080                 req->task = NULL;
11081                 req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_NEED_QS;
11082                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
11083                 list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
11084                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
11085                 wake_up_process(rq->migration_thread);
11086         }
11087         for_each_online_cpu(cpu) {
11088                 rcu_expedited_state = cpu;
11089                 req = &per_cpu(rcu_migration_req, cpu);
11090                 rq = cpu_rq(cpu);
11091                 wait_for_completion(&req->done);
11092                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
11093                 if (unlikely(req->dest_cpu == RCU_MIGRATION_MUST_SYNC))
11094                         need_full_sync = 1;
11095                 req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_IDLE;
11096                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
11097         }
11098         rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE;
11099         mutex_unlock(&rcu_sched_expedited_mutex);
11100         put_online_cpus();
11101         if (need_full_sync)
11102                 synchronize_sched();
11103 }
11104 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
11105
11106 #endif /* #else #ifndef CONFIG_SMP */