sched: set_cpus_allowed_ptr(): Don't use rq->migration_thread after unlock
[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 = buf;
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
756         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
757                 neg = 1;
758                 cmp += 3;
759         }
760
761         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
762                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
763
764                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
765                         if (neg)
766                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
767                         else
768                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
769                         break;
770                 }
771         }
772
773         if (!sched_feat_names[i])
774                 return -EINVAL;
775
776         filp->f_pos += cnt;
777
778         return cnt;
779 }
780
781 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
782 {
783         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
784 }
785
786 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
787         .open           = sched_feat_open,
788         .write          = sched_feat_write,
789         .read           = seq_read,
790         .llseek         = seq_lseek,
791         .release        = single_release,
792 };
793
794 static __init int sched_init_debug(void)
795 {
796         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
797                         &sched_feat_fops);
798
799         return 0;
800 }
801 late_initcall(sched_init_debug);
802
803 #endif
804
805 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
806
807 /*
808  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
809  * Limited because this is done with IRQs disabled.
810  */
811 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
812
813 /*
814  * ratelimit for updating the group shares.
815  * default: 0.25ms
816  */
817 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
818 unsigned int normalized_sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
819
820 /*
821  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
822  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
823  * default: 4
824  */
825 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
826
827 /*
828  * period over which we average the RT time consumption, measured
829  * in ms.
830  *
831  * default: 1s
832  */
833 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
834
835 /*
836  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
837  * default: 1s
838  */
839 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
840
841 static __read_mostly int scheduler_running;
842
843 /*
844  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
845  * default: 0.95s
846  */
847 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
848
849 static inline u64 global_rt_period(void)
850 {
851         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
852 }
853
854 static inline u64 global_rt_runtime(void)
855 {
856         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
857                 return RUNTIME_INF;
858
859         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
860 }
861
862 #ifndef prepare_arch_switch
863 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
864 #endif
865 #ifndef finish_arch_switch
866 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
867 #endif
868
869 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
870 {
871         return rq->curr == p;
872 }
873
874 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
875 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
876 {
877         return task_current(rq, p);
878 }
879
880 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
881 {
882 }
883
884 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
885 {
886 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
887         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
888         rq->lock.owner = current;
889 #endif
890         /*
891          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
892          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
893          * prev into current:
894          */
895         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
896
897         spin_unlock_irq(&rq->lock);
898 }
899
900 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
901 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
902 {
903 #ifdef CONFIG_SMP
904         return p->oncpu;
905 #else
906         return task_current(rq, p);
907 #endif
908 }
909
910 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
911 {
912 #ifdef CONFIG_SMP
913         /*
914          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
915          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
916          * here.
917          */
918         next->oncpu = 1;
919 #endif
920 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
921         spin_unlock_irq(&rq->lock);
922 #else
923         spin_unlock(&rq->lock);
924 #endif
925 }
926
927 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
928 {
929 #ifdef CONFIG_SMP
930         /*
931          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
932          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
933          * finished.
934          */
935         smp_wmb();
936         prev->oncpu = 0;
937 #endif
938 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
939         local_irq_enable();
940 #endif
941 }
942 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
943
944 /*
945  * Check whether the task is waking, we use this to synchronize against
946  * ttwu() so that task_cpu() reports a stable number.
947  *
948  * We need to make an exception for PF_STARTING tasks because the fork
949  * path might require task_rq_lock() to work, eg. it can call
950  * set_cpus_allowed_ptr() from the cpuset clone_ns code.
951  */
952 static inline int task_is_waking(struct task_struct *p)
953 {
954         return unlikely((p->state == TASK_WAKING) && !(p->flags & PF_STARTING));
955 }
956
957 /*
958  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
959  * Must be called interrupts disabled.
960  */
961 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
962         __acquires(rq->lock)
963 {
964         struct rq *rq;
965
966         for (;;) {
967                 while (task_is_waking(p))
968                         cpu_relax();
969                 rq = task_rq(p);
970                 spin_lock(&rq->lock);
971                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_is_waking(p)))
972                         return rq;
973                 spin_unlock(&rq->lock);
974         }
975 }
976
977 /*
978  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
979  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
980  * explicitly disabling preemption.
981  */
982 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
983         __acquires(rq->lock)
984 {
985         struct rq *rq;
986
987         for (;;) {
988                 while (task_is_waking(p))
989                         cpu_relax();
990                 local_irq_save(*flags);
991                 rq = task_rq(p);
992                 spin_lock(&rq->lock);
993                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_is_waking(p)))
994                         return rq;
995                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
996         }
997 }
998
999 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
1000 {
1001         struct rq *rq = task_rq(p);
1002
1003         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
1004         spin_unlock_wait(&rq->lock);
1005 }
1006
1007 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1008         __releases(rq->lock)
1009 {
1010         spin_unlock(&rq->lock);
1011 }
1012
1013 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
1014         __releases(rq->lock)
1015 {
1016         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1017 }
1018
1019 /*
1020  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1021  */
1022 static struct rq *this_rq_lock(void)
1023         __acquires(rq->lock)
1024 {
1025         struct rq *rq;
1026
1027         local_irq_disable();
1028         rq = this_rq();
1029         spin_lock(&rq->lock);
1030
1031         return rq;
1032 }
1033
1034 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1035 /*
1036  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1037  *
1038  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1039  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1040  * reschedule event.
1041  *
1042  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1043  * rq->lock.
1044  */
1045
1046 /*
1047  * Use hrtick when:
1048  *  - enabled by features
1049  *  - hrtimer is actually high res
1050  */
1051 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1052 {
1053         if (!sched_feat(HRTICK))
1054                 return 0;
1055         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1056                 return 0;
1057         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1058 }
1059
1060 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1061 {
1062         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1063                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1064 }
1065
1066 /*
1067  * High-resolution timer tick.
1068  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1069  */
1070 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1071 {
1072         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1073
1074         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1075
1076         spin_lock(&rq->lock);
1077         update_rq_clock(rq);
1078         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1079         spin_unlock(&rq->lock);
1080
1081         return HRTIMER_NORESTART;
1082 }
1083
1084 #ifdef CONFIG_SMP
1085 /*
1086  * called from hardirq (IPI) context
1087  */
1088 static void __hrtick_start(void *arg)
1089 {
1090         struct rq *rq = arg;
1091
1092         spin_lock(&rq->lock);
1093         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1094         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1095         spin_unlock(&rq->lock);
1096 }
1097
1098 /*
1099  * Called to set the hrtick timer state.
1100  *
1101  * called with rq->lock held and irqs disabled
1102  */
1103 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1104 {
1105         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1106         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1107
1108         hrtimer_set_expires(timer, time);
1109
1110         if (rq == this_rq()) {
1111                 hrtimer_restart(timer);
1112         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1113                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1114                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1115         }
1116 }
1117
1118 static int
1119 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1120 {
1121         int cpu = (int)(long)hcpu;
1122
1123         switch (action) {
1124         case CPU_UP_CANCELED:
1125         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1126         case CPU_DOWN_PREPARE:
1127         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1128         case CPU_DEAD:
1129         case CPU_DEAD_FROZEN:
1130                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1131                 return NOTIFY_OK;
1132         }
1133
1134         return NOTIFY_DONE;
1135 }
1136
1137 static __init void init_hrtick(void)
1138 {
1139         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1140 }
1141 #else
1142 /*
1143  * Called to set the hrtick timer state.
1144  *
1145  * called with rq->lock held and irqs disabled
1146  */
1147 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1148 {
1149         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1150                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1151 }
1152
1153 static inline void init_hrtick(void)
1154 {
1155 }
1156 #endif /* CONFIG_SMP */
1157
1158 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1159 {
1160 #ifdef CONFIG_SMP
1161         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1162
1163         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1164         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1165         rq->hrtick_csd.info = rq;
1166 #endif
1167
1168         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1169         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1170 }
1171 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1172 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1173 {
1174 }
1175
1176 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1177 {
1178 }
1179
1180 static inline void init_hrtick(void)
1181 {
1182 }
1183 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1184
1185 /*
1186  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1187  *
1188  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1189  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1190  * the target CPU.
1191  */
1192 #ifdef CONFIG_SMP
1193
1194 #ifndef tsk_is_polling
1195 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1196 #endif
1197
1198 static void resched_task(struct task_struct *p)
1199 {
1200         int cpu;
1201
1202         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1203
1204         if (test_tsk_need_resched(p))
1205                 return;
1206
1207         set_tsk_need_resched(p);
1208
1209         cpu = task_cpu(p);
1210         if (cpu == smp_processor_id())
1211                 return;
1212
1213         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1214         smp_mb();
1215         if (!tsk_is_polling(p))
1216                 smp_send_reschedule(cpu);
1217 }
1218
1219 static void resched_cpu(int cpu)
1220 {
1221         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1222         unsigned long flags;
1223
1224         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1225                 return;
1226         resched_task(cpu_curr(cpu));
1227         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1228 }
1229
1230 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1231 /*
1232  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1233  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1234  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1235  * idle system the next event might even be infinite time into the
1236  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1237  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1238  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1239  * wheel for the next timer event.
1240  */
1241 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1242 {
1243         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1244
1245         if (cpu == smp_processor_id())
1246                 return;
1247
1248         /*
1249          * This is safe, as this function is called with the timer
1250          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1251          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1252          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1253          * timer into account automatically.
1254          */
1255         if (rq->curr != rq->idle)
1256                 return;
1257
1258         /*
1259          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1260          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1261          * idle task through an additional NOOP schedule()
1262          */
1263         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1264
1265         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1266         smp_mb();
1267         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1268                 smp_send_reschedule(cpu);
1269 }
1270 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1271
1272 static u64 sched_avg_period(void)
1273 {
1274         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1275 }
1276
1277 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1278 {
1279         s64 period = sched_avg_period();
1280
1281         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1282                 /*
1283                  * Inline assembly required to prevent the compiler
1284                  * optimising this loop into a divmod call.
1285                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
1286                  */
1287                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
1288                 rq->age_stamp += period;
1289                 rq->rt_avg /= 2;
1290         }
1291 }
1292
1293 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1294 {
1295         rq->rt_avg += rt_delta;
1296         sched_avg_update(rq);
1297 }
1298
1299 #else /* !CONFIG_SMP */
1300 static void resched_task(struct task_struct *p)
1301 {
1302         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1303         set_tsk_need_resched(p);
1304 }
1305
1306 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1307 {
1308 }
1309 #endif /* CONFIG_SMP */
1310
1311 #if BITS_PER_LONG == 32
1312 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1313 #else
1314 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1315 #endif
1316
1317 #define WMULT_SHIFT     32
1318
1319 /*
1320  * Shift right and round:
1321  */
1322 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1323
1324 /*
1325  * delta *= weight / lw
1326  */
1327 static unsigned long
1328 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1329                 struct load_weight *lw)
1330 {
1331         u64 tmp;
1332
1333         if (!lw->inv_weight) {
1334                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1335                         lw->inv_weight = 1;
1336                 else
1337                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1338                                 / (lw->weight+1);
1339         }
1340
1341         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1342         /*
1343          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1344          */
1345         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1346                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1347                         WMULT_SHIFT/2);
1348         else
1349                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1350
1351         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1352 }
1353
1354 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1355 {
1356         lw->weight += inc;
1357         lw->inv_weight = 0;
1358 }
1359
1360 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1361 {
1362         lw->weight -= dec;
1363         lw->inv_weight = 0;
1364 }
1365
1366 /*
1367  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1368  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1369  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1370  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1371  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1372  * slice expiry etc.
1373  */
1374
1375 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1376 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1377
1378 /*
1379  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1380  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1381  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1382  * that remained on nice 0.
1383  *
1384  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1385  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1386  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1387  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1388  * the relative distance between them is ~25%.)
1389  */
1390 static const int prio_to_weight[40] = {
1391  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1392  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1393  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1394  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1395  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1396  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1397  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1398  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1399 };
1400
1401 /*
1402  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1403  *
1404  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1405  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1406  * into multiplications:
1407  */
1408 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1409  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1410  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1411  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1412  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1413  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1414  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1415  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1416  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1417 };
1418
1419 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1420
1421 /*
1422  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1423  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1424  * structures to the load-balancing proper:
1425  */
1426 struct rq_iterator {
1427         void *arg;
1428         struct task_struct *(*start)(void *);
1429         struct task_struct *(*next)(void *);
1430 };
1431
1432 #ifdef CONFIG_SMP
1433 static unsigned long
1434 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1435               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1436               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1437               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1438
1439 static int
1440 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1441                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1442                    struct rq_iterator *iterator);
1443 #endif
1444
1445 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1446 enum cpuacct_stat_index {
1447         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1448         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1449
1450         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1451 };
1452
1453 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1454 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1455 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1456                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1457 #else
1458 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1459 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1460                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1461 #endif
1462
1463 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1464 {
1465         update_load_add(&rq->load, load);
1466 }
1467
1468 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1469 {
1470         update_load_sub(&rq->load, load);
1471 }
1472
1473 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1474 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1475
1476 /*
1477  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1478  * leaving it for the final time.
1479  */
1480 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1481 {
1482         struct task_group *parent, *child;
1483         int ret;
1484
1485         rcu_read_lock();
1486         parent = &root_task_group;
1487 down:
1488         ret = (*down)(parent, data);
1489         if (ret)
1490                 goto out_unlock;
1491         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1492                 parent = child;
1493                 goto down;
1494
1495 up:
1496                 continue;
1497         }
1498         ret = (*up)(parent, data);
1499         if (ret)
1500                 goto out_unlock;
1501
1502         child = parent;
1503         parent = parent->parent;
1504         if (parent)
1505                 goto up;
1506 out_unlock:
1507         rcu_read_unlock();
1508
1509         return ret;
1510 }
1511
1512 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1513 {
1514         return 0;
1515 }
1516 #endif
1517
1518 #ifdef CONFIG_SMP
1519 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1520 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1521 {
1522         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1523 }
1524
1525 /*
1526  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1527  * according to the scheduling class and "nice" value.
1528  *
1529  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1530  * balance conservatively.
1531  */
1532 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1533 {
1534         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1535         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1536
1537         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1538                 return total;
1539
1540         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1541 }
1542
1543 /*
1544  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1545  * according to the scheduling class and "nice" value.
1546  */
1547 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1548 {
1549         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1550         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1551
1552         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1553                 return total;
1554
1555         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1556 }
1557
1558 static struct sched_group *group_of(int cpu)
1559 {
1560         struct sched_domain *sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
1561
1562         if (!sd)
1563                 return NULL;
1564
1565         return sd->groups;
1566 }
1567
1568 static unsigned long power_of(int cpu)
1569 {
1570         struct sched_group *group = group_of(cpu);
1571
1572         if (!group)
1573                 return SCHED_LOAD_SCALE;
1574
1575         return group->cpu_power;
1576 }
1577
1578 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1579
1580 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1581 {
1582         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1583         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1584
1585         if (nr_running)
1586                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1587         else
1588                 rq->avg_load_per_task = 0;
1589
1590         return rq->avg_load_per_task;
1591 }
1592
1593 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1594
1595 static __read_mostly unsigned long *update_shares_data;
1596
1597 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1598
1599 /*
1600  * Calculate and set the cpu's group shares.
1601  */
1602 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1603                                     unsigned long sd_shares,
1604                                     unsigned long sd_rq_weight,
1605                                     unsigned long *usd_rq_weight)
1606 {
1607         unsigned long shares, rq_weight;
1608         int boost = 0;
1609
1610         rq_weight = usd_rq_weight[cpu];
1611         if (!rq_weight) {
1612                 boost = 1;
1613                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1614         }
1615
1616         /*
1617          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1618          * shares_i =  -----------------------------
1619          *                  \Sum_j rq_weight_j
1620          */
1621         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1622         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1623
1624         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1625                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1626                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1627                 unsigned long flags;
1628
1629                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1630                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1631                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1632                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1633                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1634         }
1635 }
1636
1637 /*
1638  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1639  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1640  * parent group depends on the shares of its child groups.
1641  */
1642 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1643 {
1644         unsigned long weight, rq_weight = 0, sum_weight = 0, shares = 0;
1645         unsigned long *usd_rq_weight;
1646         struct sched_domain *sd = data;
1647         unsigned long flags;
1648         int i;
1649
1650         if (!tg->se[0])
1651                 return 0;
1652
1653         local_irq_save(flags);
1654         usd_rq_weight = per_cpu_ptr(update_shares_data, smp_processor_id());
1655
1656         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1657                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1658                 usd_rq_weight[i] = weight;
1659
1660                 rq_weight += weight;
1661                 /*
1662                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1663                  * is one of average load so that when a new task gets to
1664                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1665                  */
1666                 if (!weight)
1667                         weight = NICE_0_LOAD;
1668
1669                 sum_weight += weight;
1670                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1671         }
1672
1673         if (!rq_weight)
1674                 rq_weight = sum_weight;
1675
1676         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1677                 shares = tg->shares;
1678
1679         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1680                 shares = tg->shares;
1681
1682         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1683                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd_rq_weight);
1684
1685         local_irq_restore(flags);
1686
1687         return 0;
1688 }
1689
1690 /*
1691  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1692  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1693  * group is a fraction of its parents load.
1694  */
1695 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1696 {
1697         unsigned long load;
1698         long cpu = (long)data;
1699
1700         if (!tg->parent) {
1701                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1702         } else {
1703                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1704                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1705                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1706         }
1707
1708         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1709
1710         return 0;
1711 }
1712
1713 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1714 {
1715         s64 elapsed;
1716         u64 now;
1717
1718         if (root_task_group_empty())
1719                 return;
1720
1721         now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1722         elapsed = now - sd->last_update;
1723
1724         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1725                 sd->last_update = now;
1726                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1727         }
1728 }
1729
1730 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1731 {
1732         if (root_task_group_empty())
1733                 return;
1734
1735         spin_unlock(&rq->lock);
1736         update_shares(sd);
1737         spin_lock(&rq->lock);
1738 }
1739
1740 static void update_h_load(long cpu)
1741 {
1742         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1743 }
1744
1745 #else
1746
1747 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1748 {
1749 }
1750
1751 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1752 {
1753 }
1754
1755 #endif
1756
1757 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1758
1759 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1760
1761 /*
1762  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1763  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1764  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1765  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1766  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1767  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1768  */
1769 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1770         __releases(this_rq->lock)
1771         __acquires(busiest->lock)
1772         __acquires(this_rq->lock)
1773 {
1774         spin_unlock(&this_rq->lock);
1775         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1776
1777         return 1;
1778 }
1779
1780 #else
1781 /*
1782  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1783  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1784  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1785  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1786  * regardless of entry order into the function.
1787  */
1788 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1789         __releases(this_rq->lock)
1790         __acquires(busiest->lock)
1791         __acquires(this_rq->lock)
1792 {
1793         int ret = 0;
1794
1795         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1796                 if (busiest < this_rq) {
1797                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1798                         spin_lock(&busiest->lock);
1799                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1800                         ret = 1;
1801                 } else
1802                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1803         }
1804         return ret;
1805 }
1806
1807 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1808
1809 /*
1810  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1811  */
1812 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1813 {
1814         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1815                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1816                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1817                 BUG_ON(1);
1818         }
1819
1820         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1821 }
1822
1823 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1824         __releases(busiest->lock)
1825 {
1826         spin_unlock(&busiest->lock);
1827         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1828 }
1829 #endif
1830
1831 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1832 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1833 {
1834 #ifdef CONFIG_SMP
1835         cfs_rq->shares = shares;
1836 #endif
1837 }
1838 #endif
1839
1840 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1841 static void update_sysctl(void);
1842
1843 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1844 {
1845         set_task_rq(p, cpu);
1846 #ifdef CONFIG_SMP
1847         /*
1848          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1849          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1850          * per-task data have been completed by this moment.
1851          */
1852         smp_wmb();
1853         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1854 #endif
1855 }
1856
1857 #include "sched_stats.h"
1858 #include "sched_idletask.c"
1859 #include "sched_fair.c"
1860 #include "sched_rt.c"
1861 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1862 # include "sched_debug.c"
1863 #endif
1864
1865 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1866 #define for_each_class(class) \
1867    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1868
1869 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1870 {
1871         rq->nr_running++;
1872 }
1873
1874 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1875 {
1876         rq->nr_running--;
1877 }
1878
1879 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1880 {
1881         if (task_has_rt_policy(p)) {
1882                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1883                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1884                 return;
1885         }
1886
1887         /*
1888          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1889          */
1890         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1891                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1892                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1893                 return;
1894         }
1895
1896         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1897         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1898 }
1899
1900 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1901 {
1902         s64 diff = sample - *avg;
1903         *avg += diff >> 3;
1904 }
1905
1906 static void
1907 enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup, bool head)
1908 {
1909         if (wakeup)
1910                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1911
1912         sched_info_queued(p);
1913         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup, head);
1914         p->se.on_rq = 1;
1915 }
1916
1917 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1918 {
1919         if (sleep) {
1920                 if (p->se.last_wakeup) {
1921                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1922                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1923                         p->se.last_wakeup = 0;
1924                 } else {
1925                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1926                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1927                 }
1928         }
1929
1930         sched_info_dequeued(p);
1931         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1932         p->se.on_rq = 0;
1933 }
1934
1935 /*
1936  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1937  */
1938 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1939 {
1940         return p->static_prio;
1941 }
1942
1943 /*
1944  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1945  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1946  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1947  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1948  * estimator recalculates.
1949  */
1950 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1951 {
1952         int prio;
1953
1954         if (task_has_rt_policy(p))
1955                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1956         else
1957                 prio = __normal_prio(p);
1958         return prio;
1959 }
1960
1961 /*
1962  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1963  * taken into account by the scheduler. This value might
1964  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1965  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1966  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1967  */
1968 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1969 {
1970         p->normal_prio = normal_prio(p);
1971         /*
1972          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1973          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1974          * to the normal priority:
1975          */
1976         if (!rt_prio(p->prio))
1977                 return p->normal_prio;
1978         return p->prio;
1979 }
1980
1981 /*
1982  * activate_task - move a task to the runqueue.
1983  */
1984 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1985 {
1986         if (task_contributes_to_load(p))
1987                 rq->nr_uninterruptible--;
1988
1989         enqueue_task(rq, p, wakeup, false);
1990         inc_nr_running(rq);
1991 }
1992
1993 /*
1994  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1995  */
1996 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1997 {
1998         if (task_contributes_to_load(p))
1999                 rq->nr_uninterruptible++;
2000
2001         dequeue_task(rq, p, sleep);
2002         dec_nr_running(rq);
2003 }
2004
2005 /**
2006  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2007  * @p: the task in question.
2008  */
2009 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2010 {
2011         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2012 }
2013
2014 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2015                                        const struct sched_class *prev_class,
2016                                        int oldprio, int running)
2017 {
2018         if (prev_class != p->sched_class) {
2019                 if (prev_class->switched_from)
2020                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
2021                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
2022         } else
2023                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
2024 }
2025
2026 /**
2027  * kthread_bind - bind a just-created kthread to a cpu.
2028  * @p: thread created by kthread_create().
2029  * @cpu: cpu (might not be online, must be possible) for @k to run on.
2030  *
2031  * Description: This function is equivalent to set_cpus_allowed(),
2032  * except that @cpu doesn't need to be online, and the thread must be
2033  * stopped (i.e., just returned from kthread_create()).
2034  *
2035  * Function lives here instead of kthread.c because it messes with
2036  * scheduler internals which require locking.
2037  */
2038 void kthread_bind(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
2039 {
2040         /* Must have done schedule() in kthread() before we set_task_cpu */
2041         if (!wait_task_inactive(p, TASK_UNINTERRUPTIBLE)) {
2042                 WARN_ON(1);
2043                 return;
2044         }
2045
2046         p->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
2047         p->rt.nr_cpus_allowed = 1;
2048         p->flags |= PF_THREAD_BOUND;
2049 }
2050 EXPORT_SYMBOL(kthread_bind);
2051
2052 #ifdef CONFIG_SMP
2053 /*
2054  * Is this task likely cache-hot:
2055  */
2056 static int
2057 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2058 {
2059         s64 delta;
2060
2061         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2062                 return 0;
2063
2064         /*
2065          * Buddy candidates are cache hot:
2066          */
2067         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2068                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2069                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2070                 return 1;
2071
2072         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2073                 return 1;
2074         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2075                 return 0;
2076
2077         delta = now - p->se.exec_start;
2078
2079         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2080 }
2081
2082
2083 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2084 {
2085         int old_cpu = task_cpu(p);
2086
2087 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2088         /*
2089          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2090          * ttwu() will sort out the placement.
2091          */
2092         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2093                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2094 #endif
2095
2096         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2097
2098         if (old_cpu != new_cpu) {
2099                 p->se.nr_migrations++;
2100                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS,
2101                                      1, 1, NULL, 0);
2102         }
2103
2104         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2105 }
2106
2107 struct migration_req {
2108         struct list_head list;
2109
2110         struct task_struct *task;
2111         int dest_cpu;
2112
2113         struct completion done;
2114 };
2115
2116 /*
2117  * The task's runqueue lock must be held.
2118  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2119  */
2120 static int
2121 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2122 {
2123         struct rq *rq = task_rq(p);
2124
2125         /*
2126          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2127          * the next wake-up will properly place the task.
2128          */
2129         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p))
2130                 return 0;
2131
2132         init_completion(&req->done);
2133         req->task = p;
2134         req->dest_cpu = dest_cpu;
2135         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2136
2137         return 1;
2138 }
2139
2140 /*
2141  * wait_task_context_switch -   wait for a thread to complete at least one
2142  *                              context switch.
2143  *
2144  * @p must not be current.
2145  */
2146 void wait_task_context_switch(struct task_struct *p)
2147 {
2148         unsigned long nvcsw, nivcsw, flags;
2149         int running;
2150         struct rq *rq;
2151
2152         nvcsw   = p->nvcsw;
2153         nivcsw  = p->nivcsw;
2154         for (;;) {
2155                 /*
2156                  * The runqueue is assigned before the actual context
2157                  * switch. We need to take the runqueue lock.
2158                  *
2159                  * We could check initially without the lock but it is
2160                  * very likely that we need to take the lock in every
2161                  * iteration.
2162                  */
2163                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2164                 running = task_running(rq, p);
2165                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2166
2167                 if (likely(!running))
2168                         break;
2169                 /*
2170                  * The switch count is incremented before the actual
2171                  * context switch. We thus wait for two switches to be
2172                  * sure at least one completed.
2173                  */
2174                 if ((p->nvcsw - nvcsw) > 1)
2175                         break;
2176                 if ((p->nivcsw - nivcsw) > 1)
2177                         break;
2178
2179                 cpu_relax();
2180         }
2181 }
2182
2183 /*
2184  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2185  *
2186  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2187  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2188  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2189  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2190  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2191  * @p has remained unscheduled the whole time.
2192  *
2193  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2194  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2195  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2196  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2197  * waiting to become inactive.
2198  */
2199 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2200 {
2201         unsigned long flags;
2202         int running, on_rq;
2203         unsigned long ncsw;
2204         struct rq *rq;
2205
2206         for (;;) {
2207                 /*
2208                  * We do the initial early heuristics without holding
2209                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2210                  * the runqueue lock when things look like they will
2211                  * work out!
2212                  */
2213                 rq = task_rq(p);
2214
2215                 /*
2216                  * If the task is actively running on another CPU
2217                  * still, just relax and busy-wait without holding
2218                  * any locks.
2219                  *
2220                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2221                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2222                  * But we don't care, since "task_running()" will
2223                  * return false if the runqueue has changed and p
2224                  * is actually now running somewhere else!
2225                  */
2226                 while (task_running(rq, p)) {
2227                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2228                                 return 0;
2229                         cpu_relax();
2230                 }
2231
2232                 /*
2233                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2234                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2235                  * just go back and repeat.
2236                  */
2237                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2238                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2239                 running = task_running(rq, p);
2240                 on_rq = p->se.on_rq;
2241                 ncsw = 0;
2242                 if (!match_state || p->state == match_state)
2243                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2244                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2245
2246                 /*
2247                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2248                  */
2249                 if (unlikely(!ncsw))
2250                         break;
2251
2252                 /*
2253                  * Was it really running after all now that we
2254                  * checked with the proper locks actually held?
2255                  *
2256                  * Oops. Go back and try again..
2257                  */
2258                 if (unlikely(running)) {
2259                         cpu_relax();
2260                         continue;
2261                 }
2262
2263                 /*
2264                  * It's not enough that it's not actively running,
2265                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2266                  * preempted!
2267                  *
2268                  * So if it was still runnable (but just not actively
2269                  * running right now), it's preempted, and we should
2270                  * yield - it could be a while.
2271                  */
2272                 if (unlikely(on_rq)) {
2273                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2274                         continue;
2275                 }
2276
2277                 /*
2278                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2279                  * runnable, which means that it will never become
2280                  * running in the future either. We're all done!
2281                  */
2282                 break;
2283         }
2284
2285         return ncsw;
2286 }
2287
2288 /***
2289  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2290  * @p: the to-be-kicked thread
2291  *
2292  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2293  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2294  *
2295  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2296  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2297  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2298  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2299  * achieved as well.
2300  */
2301 void kick_process(struct task_struct *p)
2302 {
2303         int cpu;
2304
2305         preempt_disable();
2306         cpu = task_cpu(p);
2307         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2308                 smp_send_reschedule(cpu);
2309         preempt_enable();
2310 }
2311 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2312 #endif /* CONFIG_SMP */
2313
2314 /**
2315  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2316  * @p:          the task to evaluate
2317  * @func:       the function to be called
2318  * @info:       the function call argument
2319  *
2320  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2321  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2322  */
2323 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2324                               void (*func) (void *info), void *info)
2325 {
2326         int cpu;
2327
2328         preempt_disable();
2329         cpu = task_cpu(p);
2330         if (task_curr(p))
2331                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2332         preempt_enable();
2333 }
2334
2335 #ifdef CONFIG_SMP
2336 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2337 {
2338         int dest_cpu;
2339         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2340
2341         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2342         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2343                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2344                         return dest_cpu;
2345
2346         /* Any allowed, online CPU? */
2347         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2348         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2349                 return dest_cpu;
2350
2351         /* No more Mr. Nice Guy. */
2352         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
2353                 rcu_read_lock();
2354                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
2355                 rcu_read_unlock();
2356                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, &p->cpus_allowed);
2357
2358                 /*
2359                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
2360                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
2361                  * leave kernel.
2362                  */
2363                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2364                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
2365                                "longer affine to cpu%d\n",
2366                                task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2367                 }
2368         }
2369
2370         return dest_cpu;
2371 }
2372
2373 /*
2374  * Gets called from 3 sites (exec, fork, wakeup), since it is called without
2375  * holding rq->lock we need to ensure ->cpus_allowed is stable, this is done
2376  * by:
2377  *
2378  *  exec:           is unstable, retry loop
2379  *  fork & wake-up: serialize ->cpus_allowed against TASK_WAKING
2380  */
2381 static inline
2382 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2383 {
2384         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
2385
2386         /*
2387          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2388          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2389          * cpu.
2390          *
2391          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2392          *
2393          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2394          *   not worry about this generic constraint ]
2395          */
2396         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2397                      !cpu_online(cpu)))
2398                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2399
2400         return cpu;
2401 }
2402 #endif
2403
2404 /***
2405  * try_to_wake_up - wake up a thread
2406  * @p: the to-be-woken-up thread
2407  * @state: the mask of task states that can be woken
2408  * @sync: do a synchronous wakeup?
2409  *
2410  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2411  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2412  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2413  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2414  * runnable without the overhead of this.
2415  *
2416  * returns failure only if the task is already active.
2417  */
2418 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2419                           int wake_flags)
2420 {
2421         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2422         unsigned long flags;
2423         struct rq *rq, *orig_rq;
2424
2425         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2426                 wake_flags &= ~WF_SYNC;
2427
2428         this_cpu = get_cpu();
2429
2430         smp_wmb();
2431         rq = orig_rq = task_rq_lock(p, &flags);
2432         update_rq_clock(rq);
2433         if (!(p->state & state))
2434                 goto out;
2435
2436         if (p->se.on_rq)
2437                 goto out_running;
2438
2439         cpu = task_cpu(p);
2440         orig_cpu = cpu;
2441
2442 #ifdef CONFIG_SMP
2443         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2444                 goto out_activate;
2445
2446         /*
2447          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2448          * we put the task in TASK_WAKING state.
2449          *
2450          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2451          */
2452         if (task_contributes_to_load(p))
2453                 rq->nr_uninterruptible--;
2454         p->state = TASK_WAKING;
2455
2456         if (p->sched_class->task_waking)
2457                 p->sched_class->task_waking(rq, p);
2458
2459         __task_rq_unlock(rq);
2460
2461         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2462         if (cpu != orig_cpu) {
2463                 /*
2464                  * Since we migrate the task without holding any rq->lock,
2465                  * we need to be careful with task_rq_lock(), since that
2466                  * might end up locking an invalid rq.
2467                  */
2468                 set_task_cpu(p, cpu);
2469         }
2470
2471         rq = cpu_rq(cpu);
2472         spin_lock(&rq->lock);
2473         update_rq_clock(rq);
2474
2475         /*
2476          * We migrated the task without holding either rq->lock, however
2477          * since the task is not on the task list itself, nobody else
2478          * will try and migrate the task, hence the rq should match the
2479          * cpu we just moved it to.
2480          */
2481         WARN_ON(task_cpu(p) != cpu);
2482         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2483
2484 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2485         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2486         if (cpu == this_cpu)
2487                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2488         else {
2489                 struct sched_domain *sd;
2490                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2491                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2492                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2493                                 break;
2494                         }
2495                 }
2496         }
2497 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2498
2499 out_activate:
2500 #endif /* CONFIG_SMP */
2501         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2502         if (wake_flags & WF_SYNC)
2503                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2504         if (orig_cpu != cpu)
2505                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2506         if (cpu == this_cpu)
2507                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2508         else
2509                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2510         activate_task(rq, p, 1);
2511         success = 1;
2512
2513         /*
2514          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2515          */
2516         if (!in_interrupt()) {
2517                 struct sched_entity *se = &current->se;
2518                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2519
2520                 if (se->last_wakeup)
2521                         sample -= se->last_wakeup;
2522                 else
2523                         sample -= se->start_runtime;
2524                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2525
2526                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2527         }
2528
2529 out_running:
2530         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2531         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2532
2533         p->state = TASK_RUNNING;
2534 #ifdef CONFIG_SMP
2535         if (p->sched_class->task_woken)
2536                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2537
2538         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2539                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2540                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2541
2542                 if (delta > max)
2543                         rq->avg_idle = max;
2544                 else
2545                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2546                 rq->idle_stamp = 0;
2547         }
2548 #endif
2549 out:
2550         task_rq_unlock(rq, &flags);
2551         put_cpu();
2552
2553         return success;
2554 }
2555
2556 /**
2557  * wake_up_process - Wake up a specific process
2558  * @p: The process to be woken up.
2559  *
2560  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2561  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2562  * running.
2563  *
2564  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2565  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2566  */
2567 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2568 {
2569         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2570 }
2571 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2572
2573 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2574 {
2575         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2576 }
2577
2578 /*
2579  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2580  * p is forked by current.
2581  *
2582  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2583  */
2584 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2585 {
2586         p->se.exec_start                = 0;
2587         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2588         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2589         p->se.nr_migrations             = 0;
2590         p->se.last_wakeup               = 0;
2591         p->se.avg_overlap               = 0;
2592         p->se.start_runtime             = 0;
2593         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2594         p->se.avg_running               = 0;
2595
2596 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2597         p->se.wait_start                        = 0;
2598         p->se.wait_max                          = 0;
2599         p->se.wait_count                        = 0;
2600         p->se.wait_sum                          = 0;
2601
2602         p->se.sleep_start                       = 0;
2603         p->se.sleep_max                         = 0;
2604         p->se.sum_sleep_runtime                 = 0;
2605
2606         p->se.block_start                       = 0;
2607         p->se.block_max                         = 0;
2608         p->se.exec_max                          = 0;
2609         p->se.slice_max                         = 0;
2610
2611         p->se.nr_migrations_cold                = 0;
2612         p->se.nr_failed_migrations_affine       = 0;
2613         p->se.nr_failed_migrations_running      = 0;
2614         p->se.nr_failed_migrations_hot          = 0;
2615         p->se.nr_forced_migrations              = 0;
2616
2617         p->se.nr_wakeups                        = 0;
2618         p->se.nr_wakeups_sync                   = 0;
2619         p->se.nr_wakeups_migrate                = 0;
2620         p->se.nr_wakeups_local                  = 0;
2621         p->se.nr_wakeups_remote                 = 0;
2622         p->se.nr_wakeups_affine                 = 0;
2623         p->se.nr_wakeups_affine_attempts        = 0;
2624         p->se.nr_wakeups_passive                = 0;
2625         p->se.nr_wakeups_idle                   = 0;
2626
2627 #endif
2628
2629         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2630         p->se.on_rq = 0;
2631         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2632
2633 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2634         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2635 #endif
2636 }
2637
2638 /*
2639  * fork()/clone()-time setup:
2640  */
2641 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2642 {
2643         int cpu = get_cpu();
2644
2645         __sched_fork(p);
2646         /*
2647          * We mark the process as waking here. This guarantees that
2648          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2649          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2650          */
2651         p->state = TASK_WAKING;
2652
2653         /*
2654          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2655          */
2656         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2657                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2658                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2659                         p->normal_prio = p->static_prio;
2660                 }
2661
2662                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2663                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2664                         p->normal_prio = p->static_prio;
2665                         set_load_weight(p);
2666                 }
2667
2668                 /*
2669                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2670                  * fulfilled its duty:
2671                  */
2672                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2673         }
2674
2675         /*
2676          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2677          */
2678         p->prio = current->normal_prio;
2679
2680         if (!rt_prio(p->prio))
2681                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2682
2683         if (p->sched_class->task_fork)
2684                 p->sched_class->task_fork(p);
2685
2686         set_task_cpu(p, cpu);
2687
2688 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2689         if (likely(sched_info_on()))
2690                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2691 #endif
2692 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2693         p->oncpu = 0;
2694 #endif
2695 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2696         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2697         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2698 #endif
2699         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2700
2701         put_cpu();
2702 }
2703
2704 /*
2705  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2706  *
2707  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2708  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2709  * on the runqueue and wakes it.
2710  */
2711 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2712 {
2713         unsigned long flags;
2714         struct rq *rq;
2715         int cpu = get_cpu();
2716
2717 #ifdef CONFIG_SMP
2718         /*
2719          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2720          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2721          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2722          *
2723          * We still have TASK_WAKING but PF_STARTING is gone now, meaning
2724          * ->cpus_allowed is stable, we have preemption disabled, meaning
2725          * cpu_online_mask is stable.
2726          */
2727         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2728         set_task_cpu(p, cpu);
2729 #endif
2730
2731         /*
2732          * Since the task is not on the rq and we still have TASK_WAKING set
2733          * nobody else will migrate this task.
2734          */
2735         rq = cpu_rq(cpu);
2736         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2737
2738         BUG_ON(p->state != TASK_WAKING);
2739         p->state = TASK_RUNNING;
2740         update_rq_clock(rq);
2741         activate_task(rq, p, 0);
2742         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2743         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2744 #ifdef CONFIG_SMP
2745         if (p->sched_class->task_woken)
2746                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2747 #endif
2748         task_rq_unlock(rq, &flags);
2749         put_cpu();
2750 }
2751
2752 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2753
2754 /**
2755  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2756  * @notifier: notifier struct to register
2757  */
2758 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2759 {
2760         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2761 }
2762 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2763
2764 /**
2765  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2766  * @notifier: notifier struct to unregister
2767  *
2768  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2769  */
2770 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2771 {
2772         hlist_del(&notifier->link);
2773 }
2774 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2775
2776 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2777 {
2778         struct preempt_notifier *notifier;
2779         struct hlist_node *node;
2780
2781         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2782                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2783 }
2784
2785 static void
2786 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2787                                  struct task_struct *next)
2788 {
2789         struct preempt_notifier *notifier;
2790         struct hlist_node *node;
2791
2792         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2793                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2794 }
2795
2796 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2797
2798 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2799 {
2800 }
2801
2802 static void
2803 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2804                                  struct task_struct *next)
2805 {
2806 }
2807
2808 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2809
2810 /**
2811  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2812  * @rq: the runqueue preparing to switch
2813  * @prev: the current task that is being switched out
2814  * @next: the task we are going to switch to.
2815  *
2816  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2817  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2818  * switch.
2819  *
2820  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2821  * hooks.
2822  */
2823 static inline void
2824 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2825                     struct task_struct *next)
2826 {
2827         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2828         prepare_lock_switch(rq, next);
2829         prepare_arch_switch(next);
2830 }
2831
2832 /**
2833  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2834  * @rq: runqueue associated with task-switch
2835  * @prev: the thread we just switched away from.
2836  *
2837  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2838  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2839  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2840  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2841  *
2842  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2843  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2844  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2845  * details.)
2846  */
2847 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2848         __releases(rq->lock)
2849 {
2850         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2851         long prev_state;
2852
2853         rq->prev_mm = NULL;
2854
2855         /*
2856          * A task struct has one reference for the use as "current".
2857          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2858          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2859          * the scheduled task must drop that reference.
2860          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2861          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2862          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2863          * be dropped twice.
2864          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2865          */
2866         prev_state = prev->state;
2867         finish_arch_switch(prev);
2868         perf_event_task_sched_in(current, cpu_of(rq));
2869         finish_lock_switch(rq, prev);
2870
2871         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2872         if (mm)
2873                 mmdrop(mm);
2874         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2875                 /*
2876                  * Remove function-return probe instances associated with this
2877                  * task and put them back on the free list.
2878                  */
2879                 kprobe_flush_task(prev);
2880                 put_task_struct(prev);
2881         }
2882 }
2883
2884 #ifdef CONFIG_SMP
2885
2886 /* assumes rq->lock is held */
2887 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2888 {
2889         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2890                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2891 }
2892
2893 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2894 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2895 {
2896         if (rq->post_schedule) {
2897                 unsigned long flags;
2898
2899                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2900                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2901                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2902                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2903
2904                 rq->post_schedule = 0;
2905         }
2906 }
2907
2908 #else
2909
2910 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2911 {
2912 }
2913
2914 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2915 {
2916 }
2917
2918 #endif
2919
2920 /**
2921  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2922  * @prev: the thread we just switched away from.
2923  */
2924 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2925         __releases(rq->lock)
2926 {
2927         struct rq *rq = this_rq();
2928
2929         finish_task_switch(rq, prev);
2930
2931         /*
2932          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2933          * task_switch?
2934          */
2935         post_schedule(rq);
2936
2937 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2938         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2939         preempt_enable();
2940 #endif
2941         if (current->set_child_tid)
2942                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2943 }
2944
2945 /*
2946  * context_switch - switch to the new MM and the new
2947  * thread's register state.
2948  */
2949 static inline void
2950 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2951                struct task_struct *next)
2952 {
2953         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2954
2955         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2956         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2957         mm = next->mm;
2958         oldmm = prev->active_mm;
2959         /*
2960          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2961          * combine the page table reload and the switch backend into
2962          * one hypercall.
2963          */
2964         arch_start_context_switch(prev);
2965
2966         if (unlikely(!mm)) {
2967                 next->active_mm = oldmm;
2968                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2969                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2970         } else
2971                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2972
2973         if (unlikely(!prev->mm)) {
2974                 prev->active_mm = NULL;
2975                 rq->prev_mm = oldmm;
2976         }
2977         /*
2978          * Since the runqueue lock will be released by the next
2979          * task (which is an invalid locking op but in the case
2980          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2981          * do an early lockdep release here:
2982          */
2983 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2984         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2985 #endif
2986
2987         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2988         switch_to(prev, next, prev);
2989
2990         barrier();
2991         /*
2992          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2993          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2994          * frame will be invalid.
2995          */
2996         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2997 }
2998
2999 /*
3000  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
3001  *
3002  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
3003  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
3004  * number of context switches performed since bootup.
3005  */
3006 unsigned long nr_running(void)
3007 {
3008         unsigned long i, sum = 0;
3009
3010         for_each_online_cpu(i)
3011                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
3012
3013         return sum;
3014 }
3015
3016 unsigned long nr_uninterruptible(void)
3017 {
3018         unsigned long i, sum = 0;
3019
3020         for_each_possible_cpu(i)
3021                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
3022
3023         /*
3024          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
3025          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
3026          */
3027         if (unlikely((long)sum < 0))
3028                 sum = 0;
3029
3030         return sum;
3031 }
3032
3033 unsigned long long nr_context_switches(void)
3034 {
3035         int i;
3036         unsigned long long sum = 0;
3037
3038         for_each_possible_cpu(i)
3039                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
3040
3041         return sum;
3042 }
3043
3044 unsigned long nr_iowait(void)
3045 {
3046         unsigned long i, sum = 0;
3047
3048         for_each_possible_cpu(i)
3049                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3050
3051         return sum;
3052 }
3053
3054 unsigned long nr_iowait_cpu(void)
3055 {
3056         struct rq *this = this_rq();
3057         return atomic_read(&this->nr_iowait);
3058 }
3059
3060 unsigned long this_cpu_load(void)
3061 {
3062         struct rq *this = this_rq();
3063         return this->cpu_load[0];
3064 }
3065
3066
3067 /* Variables and functions for calc_load */
3068 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3069 static unsigned long calc_load_update;
3070 unsigned long avenrun[3];
3071 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
3072
3073 /**
3074  * get_avenrun - get the load average array
3075  * @loads:      pointer to dest load array
3076  * @offset:     offset to add
3077  * @shift:      shift count to shift the result left
3078  *
3079  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3080  */
3081 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3082 {
3083         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3084         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3085         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3086 }
3087
3088 static unsigned long
3089 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3090 {
3091         load *= exp;
3092         load += active * (FIXED_1 - exp);
3093         return load >> FSHIFT;
3094 }
3095
3096 /*
3097  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3098  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3099  */
3100 void calc_global_load(void)
3101 {
3102         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
3103         long active;
3104
3105         if (time_before(jiffies, upd))
3106                 return;
3107
3108         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3109         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3110
3111         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3112         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3113         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3114
3115         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3116 }
3117
3118 /*
3119  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
3120  */
3121 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3122 {
3123         long nr_active, delta;
3124
3125         nr_active = this_rq->nr_running;
3126         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3127
3128         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3129                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3130                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3131                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3132         }
3133 }
3134
3135 /*
3136  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3137  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3138  */
3139 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3140 {
3141         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3142         int i, scale;
3143
3144         this_rq->nr_load_updates++;
3145
3146         /* Update our load: */
3147         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3148                 unsigned long old_load, new_load;
3149
3150                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3151
3152                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3153                 new_load = this_load;
3154                 /*
3155                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3156                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3157                  * example.
3158                  */
3159                 if (new_load > old_load)
3160                         new_load += scale-1;
3161                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3162         }
3163
3164         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3165                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3166                 calc_load_account_active(this_rq);
3167         }
3168 }
3169
3170 #ifdef CONFIG_SMP
3171
3172 /*
3173  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
3174  *
3175  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
3176  * you need to do so manually before calling.
3177  */
3178 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3179         __acquires(rq1->lock)
3180         __acquires(rq2->lock)
3181 {
3182         BUG_ON(!irqs_disabled());
3183         if (rq1 == rq2) {
3184                 spin_lock(&rq1->lock);
3185                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
3186         } else {
3187                 if (rq1 < rq2) {
3188                         spin_lock(&rq1->lock);
3189                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3190                 } else {
3191                         spin_lock(&rq2->lock);
3192                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3193                 }
3194         }
3195         update_rq_clock(rq1);
3196         update_rq_clock(rq2);
3197 }
3198
3199 /*
3200  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3201  *
3202  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3203  * you need to do so manually after calling.
3204  */
3205 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3206         __releases(rq1->lock)
3207         __releases(rq2->lock)
3208 {
3209         spin_unlock(&rq1->lock);
3210         if (rq1 != rq2)
3211                 spin_unlock(&rq2->lock);
3212         else
3213                 __release(rq2->lock);
3214 }
3215
3216 /*
3217  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3218  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3219  */
3220 void sched_exec(void)
3221 {
3222         struct task_struct *p = current;
3223         struct migration_req req;
3224         int dest_cpu, this_cpu;
3225         unsigned long flags;
3226         struct rq *rq;
3227
3228 again:
3229         this_cpu = get_cpu();
3230         dest_cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3231         if (dest_cpu == this_cpu) {
3232                 put_cpu();
3233                 return;
3234         }
3235
3236         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3237         put_cpu();
3238
3239         /*
3240          * select_task_rq() can race against ->cpus_allowed
3241          */
3242         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
3243             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu))) {
3244                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3245                 goto again;
3246         }
3247
3248         /* force the process onto the specified CPU */
3249         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3250                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3251                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3252
3253                 get_task_struct(mt);
3254                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3255                 wake_up_process(mt);
3256                 put_task_struct(mt);
3257                 wait_for_completion(&req.done);
3258
3259                 return;
3260         }
3261         task_rq_unlock(rq, &flags);
3262 }
3263
3264 /*
3265  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3266  * Both runqueues must be locked.
3267  */
3268 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3269                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3270 {
3271         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3272         set_task_cpu(p, this_cpu);
3273         activate_task(this_rq, p, 0);
3274         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3275 }
3276
3277 /*
3278  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3279  */
3280 static
3281 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3282                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3283                      int *all_pinned)
3284 {
3285         int tsk_cache_hot = 0;
3286         /*
3287          * We do not migrate tasks that are:
3288          * 1) running (obviously), or
3289          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3290          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3291          */
3292         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3293                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3294                 return 0;
3295         }
3296         *all_pinned = 0;
3297
3298         if (task_running(rq, p)) {
3299                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3300                 return 0;
3301         }
3302
3303         /*
3304          * Aggressive migration if:
3305          * 1) task is cache cold, or
3306          * 2) too many balance attempts have failed.
3307          */
3308
3309         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3310         if (!tsk_cache_hot ||
3311                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3312 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3313                 if (tsk_cache_hot) {
3314                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3315                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3316                 }
3317 #endif
3318                 return 1;
3319         }
3320
3321         if (tsk_cache_hot) {
3322                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3323                 return 0;
3324         }
3325         return 1;
3326 }
3327
3328 static unsigned long
3329 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3330               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3331               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3332               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3333 {
3334         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3335         struct task_struct *p;
3336         long rem_load_move = max_load_move;
3337
3338         if (max_load_move == 0)
3339                 goto out;
3340
3341         pinned = 1;
3342
3343         /*
3344          * Start the load-balancing iterator:
3345          */
3346         p = iterator->start(iterator->arg);
3347 next:
3348         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3349                 goto out;
3350
3351         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3352             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3353                 p = iterator->next(iterator->arg);
3354                 goto next;
3355         }
3356
3357         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3358         pulled++;
3359         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3360
3361 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3362         /*
3363          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3364          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3365          * section.
3366          */
3367         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3368                 goto out;
3369 #endif
3370
3371         /*
3372          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3373          */
3374         if (rem_load_move > 0) {
3375                 if (p->prio < *this_best_prio)
3376                         *this_best_prio = p->prio;
3377                 p = iterator->next(iterator->arg);
3378                 goto next;
3379         }
3380 out:
3381         /*
3382          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3383          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3384          * inside pull_task().
3385          */
3386         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3387
3388         if (all_pinned)
3389                 *all_pinned = pinned;
3390
3391         return max_load_move - rem_load_move;
3392 }
3393
3394 /*
3395  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3396  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3397  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3398  *
3399  * Called with both runqueues locked.
3400  */
3401 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3402                       unsigned long max_load_move,
3403                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3404                       int *all_pinned)
3405 {
3406         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3407         unsigned long total_load_moved = 0;
3408         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3409
3410         do {
3411                 total_load_moved +=
3412                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3413                                 max_load_move - total_load_moved,
3414                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3415                 class = class->next;
3416
3417 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3418                 /*
3419                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3420                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3421                  * the critical section.
3422                  */
3423                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3424                         break;
3425 #endif
3426         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3427
3428         return total_load_moved > 0;
3429 }
3430
3431 static int
3432 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3433                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3434                    struct rq_iterator *iterator)
3435 {
3436         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3437         int pinned = 0;
3438
3439         while (p) {
3440                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3441                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3442                         /*
3443                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3444                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3445                          * stats here rather than inside pull_task().
3446                          */
3447                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3448
3449                         return 1;
3450                 }
3451                 p = iterator->next(iterator->arg);
3452         }
3453
3454         return 0;
3455 }
3456
3457 /*
3458  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3459  * part of active balancing operations within "domain".
3460  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3461  *
3462  * Called with both runqueues locked.
3463  */
3464 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3465                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3466 {
3467         const struct sched_class *class;
3468
3469         for_each_class(class) {
3470                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3471                         return 1;
3472         }
3473
3474         return 0;
3475 }
3476 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3477 /*
3478  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3479  *              during load balancing.
3480  */
3481 struct sd_lb_stats {
3482         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3483         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3484         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3485         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3486         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3487
3488         /** Statistics of this group */
3489         unsigned long this_load;
3490         unsigned long this_load_per_task;
3491         unsigned long this_nr_running;
3492
3493         /* Statistics of the busiest group */
3494         unsigned long max_load;
3495         unsigned long busiest_load_per_task;
3496         unsigned long busiest_nr_running;
3497         unsigned long busiest_group_capacity;
3498
3499         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3500 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3501         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3502         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3503         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3504         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3505         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3506         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3507 #endif
3508 };
3509
3510 /*
3511  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3512  */
3513 struct sg_lb_stats {
3514         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3515         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3516         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3517         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3518         unsigned long group_capacity;
3519         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3520 };
3521
3522 /**
3523  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3524  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3525  */
3526 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3527 {
3528         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3529 }
3530
3531 /**
3532  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3533  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3534  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3535  */
3536 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3537                                         enum cpu_idle_type idle)
3538 {
3539         int load_idx;
3540
3541         switch (idle) {
3542         case CPU_NOT_IDLE:
3543                 load_idx = sd->busy_idx;
3544                 break;
3545
3546         case CPU_NEWLY_IDLE:
3547                 load_idx = sd->newidle_idx;
3548                 break;
3549         default:
3550                 load_idx = sd->idle_idx;
3551                 break;
3552         }
3553
3554         return load_idx;
3555 }
3556
3557
3558 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3559 /**
3560  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3561  * the given sched_domain, during load balancing.
3562  *
3563  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3564  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3565  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3566  */
3567 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3568         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3569 {
3570         /*
3571          * Busy processors will not participate in power savings
3572          * balance.
3573          */
3574         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3575                 sds->power_savings_balance = 0;
3576         else {
3577                 sds->power_savings_balance = 1;
3578                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3579                 sds->leader_nr_running = 0;
3580         }
3581 }
3582
3583 /**
3584  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3585  * sched_domain while performing load balancing.
3586  *
3587  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3588  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3589  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3590  *              load balancing ?
3591  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3592  */
3593 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3594         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3595 {
3596
3597         if (!sds->power_savings_balance)
3598                 return;
3599
3600         /*
3601          * If the local group is idle or completely loaded
3602          * no need to do power savings balance at this domain
3603          */
3604         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3605                                 !sds->this_nr_running))
3606                 sds->power_savings_balance = 0;
3607
3608         /*
3609          * If a group is already running at full capacity or idle,
3610          * don't include that group in power savings calculations
3611          */
3612         if (!sds->power_savings_balance ||
3613                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3614                 !sgs->sum_nr_running)
3615                 return;
3616
3617         /*
3618          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3619          * This is the group from where we need to pick up the load
3620          * for saving power
3621          */
3622         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3623             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3624              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3625                 sds->group_min = group;
3626                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3627                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3628                                                 sgs->sum_nr_running;
3629         }
3630
3631         /*
3632          * Calculate the group which is almost near its
3633          * capacity but still has some space to pick up some load
3634          * from other group and save more power
3635          */
3636         if (sgs->sum_nr_running + 1 > sgs->group_capacity)
3637                 return;
3638
3639         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3640             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3641              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3642                 sds->group_leader = group;
3643                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3644         }
3645 }
3646
3647 /**
3648  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3649  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3650  *      under consideration.
3651  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3652  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3653  *
3654  * Description:
3655  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3656  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3657  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3658  *
3659  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3660  * Else returns 0.
3661  */
3662 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3663                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3664 {
3665         if (!sds->power_savings_balance)
3666                 return 0;
3667
3668         if (sds->this != sds->group_leader ||
3669                         sds->group_leader == sds->group_min)
3670                 return 0;
3671
3672         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3673         sds->busiest = sds->group_min;
3674
3675         return 1;
3676
3677 }
3678 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3679 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3680         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3681 {
3682         return;
3683 }
3684
3685 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3686         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3687 {
3688         return;
3689 }
3690
3691 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3692                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3693 {
3694         return 0;
3695 }
3696 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3697
3698
3699 unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3700 {
3701         return SCHED_LOAD_SCALE;
3702 }
3703
3704 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3705 {
3706         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
3707 }
3708
3709 unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3710 {
3711         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3712         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
3713
3714         smt_gain /= weight;
3715
3716         return smt_gain;
3717 }
3718
3719 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3720 {
3721         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
3722 }
3723
3724 unsigned long scale_rt_power(int cpu)
3725 {
3726         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3727         u64 total, available;
3728
3729         sched_avg_update(rq);
3730
3731         total = sched_avg_period() + (rq->clock - rq->age_stamp);
3732         available = total - rq->rt_avg;
3733
3734         if (unlikely((s64)total < SCHED_LOAD_SCALE))
3735                 total = SCHED_LOAD_SCALE;
3736
3737         total >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3738
3739         return div_u64(available, total);
3740 }
3741
3742 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3743 {
3744         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3745         unsigned long power = SCHED_LOAD_SCALE;
3746         struct sched_group *sdg = sd->groups;
3747
3748         if (sched_feat(ARCH_POWER))
3749                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
3750         else
3751                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
3752
3753         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3754
3755         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
3756                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
3757                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
3758                 else
3759                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
3760
3761                 power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3762         }
3763
3764         power *= scale_rt_power(cpu);
3765         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3766
3767         if (!power)
3768                 power = 1;
3769
3770         sdg->cpu_power = power;
3771 }
3772
3773 static void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3774 {
3775         struct sched_domain *child = sd->child;
3776         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
3777         unsigned long power;
3778
3779         if (!child) {
3780                 update_cpu_power(sd, cpu);
3781                 return;
3782         }
3783
3784         power = 0;
3785
3786         group = child->groups;
3787         do {
3788                 power += group->cpu_power;
3789                 group = group->next;
3790         } while (group != child->groups);
3791
3792         sdg->cpu_power = power;
3793 }
3794
3795 /**
3796  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3797  * @sd: The sched_domain whose statistics are to be updated.
3798  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3799  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3800  * @idle: Idle status of this_cpu
3801  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3802  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3803  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3804  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3805  * @balance: Should we balance.
3806  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3807  */
3808 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_domain *sd,
3809                         struct sched_group *group, int this_cpu,
3810                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3811                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3812                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3813 {
3814         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3815         int i;
3816         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3817         unsigned long avg_load_per_task = 0;
3818
3819         if (local_group) {
3820                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3821                 if (balance_cpu == this_cpu)
3822                         update_group_power(sd, this_cpu);
3823         }
3824
3825         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3826         max_cpu_load = 0;
3827         min_cpu_load = ~0UL;
3828
3829         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3830                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3831
3832                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3833                         *sd_idle = 0;
3834
3835                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3836                 if (local_group) {
3837                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3838                                 first_idle_cpu = 1;
3839                                 balance_cpu = i;
3840                         }
3841
3842                         load = target_load(i, load_idx);
3843                 } else {
3844                         load = source_load(i, load_idx);
3845                         if (load > max_cpu_load)
3846                                 max_cpu_load = load;
3847                         if (min_cpu_load > load)
3848                                 min_cpu_load = load;
3849                 }
3850
3851                 sgs->group_load += load;
3852                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3853                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3854
3855         }
3856
3857         /*
3858          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3859          * is eligible for doing load balancing at this and above
3860          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3861          * to do the newly idle load balance.
3862          */
3863         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3864             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3865                 *balance = 0;
3866                 return;
3867         }
3868
3869         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3870         sgs->avg_load = (sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
3871
3872         /*
3873          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3874          * than the average weight of two tasks.
3875          *
3876          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3877          *      might not be a suitable number - should we keep a
3878          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3879          *      the hierarchy?
3880          */
3881         if (sgs->sum_nr_running)
3882                 avg_load_per_task = sgs->sum_weighted_load / sgs->sum_nr_running;
3883
3884         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3885                 sgs->group_imb = 1;
3886
3887         sgs->group_capacity =
3888                 DIV_ROUND_CLOSEST(group->cpu_power, SCHED_LOAD_SCALE);
3889 }
3890
3891 /**
3892  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3893  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3894  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3895  * @idle: Idle status of this_cpu
3896  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3897  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3898  * @balance: Should we balance.
3899  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3900  */
3901 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3902                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3903                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3904                         struct sd_lb_stats *sds)
3905 {
3906         struct sched_domain *child = sd->child;
3907         struct sched_group *group = sd->groups;
3908         struct sg_lb_stats sgs;
3909         int load_idx, prefer_sibling = 0;
3910
3911         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
3912                 prefer_sibling = 1;
3913
3914         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3915         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3916
3917         do {
3918                 int local_group;
3919
3920                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3921                                                sched_group_cpus(group));
3922                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3923                 update_sg_lb_stats(sd, group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3924                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3925
3926                 if (local_group && balance && !(*balance))
3927                         return;
3928
3929                 sds->total_load += sgs.group_load;
3930                 sds->total_pwr += group->cpu_power;
3931
3932                 /*
3933                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
3934                  * first, lower the group capacity to one so that we'll try
3935                  * and move all the excess tasks away.
3936                  */
3937                 if (prefer_sibling)
3938                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
3939
3940                 if (local_group) {
3941                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3942                         sds->this = group;
3943                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3944                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3945                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3946                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3947                                 sgs.group_imb)) {
3948                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3949                         sds->busiest = group;
3950                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3951                         sds->busiest_group_capacity = sgs.group_capacity;
3952                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3953                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3954                 }
3955
3956                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
3957                 group = group->next;
3958         } while (group != sd->groups);
3959 }
3960
3961 /**
3962  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3963  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3964  *                      load balancing.
3965  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3966  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3967  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3968  */
3969 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3970                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3971 {
3972         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3973         unsigned int imbn = 2;
3974         unsigned long scaled_busy_load_per_task;
3975
3976         if (sds->this_nr_running) {
3977                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3978                 if (sds->busiest_load_per_task >
3979                                 sds->this_load_per_task)
3980                         imbn = 1;
3981         } else
3982                 sds->this_load_per_task =
3983                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3984
3985         scaled_busy_load_per_task = sds->busiest_load_per_task
3986                                                  * SCHED_LOAD_SCALE;
3987         scaled_busy_load_per_task /= sds->busiest->cpu_power;
3988
3989         if (sds->max_load - sds->this_load + scaled_busy_load_per_task >=
3990                         (scaled_busy_load_per_task * imbn)) {
3991                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3992                 return;
3993         }
3994
3995         /*
3996          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3997          * however we may be able to increase total CPU power used by
3998          * moving them.
3999          */
4000
4001         pwr_now += sds->busiest->cpu_power *
4002                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
4003         pwr_now += sds->this->cpu_power *
4004                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
4005         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
4006
4007         /* Amount of load we'd subtract */
4008         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
4009                 sds->busiest->cpu_power;
4010         if (sds->max_load > tmp)
4011                 pwr_move += sds->busiest->cpu_power *
4012                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
4013
4014         /* Amount of load we'd add */
4015         if (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power <
4016                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
4017                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power) /
4018                         sds->this->cpu_power;
4019         else
4020                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
4021                         sds->this->cpu_power;
4022         pwr_move += sds->this->cpu_power *
4023                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
4024         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
4025
4026         /* Move if we gain throughput */
4027         if (pwr_move > pwr_now)
4028                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
4029 }
4030
4031 /**
4032  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
4033  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
4034  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
4035  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
4036  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
4037  */
4038 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
4039                 unsigned long *imbalance)
4040 {
4041         unsigned long max_pull, load_above_capacity = ~0UL;
4042
4043         sds->busiest_load_per_task /= sds->busiest_nr_running;
4044         if (sds->group_imb) {
4045                 sds->busiest_load_per_task =
4046                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->avg_load);
4047         }
4048
4049         /*
4050          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
4051          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
4052          * its cpu_power, while calculating max_load..)
4053          */
4054         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
4055                 *imbalance = 0;
4056                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
4057         }
4058
4059         if (!sds->group_imb) {
4060                 /*
4061                  * Don't want to pull so many tasks that a group would go idle.
4062                  */
4063                 load_above_capacity = (sds->busiest_nr_running -
4064                                                 sds->busiest_group_capacity);
4065
4066                 load_above_capacity *= (SCHED_LOAD_SCALE * SCHED_LOAD_SCALE);
4067
4068                 load_above_capacity /= sds->busiest->cpu_power;
4069         }
4070
4071         /*
4072          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
4073          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
4074          * reduce the max loaded cpu below the average load. At the same time,
4075          * we also don't want to reduce the group load below the group capacity
4076          * (so that we can implement power-savings policies etc). Thus we look
4077          * for the minimum possible imbalance.
4078          * Be careful of negative numbers as they'll appear as very large values
4079          * with unsigned longs.
4080          */
4081         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load, load_above_capacity);
4082
4083         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
4084         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->cpu_power,
4085                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->cpu_power)
4086                         / SCHED_LOAD_SCALE;
4087
4088         /*
4089          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
4090          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
4091          * a think about bumping its value to force at least one task to be
4092          * moved
4093          */
4094         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
4095                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
4096
4097 }
4098 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
4099
4100 /**
4101  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
4102  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
4103  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
4104  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
4105  * such a group exists.
4106  *
4107  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
4108  * to restore balance.
4109  *
4110  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
4111  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
4112  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
4113  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
4114  * @idle: The idle status of this_cpu.
4115  * @sd_idle: The idleness of sd
4116  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
4117  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
4118  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
4119  *
4120  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
4121  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
4122  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
4123  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
4124  */
4125 static struct sched_group *
4126 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
4127                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
4128                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
4129 {
4130         struct sd_lb_stats sds;
4131
4132         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
4133
4134         /*
4135          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
4136          * this level.
4137          */
4138         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
4139                                         balance, &sds);
4140
4141         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
4142         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
4143          *    at this level.
4144          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
4145          * 3) This group is the busiest group.
4146          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
4147          *    sched_domain.
4148          * 5) The imbalance is within the specified limit.
4149          */
4150         if (balance && !(*balance))
4151                 goto ret;
4152
4153         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
4154                 goto out_balanced;
4155
4156         if (sds.this_load >= sds.max_load)
4157                 goto out_balanced;
4158
4159         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
4160
4161         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
4162                 goto out_balanced;
4163
4164         if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
4165                 goto out_balanced;
4166
4167         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
4168         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
4169         return sds.busiest;
4170
4171 out_balanced:
4172         /*
4173          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
4174          * to save power.
4175          */
4176         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
4177                 return sds.busiest;
4178 ret:
4179         *imbalance = 0;
4180         return NULL;
4181 }
4182
4183 /*
4184  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
4185  */
4186 static struct rq *
4187 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
4188                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
4189 {
4190         struct rq *busiest = NULL, *rq;
4191         unsigned long max_load = 0;
4192         int i;
4193
4194         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
4195                 unsigned long power = power_of(i);
4196                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_LOAD_SCALE);
4197                 unsigned long wl;
4198
4199                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
4200                         continue;
4201
4202                 rq = cpu_rq(i);
4203                 wl = weighted_cpuload(i);
4204
4205                 /*
4206                  * When comparing with imbalance, use weighted_cpuload()
4207                  * which is not scaled with the cpu power.
4208                  */
4209                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
4210                         continue;
4211
4212                 /*
4213                  * For the load comparisons with the other cpu's, consider
4214                  * the weighted_cpuload() scaled with the cpu power, so that
4215                  * the load can be moved away from the cpu that is potentially
4216                  * running at a lower capacity.
4217                  */
4218                 wl = (wl * SCHED_LOAD_SCALE) / power;
4219
4220                 if (wl > max_load) {
4221                         max_load = wl;
4222                         busiest = rq;
4223                 }
4224         }
4225
4226         return busiest;
4227 }
4228
4229 /*
4230  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
4231  * so long as it is large enough.
4232  */
4233 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
4234
4235 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
4236 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
4237
4238 /*
4239  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4240  * tasks if there is an imbalance.
4241  */
4242 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
4243                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
4244                         int *balance)
4245 {
4246         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
4247         struct sched_group *group;
4248         unsigned long imbalance;
4249         struct rq *busiest;
4250         unsigned long flags;
4251         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4252
4253         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
4254
4255         /*
4256          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4257          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4258          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
4259          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4260          */
4261         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4262             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4263                 sd_idle = 1;
4264
4265         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
4266
4267 redo:
4268         update_shares(sd);
4269         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
4270                                    cpus, balance);
4271
4272         if (*balance == 0)
4273                 goto out_balanced;
4274
4275         if (!group) {
4276                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
4277                 goto out_balanced;
4278         }
4279
4280         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
4281         if (!busiest) {
4282                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
4283                 goto out_balanced;
4284         }
4285
4286         BUG_ON(busiest == this_rq);
4287
4288         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
4289
4290         ld_moved = 0;
4291         if (busiest->nr_running > 1) {
4292                 /*
4293                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
4294                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
4295                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
4296                  * correctly treated as an imbalance.
4297                  */
4298                 local_irq_save(flags);
4299                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
4300                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4301                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
4302                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
4303                 local_irq_restore(flags);
4304
4305                 /*
4306                  * some other cpu did the load balance for us.
4307                  */
4308                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
4309                         resched_cpu(this_cpu);
4310
4311                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
4312                 if (unlikely(all_pinned)) {
4313                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4314                         if (!cpumask_empty(cpus))
4315                                 goto redo;
4316                         goto out_balanced;
4317                 }
4318         }
4319
4320         if (!ld_moved) {
4321                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
4322                 sd->nr_balance_failed++;
4323
4324                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
4325
4326                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
4327
4328                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
4329                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4330                          */
4331                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
4332                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4333                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4334                                 all_pinned = 1;
4335                                 goto out_one_pinned;
4336                         }
4337
4338                         if (!busiest->active_balance) {
4339                                 busiest->active_balance = 1;
4340                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
4341                                 active_balance = 1;
4342                         }
4343                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4344                         if (active_balance)
4345                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
4346
4347                         /*
4348                          * We've kicked active balancing, reset the failure
4349                          * counter.
4350                          */
4351                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
4352                 }
4353         } else
4354                 sd->nr_balance_failed = 0;
4355
4356         if (likely(!active_balance)) {
4357                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
4358                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
4359         } else {
4360                 /*
4361                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
4362                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
4363                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
4364                  * move_tasks).
4365                  */
4366                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
4367                         sd->balance_interval *= 2;
4368         }
4369
4370         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4371             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4372                 ld_moved = -1;
4373
4374         goto out;
4375
4376 out_balanced:
4377         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4378
4379         sd->nr_balance_failed = 0;
4380
4381 out_one_pinned:
4382         /* tune up the balancing interval */
4383         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4384                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4385                 sd->balance_interval *= 2;
4386
4387         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4388             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4389                 ld_moved = -1;
4390         else
4391                 ld_moved = 0;
4392 out:
4393         if (ld_moved)
4394                 update_shares(sd);
4395         return ld_moved;
4396 }
4397
4398 /*
4399  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4400  * tasks if there is an imbalance.
4401  *
4402  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
4403  * this_rq is locked.
4404  */
4405 static int
4406 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
4407 {
4408         struct sched_group *group;
4409         struct rq *busiest = NULL;
4410         unsigned long imbalance;
4411         int ld_moved = 0;
4412         int sd_idle = 0;
4413         int all_pinned = 0;
4414         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4415
4416         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
4417
4418         /*
4419          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4420          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4421          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
4422          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4423          */
4424         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4425             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4426                 sd_idle = 1;
4427
4428         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
4429 redo:
4430         update_shares_locked(this_rq, sd);
4431         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
4432                                    &sd_idle, cpus, NULL);
4433         if (!group) {
4434                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
4435                 goto out_balanced;
4436         }
4437
4438         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
4439         if (!busiest) {
4440                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
4441                 goto out_balanced;
4442         }
4443
4444         BUG_ON(busiest == this_rq);
4445
4446         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
4447
4448         ld_moved = 0;
4449         if (busiest->nr_running > 1) {
4450                 /* Attempt to move tasks */
4451                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4452                 /* this_rq->clock is already updated */
4453                 update_rq_clock(busiest);
4454                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4455                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
4456                                         &all_pinned);
4457                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4458
4459                 if (unlikely(all_pinned)) {
4460                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4461                         if (!cpumask_empty(cpus))
4462                                 goto redo;
4463                 }
4464         }
4465
4466         if (!ld_moved) {
4467                 int active_balance = 0;
4468
4469                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
4470                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4471                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4472                         return -1;
4473
4474                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4475                         return -1;
4476
4477                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
4478                         return -1;
4479
4480                 /*
4481                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4482                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4483                  * package. The same method used to move task in load_balance()
4484                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
4485                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
4486                  *
4487                  * The package power saving logic comes from
4488                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
4489                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
4490                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4491                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4492                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4493                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4494                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4495                  *
4496                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4497                  * will be more than one task in the source run queue and
4498                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4499                  * active balance code will not be triggered.
4500                  */
4501
4502                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
4503                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4504
4505                 /*
4506                  * don't kick the migration_thread, if the curr
4507                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4508                  */
4509                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4510                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4511                         all_pinned = 1;
4512                         return ld_moved;
4513                 }
4514
4515                 if (!busiest->active_balance) {
4516                         busiest->active_balance = 1;
4517                         busiest->push_cpu = this_cpu;
4518                         active_balance = 1;
4519                 }
4520
4521                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4522                 /*
4523                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
4524                  */
4525                 spin_unlock(&this_rq->lock);
4526                 if (active_balance)
4527                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
4528                 spin_lock(&this_rq->lock);
4529
4530         } else
4531                 sd->nr_balance_failed = 0;
4532
4533         update_shares_locked(this_rq, sd);
4534         return ld_moved;
4535
4536 out_balanced:
4537         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
4538         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4539             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4540                 return -1;
4541         sd->nr_balance_failed = 0;
4542
4543         return 0;
4544 }
4545
4546 /*
4547  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4548  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4549  */
4550 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4551 {
4552         struct sched_domain *sd;
4553         int pulled_task = 0;
4554         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4555
4556         this_rq->idle_stamp = this_rq->clock;
4557
4558         if (this_rq->avg_idle < sysctl_sched_migration_cost)
4559                 return;
4560
4561         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4562                 unsigned long interval;
4563
4564                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4565                         continue;
4566
4567                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4568                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4569                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4570                                                            sd);
4571
4572                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4573                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4574                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4575                 if (pulled_task) {
4576                         this_rq->idle_stamp = 0;
4577                         break;
4578                 }
4579         }
4580         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4581                 /*
4582                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4583                  * a busy processor. So reset next_balance.
4584                  */
4585                 this_rq->next_balance = next_balance;
4586         }
4587 }
4588
4589 /*
4590  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4591  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4592  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4593  * logical imbalances.
4594  *
4595  * Called with busiest_rq locked.
4596  */
4597 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4598 {
4599         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4600         struct sched_domain *sd;
4601         struct rq *target_rq;
4602
4603         /* Is there any task to move? */
4604         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4605                 return;
4606
4607         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4608
4609         /*
4610          * This condition is "impossible", if it occurs
4611          * we need to fix it. Originally reported by
4612          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4613          */
4614         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4615
4616         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4617         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4618         update_rq_clock(busiest_rq);
4619         update_rq_clock(target_rq);
4620
4621         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4622         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4623                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4624                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4625                                 break;
4626         }
4627
4628         if (likely(sd)) {
4629                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4630
4631                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4632                                   sd, CPU_IDLE))
4633                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4634                 else
4635                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4636         }
4637         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4638 }
4639
4640 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4641 static struct {
4642         atomic_t load_balancer;
4643         cpumask_var_t cpu_mask;
4644         cpumask_var_t ilb_grp_nohz_mask;
4645 } nohz ____cacheline_aligned = {
4646         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4647 };
4648
4649 int get_nohz_load_balancer(void)
4650 {
4651         return atomic_read(&nohz.load_balancer);
4652 }
4653
4654 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
4655 /**
4656  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
4657  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
4658  *              be returned.
4659  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
4660  *              for the given cpu.
4661  *
4662  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
4663  */
4664 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
4665 {
4666         struct sched_domain *sd;
4667
4668         for_each_domain(cpu, sd)
4669                 if (sd && (sd->flags & flag))
4670                         break;
4671
4672         return sd;
4673 }
4674
4675 /**
4676  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
4677  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
4678  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
4679  *              for cpu.
4680  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
4681  *
4682  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
4683  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
4684  */
4685 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
4686         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
4687                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
4688
4689 /**
4690  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
4691  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
4692  *
4693  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
4694  *
4695  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
4696  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
4697  * sched_group is semi-idle or not.
4698  */
4699 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
4700 {
4701         cpumask_and(nohz.ilb_grp_nohz_mask, nohz.cpu_mask,
4702                                         sched_group_cpus(ilb_group));
4703
4704         /*
4705          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
4706          * and atleast one idle cpu.
4707          */
4708         if (cpumask_empty(nohz.ilb_grp_nohz_mask))
4709                 return 0;
4710
4711         if (cpumask_equal(nohz.ilb_grp_nohz_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
4712                 return 0;
4713
4714         return 1;
4715 }
4716 /**
4717  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
4718  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
4719  *
4720  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
4721  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
4722  *
4723  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
4724  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
4725  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
4726  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
4727  */
4728 static int find_new_ilb(int cpu)
4729 {
4730         struct sched_domain *sd;
4731         struct sched_group *ilb_group;
4732
4733         /*
4734          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
4735          * when power-aware load balancing is enabled
4736          */
4737         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
4738                 goto out_done;
4739
4740         /*
4741          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
4742          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
4743          */
4744         if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) < 2)
4745                 goto out_done;
4746
4747         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
4748                 ilb_group = sd->groups;
4749
4750                 do {
4751                         if (is_semi_idle_group(ilb_group))
4752                                 return cpumask_first(nohz.ilb_grp_nohz_mask);
4753
4754                         ilb_group = ilb_group->next;
4755
4756                 } while (ilb_group != sd->groups);
4757         }
4758
4759 out_done:
4760         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4761 }
4762 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
4763 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
4764 {
4765         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4766 }
4767 #endif
4768
4769 /*
4770  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4771  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4772  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4773  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4774  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4775  * arrives...
4776  *
4777  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4778  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4779  * nohz.cpu_mask..
4780  *
4781  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4782  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4783  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4784  * there is no need for ilb owner.
4785  *
4786  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4787  * next busy scheduler_tick()
4788  */
4789 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4790 {
4791         int cpu = smp_processor_id();
4792
4793         if (stop_tick) {
4794                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4795
4796                 if (!cpu_active(cpu)) {
4797                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4798                                 return 0;
4799
4800                         /*
4801                          * If we are going offline and still the leader,
4802                          * give up!
4803                          */
4804                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4805                                 BUG();
4806
4807                         return 0;
4808                 }
4809
4810                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4811
4812                 /* time for ilb owner also to sleep */
4813                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_active_cpus()) {
4814                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4815                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4816                         return 0;
4817                 }
4818
4819                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4820                         /* make me the ilb owner */
4821                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4822                                 return 1;
4823                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4824                         int new_ilb;
4825
4826                         if (!(sched_smt_power_savings ||
4827                                                 sched_mc_power_savings))
4828                                 return 1;
4829                         /*
4830                          * Check to see if there is a more power-efficient
4831                          * ilb.
4832                          */
4833                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
4834                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
4835                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4836                                 resched_cpu(new_ilb);
4837                                 return 0;
4838                         }
4839                         return 1;
4840                 }
4841         } else {
4842                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4843                         return 0;
4844
4845                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4846
4847                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4848                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4849                                 BUG();
4850         }
4851         return 0;
4852 }
4853 #endif
4854
4855 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4856
4857 /*
4858  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4859  * and initiates a balancing operation if so.
4860  *
4861  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4862  */
4863 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4864 {
4865         int balance = 1;
4866         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4867         unsigned long interval;
4868         struct sched_domain *sd;
4869         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4870         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4871         int update_next_balance = 0;
4872         int need_serialize;
4873
4874         for_each_domain(cpu, sd) {
4875                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4876                         continue;
4877
4878                 interval = sd->balance_interval;
4879                 if (idle != CPU_IDLE)
4880                         interval *= sd->busy_factor;
4881
4882                 /* scale ms to jiffies */
4883                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4884                 if (unlikely(!interval))
4885                         interval = 1;
4886                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4887                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4888
4889                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4890
4891                 if (need_serialize) {
4892                         if (!spin_trylock(&balancing))
4893                                 goto out;
4894                 }
4895
4896                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4897                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
4898                                 /*
4899                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4900                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4901                                  * not idle.
4902                                  */
4903                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4904                         }
4905                         sd->last_balance = jiffies;
4906                 }
4907                 if (need_serialize)
4908                         spin_unlock(&balancing);
4909 out:
4910                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4911                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4912                         update_next_balance = 1;
4913                 }
4914
4915                 /*
4916                  * Stop the load balance at this level. There is another
4917                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4918                  * actively.
4919                  */
4920                 if (!balance)
4921                         break;
4922         }
4923
4924         /*
4925          * next_balance will be updated only when there is a need.
4926          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4927          * updated.
4928          */
4929         if (likely(update_next_balance))
4930                 rq->next_balance = next_balance;
4931 }
4932
4933 /*
4934  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4935  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4936  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4937  */
4938 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4939 {
4940         int this_cpu = smp_processor_id();
4941         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4942         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4943                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4944
4945         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4946
4947 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4948         /*
4949          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4950          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4951          * stopped.
4952          */
4953         if (this_rq->idle_at_tick &&
4954             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4955                 struct rq *rq;
4956                 int balance_cpu;
4957
4958                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4959                         if (balance_cpu == this_cpu)
4960                                 continue;
4961
4962                         /*
4963                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4964                          * work being done for other cpus. Next load
4965                          * balancing owner will pick it up.
4966                          */
4967                         if (need_resched())
4968                                 break;
4969
4970                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4971
4972                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4973                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4974                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4975                 }
4976         }
4977 #endif
4978 }
4979
4980 static inline int on_null_domain(int cpu)
4981 {
4982         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4983 }
4984
4985 /*
4986  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4987  *
4988  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4989  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4990  * if the whole system is idle.
4991  */
4992 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4993 {
4994 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4995         /*
4996          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4997          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4998          * load balancer.
4999          */
5000         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
5001                 rq->in_nohz_recently = 0;
5002
5003                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
5004                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
5005                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
5006                 }
5007
5008                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
5009                         int ilb = find_new_ilb(cpu);
5010
5011                         if (ilb < nr_cpu_ids)
5012                                 resched_cpu(ilb);
5013                 }
5014         }
5015
5016         /*
5017          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
5018          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
5019          */
5020         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
5021             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
5022                 resched_cpu(cpu);
5023                 return;
5024         }
5025
5026         /*
5027          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
5028          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
5029          */
5030         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
5031             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
5032                 return;
5033 #endif
5034         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
5035         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
5036             likely(!on_null_domain(cpu)))
5037                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
5038 }
5039
5040 #else   /* CONFIG_SMP */
5041
5042 /*
5043  * on UP we do not need to balance between CPUs:
5044  */
5045 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
5046 {
5047 }
5048
5049 #endif
5050
5051 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
5052
5053 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
5054
5055 /*
5056  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
5057  * @p in case that task is currently running.
5058  *
5059  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
5060  */
5061 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
5062 {
5063         u64 ns = 0;
5064
5065         if (task_current(rq, p)) {
5066                 update_rq_clock(rq);
5067                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
5068                 if ((s64)ns < 0)
5069                         ns = 0;
5070         }
5071
5072         return ns;
5073 }
5074
5075 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
5076 {
5077         unsigned long flags;
5078         struct rq *rq;
5079         u64 ns = 0;
5080
5081         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5082         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
5083         task_rq_unlock(rq, &flags);
5084
5085         return ns;
5086 }
5087
5088 /*
5089  * Return accounted runtime for the task.
5090  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
5091  * pending runtime that have not been accounted yet.
5092  */
5093 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
5094 {
5095         unsigned long flags;
5096         struct rq *rq;
5097         u64 ns = 0;
5098
5099         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5100         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
5101         task_rq_unlock(rq, &flags);
5102
5103         return ns;
5104 }
5105
5106 /*
5107  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
5108  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
5109  * pending runtime that have not been accounted yet.
5110  *
5111  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
5112  * so the return value not includes other pending runtime that other
5113  * running tasks might have.
5114  */
5115 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
5116 {
5117         struct task_cputime totals;
5118         unsigned long flags;
5119         struct rq *rq;
5120         u64 ns;
5121
5122         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5123         thread_group_cputime(p, &totals);
5124         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
5125         task_rq_unlock(rq, &flags);
5126
5127         return ns;
5128 }
5129
5130 /*
5131  * Account user cpu time to a process.
5132  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5133  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
5134  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5135  */
5136 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5137                        cputime_t cputime_scaled)
5138 {
5139         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5140         cputime64_t tmp;
5141
5142         /* Add user 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
5147         /* Add user time to cpustat. */
5148         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5149         if (TASK_NICE(p) > 0)
5150                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
5151         else
5152                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5153
5154         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
5155         /* Account for user time used */
5156         acct_update_integrals(p);
5157 }
5158
5159 /*
5160  * Account guest cpu time to a process.
5161  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5162  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
5163  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5164  */
5165 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5166                                cputime_t cputime_scaled)
5167 {
5168         cputime64_t tmp;
5169         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5170
5171         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5172
5173         /* Add guest time to process. */
5174         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5175         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5176         account_group_user_time(p, cputime);
5177         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
5178
5179         /* Add guest time to cpustat. */
5180         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5181         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
5182 }
5183
5184 /*
5185  * Account system cpu time to a process.
5186  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5187  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
5188  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
5189  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5190  */
5191 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
5192                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
5193 {
5194         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5195         cputime64_t tmp;
5196
5197         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
5198                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
5199                 return;
5200         }
5201
5202         /* Add system time to process. */
5203         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
5204         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
5205         account_group_system_time(p, cputime);
5206
5207         /* Add system time to cpustat. */
5208         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5209         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
5210                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
5211         else if (softirq_count())
5212                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
5213         else
5214                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
5215
5216         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
5217
5218         /* Account for system time used */
5219         acct_update_integrals(p);
5220 }
5221
5222 /*
5223  * Account for involuntary wait time.
5224  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
5225  */
5226 void account_steal_time(cputime_t cputime)
5227 {
5228         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5229         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5230
5231         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
5232 }
5233
5234 /*
5235  * Account for idle time.
5236  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
5237  */
5238 void account_idle_time(cputime_t cputime)
5239 {
5240         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5241         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5242         struct rq *rq = this_rq();
5243
5244         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
5245                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
5246         else
5247                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
5248 }
5249
5250 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5251
5252 /*
5253  * Account a single tick of cpu time.
5254  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5255  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
5256  */
5257 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
5258 {
5259         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
5260         struct rq *rq = this_rq();
5261
5262         if (user_tick)
5263                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
5264         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
5265                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
5266                                     one_jiffy_scaled);
5267         else
5268                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
5269 }
5270
5271 /*
5272  * Account multiple ticks of steal time.
5273  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
5274  * @ticks: number of stolen ticks
5275  */
5276 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
5277 {
5278         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5279 }
5280
5281 /*
5282  * Account multiple ticks of idle time.
5283  * @ticks: number of stolen ticks
5284  */
5285 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
5286 {
5287         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5288 }
5289
5290 #endif
5291
5292 /*
5293  * Use precise platform statistics if available:
5294  */
5295 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5296 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5297 {
5298         return p->utime;
5299 }
5300
5301 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5302 {
5303         return p->stime;
5304 }
5305
5306 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5307 {
5308         struct task_cputime cputime;
5309
5310         thread_group_cputime(p, &cputime);
5311
5312         *ut = cputime.utime;
5313         *st = cputime.stime;
5314 }
5315 #else
5316
5317 #ifndef nsecs_to_cputime
5318 # define nsecs_to_cputime(__nsecs) \
5319         msecs_to_cputime(div_u64((__nsecs), NSEC_PER_MSEC))
5320 #endif
5321
5322 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5323 {
5324         cputime_t utime = p->utime, total = utime + p->stime;
5325         u64 temp;
5326
5327         /*
5328          * Use CFS's precise accounting:
5329          */
5330         temp = (u64)nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
5331
5332         if (total) {
5333                 temp *= utime;
5334                 do_div(temp, total);
5335         }
5336         utime = (cputime_t)temp;
5337
5338         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
5339         return p->prev_utime;
5340 }
5341
5342 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5343 {
5344         cputime_t stime;
5345
5346         /*
5347          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
5348          * the total, to make sure the total observed by userspace
5349          * grows monotonically - apps rely on that):
5350          */
5351         stime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime) - task_utime(p);
5352
5353         if (stime >= 0)
5354                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, stime);
5355
5356         return p->prev_stime;
5357 }
5358
5359 /*
5360  * Must be called with siglock held.
5361  */
5362 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5363 {
5364         struct signal_struct *sig = p->signal;
5365         struct task_cputime cputime;
5366         cputime_t rtime, utime, total;
5367
5368         thread_group_cputime(p, &cputime);
5369
5370         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
5371         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
5372
5373         if (total) {
5374                 u64 temp;
5375
5376                 temp = (u64)(rtime * cputime.utime);
5377                 do_div(temp, total);
5378                 utime = (cputime_t)temp;
5379         } else
5380                 utime = rtime;
5381
5382         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
5383         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
5384                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
5385
5386         *ut = sig->prev_utime;
5387         *st = sig->prev_stime;
5388 }
5389 #endif
5390
5391 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
5392 {
5393         return p->gtime;
5394 }
5395
5396 /*
5397  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5398  * We call it with interrupts disabled.
5399  *
5400  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
5401  * timeslices.
5402  */
5403 void scheduler_tick(void)
5404 {
5405         int cpu = smp_processor_id();
5406         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5407         struct task_struct *curr = rq->curr;
5408
5409         sched_clock_tick();
5410
5411         spin_lock(&rq->lock);
5412         update_rq_clock(rq);
5413         update_cpu_load(rq);
5414         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5415         spin_unlock(&rq->lock);
5416
5417         perf_event_task_tick(curr, cpu);
5418
5419 #ifdef CONFIG_SMP
5420         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
5421         trigger_load_balance(rq, cpu);
5422 #endif
5423 }
5424
5425 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
5426 {
5427         if (in_lock_functions(addr)) {
5428                 addr = CALLER_ADDR2;
5429                 if (in_lock_functions(addr))
5430                         addr = CALLER_ADDR3;
5431         }
5432         return addr;
5433 }
5434
5435 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5436                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
5437
5438 void __kprobes add_preempt_count(int val)
5439 {
5440 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5441         /*
5442          * Underflow?
5443          */
5444         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5445                 return;
5446 #endif
5447         preempt_count() += val;
5448 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5449         /*
5450          * Spinlock count overflowing soon?
5451          */
5452         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5453                                 PREEMPT_MASK - 10);
5454 #endif
5455         if (preempt_count() == val)
5456                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5457 }
5458 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
5459
5460 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
5461 {
5462 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5463         /*
5464          * Underflow?
5465          */
5466         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5467                 return;
5468         /*
5469          * Is the spinlock portion underflowing?
5470          */
5471         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5472                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5473                 return;
5474 #endif
5475
5476         if (preempt_count() == val)
5477                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5478         preempt_count() -= val;
5479 }
5480 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
5481
5482 #endif
5483
5484 /*
5485  * Print scheduling while atomic bug:
5486  */
5487 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5488 {
5489         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5490
5491         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5492                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5493
5494         debug_show_held_locks(prev);
5495         print_modules();
5496         if (irqs_disabled())
5497                 print_irqtrace_events(prev);
5498
5499         if (regs)
5500                 show_regs(regs);
5501         else
5502                 dump_stack();
5503 }
5504
5505 /*
5506  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5507  */
5508 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
5509 {
5510         /*
5511          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
5512          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
5513          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
5514          */
5515         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
5516                 __schedule_bug(prev);
5517
5518         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5519
5520         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
5521 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
5522         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
5523                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
5524                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
5525         }
5526 #endif
5527 }
5528
5529 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
5530 {
5531         u64 runtime = p->se.sum_exec_runtime - p->se.prev_sum_exec_runtime;
5532
5533         update_avg(&p->se.avg_running, runtime);
5534
5535         if (p->state == TASK_RUNNING) {
5536                 /*
5537                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
5538                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
5539                  * the avg_overlap on preemption.
5540                  *
5541                  * We use the average preemption runtime because that
5542                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
5543                  * build up.
5544                  */
5545                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
5546                 update_avg(&p->se.avg_overlap, runtime);
5547         } else {
5548                 update_avg(&p->se.avg_running, 0);
5549         }
5550         p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5551 }
5552
5553 /*
5554  * Pick up the highest-prio task:
5555  */
5556 static inline struct task_struct *
5557 pick_next_task(struct rq *rq)
5558 {
5559         const struct sched_class *class;
5560         struct task_struct *p;
5561
5562         /*
5563          * Optimization: we know that if all tasks are in
5564          * the fair class we can call that function directly:
5565          */
5566         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
5567                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
5568                 if (likely(p))
5569                         return p;
5570         }
5571
5572         class = sched_class_highest;
5573         for ( ; ; ) {
5574                 p = class->pick_next_task(rq);
5575                 if (p)
5576                         return p;
5577                 /*
5578                  * Will never be NULL as the idle class always
5579                  * returns a non-NULL p:
5580                  */
5581                 class = class->next;
5582         }
5583 }
5584
5585 /*
5586  * schedule() is the main scheduler function.
5587  */
5588 asmlinkage void __sched schedule(void)
5589 {
5590         struct task_struct *prev, *next;
5591         unsigned long *switch_count;
5592         struct rq *rq;
5593         int cpu;
5594
5595 need_resched:
5596         preempt_disable();
5597         cpu = smp_processor_id();
5598         rq = cpu_rq(cpu);
5599         rcu_sched_qs(cpu);
5600         prev = rq->curr;
5601         switch_count = &prev->nivcsw;
5602
5603         release_kernel_lock(prev);
5604 need_resched_nonpreemptible:
5605
5606         schedule_debug(prev);
5607
5608         if (sched_feat(HRTICK))
5609                 hrtick_clear(rq);
5610
5611         spin_lock_irq(&rq->lock);
5612         update_rq_clock(rq);
5613         clear_tsk_need_resched(prev);
5614
5615         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
5616                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
5617                         prev->state = TASK_RUNNING;
5618                 else
5619                         deactivate_task(rq, prev, 1);
5620                 switch_count = &prev->nvcsw;
5621         }
5622
5623         pre_schedule(rq, prev);
5624
5625         if (unlikely(!rq->nr_running))
5626                 idle_balance(cpu, rq);
5627
5628         put_prev_task(rq, prev);
5629         next = pick_next_task(rq);
5630
5631         if (likely(prev != next)) {
5632                 sched_info_switch(prev, next);
5633                 perf_event_task_sched_out(prev, next, cpu);
5634
5635                 rq->nr_switches++;
5636                 rq->curr = next;
5637                 ++*switch_count;
5638
5639                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
5640                 /*
5641                  * the context switch might have flipped the stack from under
5642                  * us, hence refresh the local variables.
5643                  */
5644                 cpu = smp_processor_id();
5645                 rq = cpu_rq(cpu);
5646         } else
5647                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5648
5649         post_schedule(rq);
5650
5651         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
5652                 goto need_resched_nonpreemptible;
5653
5654         preempt_enable_no_resched();
5655         if (need_resched())
5656                 goto need_resched;
5657 }
5658 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5659
5660 #ifdef CONFIG_SMP
5661 /*
5662  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
5663  * access and not reliable.
5664  */
5665 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
5666 {
5667         unsigned int cpu;
5668         struct rq *rq;
5669
5670         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
5671                 return 0;
5672
5673 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
5674         /*
5675          * Need to access the cpu field knowing that
5676          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
5677          * the mutex owner just released it and exited.
5678          */
5679         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
5680                 return 0;
5681 #else
5682         cpu = owner->cpu;
5683 #endif
5684
5685         /*
5686          * Even if the access succeeded (likely case),
5687          * the cpu field may no longer be valid.
5688          */
5689         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
5690                 return 0;
5691
5692         /*
5693          * We need to validate that we can do a
5694          * get_cpu() and that we have the percpu area.
5695          */
5696         if (!cpu_online(cpu))
5697                 return 0;
5698
5699         rq = cpu_rq(cpu);
5700
5701         for (;;) {
5702                 /*
5703                  * Owner changed, break to re-assess state.
5704                  */
5705                 if (lock->owner != owner)
5706                         break;
5707
5708                 /*
5709                  * Is that owner really running on that cpu?
5710                  */
5711                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
5712                         return 0;
5713
5714                 cpu_relax();
5715         }
5716
5717         return 1;
5718 }
5719 #endif
5720
5721 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5722 /*
5723  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5724  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
5725  * occur there and call schedule directly.
5726  */
5727 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
5728 {
5729         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5730
5731         /*
5732          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5733          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5734          */
5735         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
5736                 return;
5737
5738         do {
5739                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5740                 schedule();
5741                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5742
5743                 /*
5744                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5745                  * between schedule and now.
5746                  */
5747                 barrier();
5748         } while (need_resched());
5749 }
5750 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5751
5752 /*
5753  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
5754  * off of irq context.
5755  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5756  * protect us against recursive calling from irq.
5757  */
5758 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
5759 {
5760         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5761
5762         /* Catch callers which need to be fixed */
5763         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
5764
5765         do {
5766                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5767                 local_irq_enable();
5768                 schedule();
5769                 local_irq_disable();
5770                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5771
5772                 /*
5773                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5774                  * between schedule and now.
5775                  */
5776                 barrier();
5777         } while (need_resched());
5778 }
5779
5780 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
5781
5782 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
5783                           void *key)
5784 {
5785         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
5786 }
5787 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5788
5789 /*
5790  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
5791  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
5792  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
5793  *
5794  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
5795  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
5796  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
5797  */
5798 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5799                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
5800 {
5801         wait_queue_t *curr, *next;
5802
5803         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
5804                 unsigned flags = curr->flags;
5805
5806                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
5807                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
5808                         break;
5809         }
5810 }
5811
5812 /**
5813  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
5814  * @q: the waitqueue
5815  * @mode: which threads
5816  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5817  * @key: is directly passed to the wakeup function
5818  *
5819  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5820  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5821  */
5822 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5823                         int nr_exclusive, void *key)
5824 {
5825         unsigned long flags;
5826
5827         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5828         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5829         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5830 }
5831 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5832
5833 /*
5834  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5835  */
5836 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5837 {
5838         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5839 }
5840
5841 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
5842 {
5843         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
5844 }
5845
5846 /**
5847  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
5848  * @q: the waitqueue
5849  * @mode: which threads
5850  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5851  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
5852  *
5853  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5854  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5855  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5856  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5857  *
5858  * On UP it can prevent extra preemption.
5859  *
5860  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5861  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5862  */
5863 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5864                         int nr_exclusive, void *key)
5865 {
5866         unsigned long flags;
5867         int wake_flags = WF_SYNC;
5868
5869         if (unlikely(!q))
5870                 return;
5871
5872         if (unlikely(!nr_exclusive))
5873                 wake_flags = 0;
5874
5875         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5876         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
5877         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5878 }
5879 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
5880
5881 /*
5882  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
5883  */
5884 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5885 {
5886         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
5887 }
5888 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5889
5890 /**
5891  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5892  * @x:  holds the state of this particular completion
5893  *
5894  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5895  * awakened in the same order in which they were queued.
5896  *
5897  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
5898  *
5899  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5900  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5901  */
5902 void complete(struct completion *x)
5903 {
5904         unsigned long flags;
5905
5906         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5907         x->done++;
5908         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5909         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5910 }
5911 EXPORT_SYMBOL(complete);
5912
5913 /**
5914  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5915  * @x:  holds the state of this particular completion
5916  *
5917  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5918  *
5919  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5920  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5921  */
5922 void complete_all(struct completion *x)
5923 {
5924         unsigned long flags;
5925
5926         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5927         x->done += UINT_MAX/2;
5928         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5929         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5930 }
5931 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5932
5933 static inline long __sched
5934 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5935 {
5936         if (!x->done) {
5937                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5938
5939                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5940                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5941                 do {
5942                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5943                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5944                                 break;
5945                         }
5946                         __set_current_state(state);
5947                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5948                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5949                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5950                 } while (!x->done && timeout);
5951                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5952                 if (!x->done)
5953                         return timeout;
5954         }
5955         x->done--;
5956         return timeout ?: 1;
5957 }
5958
5959 static long __sched
5960 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5961 {
5962         might_sleep();
5963
5964         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5965         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5966         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5967         return timeout;
5968 }
5969
5970 /**
5971  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5972  * @x:  holds the state of this particular completion
5973  *
5974  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5975  * interruptible and there is no timeout.
5976  *
5977  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5978  * and interrupt capability. Also see complete().
5979  */
5980 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5981 {
5982         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5983 }
5984 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5985
5986 /**
5987  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5988  * @x:  holds the state of this particular completion
5989  * @timeout:  timeout value in jiffies
5990  *
5991  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5992  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5993  * interruptible.
5994  */
5995 unsigned long __sched
5996 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5997 {
5998         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5999 }
6000 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
6001
6002 /**
6003  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
6004  * @x:  holds the state of this particular completion
6005  *
6006  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
6007  * interruptible.
6008  */
6009 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
6010 {
6011         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
6012         if (t == -ERESTARTSYS)
6013                 return t;
6014         return 0;
6015 }
6016 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
6017
6018 /**
6019  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
6020  * @x:  holds the state of this particular completion
6021  * @timeout:  timeout value in jiffies
6022  *
6023  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
6024  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
6025  */
6026 unsigned long __sched
6027 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
6028                                           unsigned long timeout)
6029 {
6030         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
6031 }
6032 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
6033
6034 /**
6035  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
6036  * @x:  holds the state of this particular completion
6037  *
6038  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
6039  * interrupted by a kill signal.
6040  */
6041 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
6042 {
6043         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
6044         if (t == -ERESTARTSYS)
6045                 return t;
6046         return 0;
6047 }
6048 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
6049
6050 /**
6051  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
6052  *      @x:     completion structure
6053  *
6054  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
6055  *               1 if a decrement succeeded.
6056  *
6057  *      If a completion is being used as a counting completion,
6058  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
6059  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
6060  *      is protecting is not available.
6061  */
6062 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
6063 {
6064         unsigned long flags;
6065         int ret = 1;
6066
6067         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
6068         if (!x->done)
6069                 ret = 0;
6070         else
6071                 x->done--;
6072         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
6073         return ret;
6074 }
6075 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
6076
6077 /**
6078  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
6079  *      @x:     completion structure
6080  *
6081  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
6082  *               1 if there are no waiters.
6083  *
6084  */
6085 bool completion_done(struct completion *x)
6086 {
6087         unsigned long flags;
6088         int ret = 1;
6089
6090         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
6091         if (!x->done)
6092                 ret = 0;
6093         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
6094         return ret;
6095 }
6096 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
6097
6098 static long __sched
6099 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
6100 {
6101         unsigned long flags;
6102         wait_queue_t wait;
6103
6104         init_waitqueue_entry(&wait, current);
6105
6106         __set_current_state(state);
6107
6108         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
6109         __add_wait_queue(q, &wait);
6110         spin_unlock(&q->lock);
6111         timeout = schedule_timeout(timeout);
6112         spin_lock_irq(&q->lock);
6113         __remove_wait_queue(q, &wait);
6114         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
6115
6116         return timeout;
6117 }
6118
6119 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
6120 {
6121         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
6122 }
6123 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
6124
6125 long __sched
6126 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
6127 {
6128         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
6129 }
6130 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
6131
6132 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
6133 {
6134         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
6135 }
6136 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
6137
6138 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
6139 {
6140         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
6141 }
6142 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
6143
6144 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6145
6146 /*
6147  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
6148  * @p: task
6149  * @prio: prio value (kernel-internal form)
6150  *
6151  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
6152  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
6153  *
6154  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
6155  */
6156 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
6157 {
6158         unsigned long flags;
6159         int oldprio, on_rq, running;
6160         struct rq *rq;
6161         const struct sched_class *prev_class;
6162
6163         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
6164
6165         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6166         update_rq_clock(rq);
6167
6168         oldprio = p->prio;
6169         prev_class = p->sched_class;
6170         on_rq = p->se.on_rq;
6171         running = task_current(rq, p);
6172         if (on_rq)
6173                 dequeue_task(rq, p, 0);
6174         if (running)
6175                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6176
6177         if (rt_prio(prio))
6178                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6179         else
6180                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6181
6182         p->prio = prio;
6183
6184         if (running)
6185                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6186         if (on_rq) {
6187                 enqueue_task(rq, p, 0, oldprio < prio);
6188
6189                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6190         }
6191         task_rq_unlock(rq, &flags);
6192 }
6193
6194 #endif
6195
6196 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
6197 {
6198         int old_prio, delta, on_rq;
6199         unsigned long flags;
6200         struct rq *rq;
6201
6202         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
6203                 return;
6204         /*
6205          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
6206          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
6207          */
6208         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6209         update_rq_clock(rq);
6210         /*
6211          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
6212          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
6213          * it wont have any effect on scheduling until the task is
6214          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
6215          */
6216         if (task_has_rt_policy(p)) {
6217                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6218                 goto out_unlock;
6219         }
6220         on_rq = p->se.on_rq;
6221         if (on_rq)
6222                 dequeue_task(rq, p, 0);
6223
6224         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6225         set_load_weight(p);
6226         old_prio = p->prio;
6227         p->prio = effective_prio(p);
6228         delta = p->prio - old_prio;
6229
6230         if (on_rq) {
6231                 enqueue_task(rq, p, 0, false);
6232                 /*
6233                  * If the task increased its priority or is running and
6234                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
6235                  */
6236                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
6237                         resched_task(rq->curr);
6238         }
6239 out_unlock:
6240         task_rq_unlock(rq, &flags);
6241 }
6242 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
6243
6244 /*
6245  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
6246  * @p: task
6247  * @nice: nice value
6248  */
6249 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
6250 {
6251         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
6252         int nice_rlim = 20 - nice;
6253
6254         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
6255                 capable(CAP_SYS_NICE));
6256 }
6257
6258 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
6259
6260 /*
6261  * sys_nice - change the priority of the current process.
6262  * @increment: priority increment
6263  *
6264  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
6265  * does similar things.
6266  */
6267 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
6268 {
6269         long nice, retval;
6270
6271         /*
6272          * Setpriority might change our priority at the same moment.
6273          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
6274          * and we have a single winner.
6275          */
6276         if (increment < -40)
6277                 increment = -40;
6278         if (increment > 40)
6279                 increment = 40;
6280
6281         nice = TASK_NICE(current) + increment;
6282         if (nice < -20)
6283                 nice = -20;
6284         if (nice > 19)
6285                 nice = 19;
6286
6287         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
6288                 return -EPERM;
6289
6290         retval = security_task_setnice(current, nice);
6291         if (retval)
6292                 return retval;
6293
6294         set_user_nice(current, nice);
6295         return 0;
6296 }
6297
6298 #endif
6299
6300 /**
6301  * task_prio - return the priority value of a given task.
6302  * @p: the task in question.
6303  *
6304  * This is the priority value as seen by users in /proc.
6305  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
6306  * around 0, value goes from -16 to +15.
6307  */
6308 int task_prio(const struct task_struct *p)
6309 {
6310         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
6311 }
6312
6313 /**
6314  * task_nice - return the nice value of a given task.
6315  * @p: the task in question.
6316  */
6317 int task_nice(const struct task_struct *p)
6318 {
6319         return TASK_NICE(p);
6320 }
6321 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
6322
6323 /**
6324  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
6325  * @cpu: the processor in question.
6326  */
6327 int idle_cpu(int cpu)
6328 {
6329         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
6330 }
6331
6332 /**
6333  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
6334  * @cpu: the processor in question.
6335  */
6336 struct task_struct *idle_task(int cpu)
6337 {
6338         return cpu_rq(cpu)->idle;
6339 }
6340
6341 /**
6342  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
6343  * @pid: the pid in question.
6344  */
6345 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
6346 {
6347         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
6348 }
6349
6350 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
6351 static void
6352 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
6353 {
6354         BUG_ON(p->se.on_rq);
6355
6356         p->policy = policy;
6357         switch (p->policy) {
6358         case SCHED_NORMAL:
6359         case SCHED_BATCH:
6360         case SCHED_IDLE:
6361                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6362                 break;
6363         case SCHED_FIFO:
6364         case SCHED_RR:
6365                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6366                 break;
6367         }
6368
6369         p->rt_priority = prio;
6370         p->normal_prio = normal_prio(p);
6371         /* we are holding p->pi_lock already */
6372         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
6373         set_load_weight(p);
6374 }
6375
6376 /*
6377  * check the target process has a UID that matches the current process's
6378  */
6379 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
6380 {
6381         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
6382         bool match;
6383
6384         rcu_read_lock();
6385         pcred = __task_cred(p);
6386         match = (cred->euid == pcred->euid ||
6387                  cred->euid == pcred->uid);
6388         rcu_read_unlock();
6389         return match;
6390 }
6391
6392 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6393                                 struct sched_param *param, bool user)
6394 {
6395         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
6396         unsigned long flags;
6397         const struct sched_class *prev_class;
6398         struct rq *rq;
6399         int reset_on_fork;
6400
6401         /* may grab non-irq protected spin_locks */
6402         BUG_ON(in_interrupt());
6403 recheck:
6404         /* double check policy once rq lock held */
6405         if (policy < 0) {
6406                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
6407                 policy = oldpolicy = p->policy;
6408         } else {
6409                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
6410                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
6411
6412                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
6413                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
6414                                 policy != SCHED_IDLE)
6415                         return -EINVAL;
6416         }
6417
6418         /*
6419          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
6420          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
6421          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
6422          */
6423         if (param->sched_priority < 0 ||
6424             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
6425             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
6426                 return -EINVAL;
6427         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
6428                 return -EINVAL;
6429
6430         /*
6431          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
6432          */
6433         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
6434                 if (rt_policy(policy)) {
6435                         unsigned long rlim_rtprio;
6436
6437                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
6438                                 return -ESRCH;
6439                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
6440                         unlock_task_sighand(p, &flags);
6441
6442                         /* can't set/change the rt policy */
6443                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
6444                                 return -EPERM;
6445
6446                         /* can't increase priority */
6447                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
6448                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
6449                                 return -EPERM;
6450                 }
6451                 /*
6452                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
6453                  * move out of SCHED_IDLE either:
6454                  */
6455                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
6456                         return -EPERM;
6457
6458                 /* can't change other user's priorities */
6459                 if (!check_same_owner(p))
6460                         return -EPERM;
6461
6462                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
6463                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
6464                         return -EPERM;
6465         }
6466
6467         if (user) {
6468 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6469                 /*
6470                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
6471                  * assigned.
6472                  */
6473                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
6474                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
6475                         return -EPERM;
6476 #endif
6477
6478                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
6479                 if (retval)
6480                         return retval;
6481         }
6482
6483         /*
6484          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
6485          * changing the priority of the task:
6486          */
6487         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6488         /*
6489          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
6490          * runqueue lock must be held.
6491          */
6492         rq = __task_rq_lock(p);
6493         /* recheck policy now with rq lock held */
6494         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
6495                 policy = oldpolicy = -1;
6496                 __task_rq_unlock(rq);
6497                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6498                 goto recheck;
6499         }
6500         update_rq_clock(rq);
6501         on_rq = p->se.on_rq;
6502         running = task_current(rq, p);
6503         if (on_rq)
6504                 deactivate_task(rq, p, 0);
6505         if (running)
6506                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6507
6508         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
6509
6510         oldprio = p->prio;
6511         prev_class = p->sched_class;
6512         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
6513
6514         if (running)
6515                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6516         if (on_rq) {
6517                 activate_task(rq, p, 0);
6518
6519                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6520         }
6521         __task_rq_unlock(rq);
6522         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6523
6524         rt_mutex_adjust_pi(p);
6525
6526         return 0;
6527 }
6528
6529 /**
6530  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
6531  * @p: the task in question.
6532  * @policy: new policy.
6533  * @param: structure containing the new RT priority.
6534  *
6535  * NOTE that the task may be already dead.
6536  */
6537 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6538                        struct sched_param *param)
6539 {
6540         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
6541 }
6542 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
6543
6544 /**
6545  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
6546  * @p: the task in question.
6547  * @policy: new policy.
6548  * @param: structure containing the new RT priority.
6549  *
6550  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
6551  * current context has permission.  For example, this is needed in
6552  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
6553  * but our caller might not have that capability.
6554  */
6555 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
6556                                struct sched_param *param)
6557 {
6558         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
6559 }
6560
6561 static int
6562 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
6563 {
6564         struct sched_param lparam;
6565         struct task_struct *p;
6566         int retval;
6567
6568         if (!param || pid < 0)
6569                 return -EINVAL;
6570         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
6571                 return -EFAULT;
6572
6573         rcu_read_lock();
6574         retval = -ESRCH;
6575         p = find_process_by_pid(pid);
6576         if (p != NULL)
6577                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
6578         rcu_read_unlock();
6579
6580         return retval;
6581 }
6582
6583 /**
6584  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
6585  * @pid: the pid in question.
6586  * @policy: new policy.
6587  * @param: structure containing the new RT priority.
6588  */
6589 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
6590                 struct sched_param __user *, param)
6591 {
6592         /* negative values for policy are not valid */
6593         if (policy < 0)
6594                 return -EINVAL;
6595
6596         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
6597 }
6598
6599 /**
6600  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
6601  * @pid: the pid in question.
6602  * @param: structure containing the new RT priority.
6603  */
6604 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6605 {
6606         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
6607 }
6608
6609 /**
6610  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
6611  * @pid: the pid in question.
6612  */
6613 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
6614 {
6615         struct task_struct *p;
6616         int retval;
6617
6618         if (pid < 0)
6619                 return -EINVAL;
6620
6621         retval = -ESRCH;
6622         rcu_read_lock();
6623         p = find_process_by_pid(pid);
6624         if (p) {
6625                 retval = security_task_getscheduler(p);
6626                 if (!retval)
6627                         retval = p->policy
6628                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
6629         }
6630         rcu_read_unlock();
6631         return retval;
6632 }
6633
6634 /**
6635  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
6636  * @pid: the pid in question.
6637  * @param: structure containing the RT priority.
6638  */
6639 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6640 {
6641         struct sched_param lp;
6642         struct task_struct *p;
6643         int retval;
6644
6645         if (!param || pid < 0)
6646                 return -EINVAL;
6647
6648         rcu_read_lock();
6649         p = find_process_by_pid(pid);
6650         retval = -ESRCH;
6651         if (!p)
6652                 goto out_unlock;
6653
6654         retval = security_task_getscheduler(p);
6655         if (retval)
6656                 goto out_unlock;
6657
6658         lp.sched_priority = p->rt_priority;
6659         rcu_read_unlock();
6660
6661         /*
6662          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
6663          */
6664         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
6665
6666         return retval;
6667
6668 out_unlock:
6669         rcu_read_unlock();
6670         return retval;
6671 }
6672
6673 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
6674 {
6675         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
6676         struct task_struct *p;
6677         int retval;
6678
6679         get_online_cpus();
6680         rcu_read_lock();
6681
6682         p = find_process_by_pid(pid);
6683         if (!p) {
6684                 rcu_read_unlock();
6685                 put_online_cpus();
6686                 return -ESRCH;
6687         }
6688
6689         /* Prevent p going away */
6690         get_task_struct(p);
6691         rcu_read_unlock();
6692
6693         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6694                 retval = -ENOMEM;
6695                 goto out_put_task;
6696         }
6697         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6698                 retval = -ENOMEM;
6699                 goto out_free_cpus_allowed;
6700         }
6701         retval = -EPERM;
6702         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
6703                 goto out_unlock;
6704
6705         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
6706         if (retval)
6707                 goto out_unlock;
6708
6709         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6710         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6711  again:
6712         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
6713
6714         if (!retval) {
6715                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6716                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6717                         /*
6718                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6719                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6720                          * cpuset's cpus_allowed
6721                          */
6722                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6723                         goto again;
6724                 }
6725         }
6726 out_unlock:
6727         free_cpumask_var(new_mask);
6728 out_free_cpus_allowed:
6729         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6730 out_put_task:
6731         put_task_struct(p);
6732         put_online_cpus();
6733         return retval;
6734 }
6735
6736 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6737                              struct cpumask *new_mask)
6738 {
6739         if (len < cpumask_size())
6740                 cpumask_clear(new_mask);
6741         else if (len > cpumask_size())
6742                 len = cpumask_size();
6743
6744         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6745 }
6746
6747 /**
6748  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
6749  * @pid: pid of the process
6750  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6751  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
6752  */
6753 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6754                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6755 {
6756         cpumask_var_t new_mask;
6757         int retval;
6758
6759         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6760                 return -ENOMEM;
6761
6762         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6763         if (retval == 0)
6764                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6765         free_cpumask_var(new_mask);
6766         return retval;
6767 }
6768
6769 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6770 {
6771         struct task_struct *p;
6772         unsigned long flags;
6773         struct rq *rq;
6774         int retval;
6775
6776         get_online_cpus();
6777         rcu_read_lock();
6778
6779         retval = -ESRCH;
6780         p = find_process_by_pid(pid);
6781         if (!p)
6782                 goto out_unlock;
6783
6784         retval = security_task_getscheduler(p);
6785         if (retval)
6786                 goto out_unlock;
6787
6788         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6789         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6790         task_rq_unlock(rq, &flags);
6791
6792 out_unlock:
6793         rcu_read_unlock();
6794         put_online_cpus();
6795
6796         return retval;
6797 }
6798
6799 /**
6800  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
6801  * @pid: pid of the process
6802  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6803  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
6804  */
6805 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6806                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6807 {
6808         int ret;
6809         cpumask_var_t mask;
6810
6811         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
6812                 return -EINVAL;
6813         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
6814                 return -EINVAL;
6815
6816         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6817                 return -ENOMEM;
6818
6819         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6820         if (ret == 0) {
6821                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
6822
6823                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
6824                         ret = -EFAULT;
6825                 else
6826                         ret = retlen;
6827         }
6828         free_cpumask_var(mask);
6829
6830         return ret;
6831 }
6832
6833 /**
6834  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6835  *
6836  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6837  * other threads running on this CPU then this function will return.
6838  */
6839 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6840 {
6841         struct rq *rq = this_rq_lock();
6842
6843         schedstat_inc(rq, yld_count);
6844         current->sched_class->yield_task(rq);
6845
6846         /*
6847          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
6848          * no need to preempt or enable interrupts:
6849          */
6850         __release(rq->lock);
6851         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
6852         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
6853         preempt_enable_no_resched();
6854
6855         schedule();
6856
6857         return 0;
6858 }
6859
6860 static inline int should_resched(void)
6861 {
6862         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
6863 }
6864
6865 static void __cond_resched(void)
6866 {
6867         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6868         schedule();
6869         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6870 }
6871
6872 int __sched _cond_resched(void)
6873 {
6874         if (should_resched()) {
6875                 __cond_resched();
6876                 return 1;
6877         }
6878         return 0;
6879 }
6880 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6881
6882 /*
6883  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6884  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6885  *
6886  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6887  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6888  * spin_unlock(), once by hand).
6889  */
6890 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6891 {
6892         int resched = should_resched();
6893         int ret = 0;
6894
6895         lockdep_assert_held(lock);
6896
6897         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6898                 spin_unlock(lock);
6899                 if (resched)
6900                         __cond_resched();
6901                 else
6902                         cpu_relax();
6903                 ret = 1;
6904                 spin_lock(lock);
6905         }
6906         return ret;
6907 }
6908 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
6909
6910 int __sched __cond_resched_softirq(void)
6911 {
6912         BUG_ON(!in_softirq());
6913
6914         if (should_resched()) {
6915                 local_bh_enable();
6916                 __cond_resched();
6917                 local_bh_disable();
6918                 return 1;
6919         }
6920         return 0;
6921 }
6922 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
6923
6924 /**
6925  * yield - yield the current processor to other threads.
6926  *
6927  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6928  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6929  */
6930 void __sched yield(void)
6931 {
6932         set_current_state(TASK_RUNNING);
6933         sys_sched_yield();
6934 }
6935 EXPORT_SYMBOL(yield);
6936
6937 /*
6938  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6939  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6940  */
6941 void __sched io_schedule(void)
6942 {
6943         struct rq *rq = raw_rq();
6944
6945         delayacct_blkio_start();
6946         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6947         current->in_iowait = 1;
6948         schedule();
6949         current->in_iowait = 0;
6950         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6951         delayacct_blkio_end();
6952 }
6953 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6954
6955 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6956 {
6957         struct rq *rq = raw_rq();
6958         long ret;
6959
6960         delayacct_blkio_start();
6961         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6962         current->in_iowait = 1;
6963         ret = schedule_timeout(timeout);
6964         current->in_iowait = 0;
6965         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6966         delayacct_blkio_end();
6967         return ret;
6968 }
6969
6970 /**
6971  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6972  * @policy: scheduling class.
6973  *
6974  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6975  * by a given scheduling class.
6976  */
6977 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6978 {
6979         int ret = -EINVAL;
6980
6981         switch (policy) {
6982         case SCHED_FIFO:
6983         case SCHED_RR:
6984                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6985                 break;
6986         case SCHED_NORMAL:
6987         case SCHED_BATCH:
6988         case SCHED_IDLE:
6989                 ret = 0;
6990                 break;
6991         }
6992         return ret;
6993 }
6994
6995 /**
6996  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6997  * @policy: scheduling class.
6998  *
6999  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
7000  * by a given scheduling class.
7001  */
7002 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
7003 {
7004         int ret = -EINVAL;
7005
7006         switch (policy) {
7007         case SCHED_FIFO:
7008         case SCHED_RR:
7009                 ret = 1;
7010                 break;
7011         case SCHED_NORMAL:
7012         case SCHED_BATCH:
7013         case SCHED_IDLE:
7014                 ret = 0;
7015         }
7016         return ret;
7017 }
7018
7019 /**
7020  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
7021  * @pid: pid of the process.
7022  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
7023  *
7024  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
7025  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
7026  */
7027 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
7028                 struct timespec __user *, interval)
7029 {
7030         struct task_struct *p;
7031         unsigned int time_slice;
7032         unsigned long flags;
7033         struct rq *rq;
7034         int retval;
7035         struct timespec t;
7036
7037         if (pid < 0)
7038                 return -EINVAL;
7039
7040         retval = -ESRCH;
7041         rcu_read_lock();
7042         p = find_process_by_pid(pid);
7043         if (!p)
7044                 goto out_unlock;
7045
7046         retval = security_task_getscheduler(p);
7047         if (retval)
7048                 goto out_unlock;
7049
7050         rq = task_rq_lock(p, &flags);
7051         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
7052         task_rq_unlock(rq, &flags);
7053
7054         rcu_read_unlock();
7055         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
7056         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
7057         return retval;
7058
7059 out_unlock:
7060         rcu_read_unlock();
7061         return retval;
7062 }
7063
7064 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
7065
7066 void sched_show_task(struct task_struct *p)
7067 {
7068         unsigned long free = 0;
7069         unsigned state;
7070
7071         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
7072         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
7073                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
7074 #if BITS_PER_LONG == 32
7075         if (state == TASK_RUNNING)
7076                 printk(KERN_CONT " running  ");
7077         else
7078                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
7079 #else
7080         if (state == TASK_RUNNING)
7081                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
7082         else
7083                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
7084 #endif
7085 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
7086         free = stack_not_used(p);
7087 #endif
7088         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
7089                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
7090                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
7091
7092         show_stack(p, NULL);
7093 }
7094
7095 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
7096 {
7097         struct task_struct *g, *p;
7098
7099 #if BITS_PER_LONG == 32
7100         printk(KERN_INFO
7101                 "  task                PC stack   pid father\n");
7102 #else
7103         printk(KERN_INFO
7104                 "  task                        PC stack   pid father\n");
7105 #endif
7106         read_lock(&tasklist_lock);
7107         do_each_thread(g, p) {
7108                 /*
7109                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
7110                  * console might take alot of time:
7111                  */
7112                 touch_nmi_watchdog();
7113                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
7114                         sched_show_task(p);
7115         } while_each_thread(g, p);
7116
7117         touch_all_softlockup_watchdogs();
7118
7119 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7120         sysrq_sched_debug_show();
7121 #endif
7122         read_unlock(&tasklist_lock);
7123         /*
7124          * Only show locks if all tasks are dumped:
7125          */
7126         if (state_filter == -1)
7127                 debug_show_all_locks();
7128 }
7129
7130 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
7131 {
7132         idle->sched_class = &idle_sched_class;
7133 }
7134
7135 /**
7136  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
7137  * @idle: task in question
7138  * @cpu: cpu the idle task belongs to
7139  *
7140  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
7141  * flag, to make booting more robust.
7142  */
7143 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
7144 {
7145         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7146         unsigned long flags;
7147
7148         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7149
7150         __sched_fork(idle);
7151         idle->state = TASK_RUNNING;
7152         idle->se.exec_start = sched_clock();
7153
7154         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
7155         __set_task_cpu(idle, cpu);
7156
7157         rq->curr = rq->idle = idle;
7158 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
7159         idle->oncpu = 1;
7160 #endif
7161         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7162
7163         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
7164 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
7165         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
7166 #else
7167         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
7168 #endif
7169         /*
7170          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
7171          */
7172         idle->sched_class = &idle_sched_class;
7173         ftrace_graph_init_task(idle);
7174 }
7175
7176 /*
7177  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
7178  * indicates which cpus entered this state. This is used
7179  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
7180  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
7181  * always be CPU_BITS_NONE.
7182  */
7183 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
7184
7185 /*
7186  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
7187  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
7188  * to users decreases. But the relationship is not linear,
7189  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
7190  * number of CPUs.
7191  *
7192  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
7193  */
7194 static void update_sysctl(void)
7195 {
7196         unsigned int cpus = min(num_online_cpus(), 8U);
7197         unsigned int factor = 1 + ilog2(cpus);
7198
7199 #define SET_SYSCTL(name) \
7200         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
7201         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
7202         SET_SYSCTL(sched_latency);
7203         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
7204         SET_SYSCTL(sched_shares_ratelimit);
7205 #undef SET_SYSCTL
7206 }
7207
7208 static inline void sched_init_granularity(void)
7209 {
7210         update_sysctl();
7211 }
7212
7213 #ifdef CONFIG_SMP
7214 /*
7215  * This is how migration works:
7216  *
7217  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
7218  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
7219  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
7220  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
7221  *    thread off the CPU)
7222  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
7223  *    task is still in the wrong runqueue.
7224  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
7225  *    it and puts it into the right queue.
7226  * 6) migration thread up()s the semaphore.
7227  * 7) we wake up and the migration is done.
7228  */
7229
7230 /*
7231  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
7232  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
7233  * is removed from the allowed bitmask.
7234  *
7235  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
7236  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
7237  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
7238  */
7239 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
7240 {
7241         struct migration_req req;
7242         unsigned long flags;
7243         struct rq *rq;
7244         int ret = 0;
7245
7246         rq = task_rq_lock(p, &flags);
7247
7248         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
7249                 ret = -EINVAL;
7250                 goto out;
7251         }
7252
7253         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
7254                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
7255                 ret = -EINVAL;
7256                 goto out;
7257         }
7258
7259         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
7260                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
7261         else {
7262                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
7263                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
7264         }
7265
7266         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
7267         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
7268                 goto out;
7269
7270         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask), &req)) {
7271                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
7272                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
7273
7274                 get_task_struct(mt);
7275                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7276                 wake_up_process(mt);
7277                 put_task_struct(mt);
7278                 wait_for_completion(&req.done);
7279                 tlb_migrate_finish(p->mm);
7280                 return 0;
7281         }
7282 out:
7283         task_rq_unlock(rq, &flags);
7284
7285         return ret;
7286 }
7287 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
7288
7289 /*
7290  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
7291  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
7292  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
7293  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
7294  *
7295  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
7296  * as the task is no longer on this CPU.
7297  *
7298  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
7299  */
7300 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
7301 {
7302         struct rq *rq_dest, *rq_src;
7303         int ret = 0;
7304
7305         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
7306                 return ret;
7307
7308         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
7309         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
7310
7311         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7312         /* Already moved. */
7313         if (task_cpu(p) != src_cpu)
7314                 goto done;
7315         /* Affinity changed (again). */
7316         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
7317                 goto fail;
7318
7319         /*
7320          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
7321          * placed properly.
7322          */
7323         if (p->se.on_rq) {
7324                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
7325                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
7326                 activate_task(rq_dest, p, 0);
7327                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
7328         }
7329 done:
7330         ret = 1;
7331 fail:
7332         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7333         return ret;
7334 }
7335
7336 #define RCU_MIGRATION_IDLE      0
7337 #define RCU_MIGRATION_NEED_QS   1
7338 #define RCU_MIGRATION_GOT_QS    2
7339 #define RCU_MIGRATION_MUST_SYNC 3
7340
7341 /*
7342  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
7343  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
7344  * another runqueue.
7345  */
7346 static int migration_thread(void *data)
7347 {
7348         int badcpu;
7349         int cpu = (long)data;
7350         struct rq *rq;
7351
7352         rq = cpu_rq(cpu);
7353         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
7354
7355         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7356         while (!kthread_should_stop()) {
7357                 struct migration_req *req;
7358                 struct list_head *head;
7359
7360                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7361
7362                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
7363                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7364                         break;
7365                 }
7366
7367                 if (rq->active_balance) {
7368                         active_load_balance(rq, cpu);
7369                         rq->active_balance = 0;
7370                 }
7371
7372                 head = &rq->migration_queue;
7373
7374                 if (list_empty(head)) {
7375                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7376                         schedule();
7377                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7378                         continue;
7379                 }
7380                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
7381                 list_del_init(head->next);
7382
7383                 if (req->task != NULL) {
7384                         spin_unlock(&rq->lock);
7385                         __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
7386                 } else if (likely(cpu == (badcpu = smp_processor_id()))) {
7387                         req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_GOT_QS;
7388                         spin_unlock(&rq->lock);
7389                 } else {
7390                         req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_MUST_SYNC;
7391                         spin_unlock(&rq->lock);
7392                         WARN_ONCE(1, "migration_thread() on CPU %d, expected %d\n", badcpu, cpu);
7393                 }
7394                 local_irq_enable();
7395
7396                 complete(&req->done);
7397         }
7398         __set_current_state(TASK_RUNNING);
7399
7400         return 0;
7401 }
7402
7403 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7404
7405 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
7406 {
7407         int ret;
7408
7409         local_irq_disable();
7410         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
7411         local_irq_enable();
7412         return ret;
7413 }
7414
7415 /*
7416  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
7417  */
7418 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
7419 {
7420         int dest_cpu;
7421
7422 again:
7423         dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, p);
7424
7425         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
7426         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
7427                 goto again;
7428 }
7429
7430 /*
7431  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
7432  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
7433  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
7434  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
7435  * to keep the global sum constant after CPU-down:
7436  */
7437 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
7438 {
7439         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
7440         unsigned long flags;
7441
7442         local_irq_save(flags);
7443         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7444         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
7445         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
7446         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7447         local_irq_restore(flags);
7448 }
7449
7450 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
7451 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
7452 {
7453         struct task_struct *p, *t;
7454
7455         read_lock(&tasklist_lock);
7456
7457         do_each_thread(t, p) {
7458                 if (p == current)
7459                         continue;
7460
7461                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
7462                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
7463         } while_each_thread(t, p);
7464
7465         read_unlock(&tasklist_lock);
7466 }
7467
7468 /*
7469  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
7470  * It does so by boosting its priority to highest possible.
7471  * Used by CPU offline code.
7472  */
7473 void sched_idle_next(void)
7474 {
7475         int this_cpu = smp_processor_id();
7476         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
7477         struct task_struct *p = rq->idle;
7478         unsigned long flags;
7479
7480         /* cpu has to be offline */
7481         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
7482
7483         /*
7484          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
7485          * and interrupts disabled on the current cpu.
7486          */
7487         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7488
7489         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7490
7491         update_rq_clock(rq);
7492         activate_task(rq, p, 0);
7493
7494         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7495 }
7496
7497 /*
7498  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
7499  * offline.
7500  */
7501 void idle_task_exit(void)
7502 {
7503         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
7504
7505         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
7506
7507         if (mm != &init_mm)
7508                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
7509         mmdrop(mm);
7510 }
7511
7512 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
7513 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
7514 {
7515         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7516
7517         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
7518         BUG_ON(!p->exit_state);
7519
7520         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
7521         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
7522
7523         get_task_struct(p);
7524
7525         /*
7526          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
7527          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
7528          * fine.
7529          */
7530         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7531         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
7532         spin_lock_irq(&rq->lock);
7533
7534         put_task_struct(p);
7535 }
7536
7537 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
7538 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
7539 {
7540         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7541         struct task_struct *next;
7542
7543         for ( ; ; ) {
7544                 if (!rq->nr_running)
7545                         break;
7546                 update_rq_clock(rq);
7547                 next = pick_next_task(rq);
7548                 if (!next)
7549                         break;
7550                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
7551                 migrate_dead(dead_cpu, next);
7552
7553         }
7554 }
7555
7556 /*
7557  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
7558  */
7559 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
7560 {
7561         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
7562         rq->calc_load_active = 0;
7563 }
7564 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
7565
7566 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
7567
7568 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
7569         {
7570                 .procname       = "sched_domain",
7571                 .mode           = 0555,
7572         },
7573         {0, },
7574 };
7575
7576 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
7577         {
7578                 .ctl_name       = CTL_KERN,
7579                 .procname       = "kernel",
7580                 .mode           = 0555,
7581                 .child          = sd_ctl_dir,
7582         },
7583         {0, },
7584 };
7585
7586 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
7587 {
7588         struct ctl_table *entry =
7589                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
7590
7591         return entry;
7592 }
7593
7594 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
7595 {
7596         struct ctl_table *entry;
7597
7598         /*
7599          * In the intermediate directories, both the child directory and
7600          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
7601          * will always be set. In the lowest directory the names are
7602          * static strings and all have proc handlers.
7603          */
7604         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
7605                 if (entry->child)
7606                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
7607                 if (entry->proc_handler == NULL)
7608                         kfree(entry->procname);
7609         }
7610
7611         kfree(*tablep);
7612         *tablep = NULL;
7613 }
7614
7615 static void
7616 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
7617                 const char *procname, void *data, int maxlen,
7618                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
7619 {
7620         entry->procname = procname;
7621         entry->data = data;
7622         entry->maxlen = maxlen;
7623         entry->mode = mode;
7624         entry->proc_handler = proc_handler;
7625 }
7626
7627 static struct ctl_table *
7628 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
7629 {
7630         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
7631
7632         if (table == NULL)
7633                 return NULL;
7634
7635         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
7636                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7637         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
7638                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7639         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
7640                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7641         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
7642                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7643         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
7644                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7645         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
7646                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7647         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
7648                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7649         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
7650                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7651         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
7652                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7653         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
7654                 &sd->cache_nice_tries,
7655                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7656         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
7657                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7658         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
7659                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
7660         /* &table[12] is terminator */
7661
7662         return table;
7663 }
7664
7665 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
7666 {
7667         struct ctl_table *entry, *table;
7668         struct sched_domain *sd;
7669         int domain_num = 0, i;
7670         char buf[32];
7671
7672         for_each_domain(cpu, sd)
7673                 domain_num++;
7674         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
7675         if (table == NULL)
7676                 return NULL;
7677
7678         i = 0;
7679         for_each_domain(cpu, sd) {
7680                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
7681                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7682                 entry->mode = 0555;
7683                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
7684                 entry++;
7685                 i++;
7686         }
7687         return table;
7688 }
7689
7690 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
7691 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7692 {
7693         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
7694         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
7695         char buf[32];
7696
7697         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
7698         sd_ctl_dir[0].child = entry;
7699
7700         if (entry == NULL)
7701                 return;
7702
7703         for_each_possible_cpu(i) {
7704                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
7705                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7706                 entry->mode = 0555;
7707                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
7708                 entry++;
7709         }
7710
7711         WARN_ON(sd_sysctl_header);
7712         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
7713 }
7714
7715 /* may be called multiple times per register */
7716 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7717 {
7718         if (sd_sysctl_header)
7719                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
7720         sd_sysctl_header = NULL;
7721         if (sd_ctl_dir[0].child)
7722                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
7723 }
7724 #else
7725 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7726 {
7727 }
7728 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7729 {
7730 }
7731 #endif
7732
7733 static void set_rq_online(struct rq *rq)
7734 {
7735         if (!rq->online) {
7736                 const struct sched_class *class;
7737
7738                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7739                 rq->online = 1;
7740
7741                 for_each_class(class) {
7742                         if (class->rq_online)
7743                                 class->rq_online(rq);
7744                 }
7745         }
7746 }
7747
7748 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
7749 {
7750         if (rq->online) {
7751                 const struct sched_class *class;
7752
7753                 for_each_class(class) {
7754                         if (class->rq_offline)
7755                                 class->rq_offline(rq);
7756                 }
7757
7758                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7759                 rq->online = 0;
7760         }
7761 }
7762
7763 /*
7764  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
7765  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
7766  */
7767 static int __cpuinit
7768 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
7769 {
7770         struct task_struct *p;
7771         int cpu = (long)hcpu;
7772         unsigned long flags;
7773         struct rq *rq;
7774
7775         switch (action) {
7776
7777         case CPU_UP_PREPARE:
7778         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7779                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
7780                 if (IS_ERR(p))
7781                         return NOTIFY_BAD;
7782                 kthread_bind(p, cpu);
7783                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
7784                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
7785                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7786                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7787                 get_task_struct(p);
7788                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
7789                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
7790                 break;
7791
7792         case CPU_ONLINE:
7793         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7794                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
7795                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7796
7797                 /* Update our root-domain */
7798                 rq = cpu_rq(cpu);
7799                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7800                 if (rq->rd) {
7801                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7802
7803                         set_rq_online(rq);
7804                 }
7805                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7806                 break;
7807
7808 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7809         case CPU_UP_CANCELED:
7810         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7811                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
7812                         break;
7813                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
7814                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
7815                              cpumask_any(cpu_online_mask));
7816                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7817                 put_task_struct(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7818                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
7819                 break;
7820
7821         case CPU_POST_DEAD:
7822                 /*
7823                  * Bring the migration thread down in CPU_POST_DEAD event,
7824                  * since the timers should have got migrated by now and thus
7825                  * we should not see a deadlock between trying to kill the
7826                  * migration thread and the sched_rt_period_timer.
7827                  */
7828                 rq = cpu_rq(cpu);
7829                 kthread_stop(rq->migration_thread);
7830                 put_task_struct(rq->migration_thread);
7831                 rq->migration_thread = NULL;
7832                 break;
7833
7834         case CPU_DEAD:
7835         case CPU_DEAD_FROZEN:
7836                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
7837                 migrate_live_tasks(cpu);
7838                 rq = cpu_rq(cpu);
7839                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
7840                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7841                 update_rq_clock(rq);
7842                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
7843                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
7844                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
7845                 migrate_dead_tasks(cpu);
7846                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7847                 cpuset_unlock();
7848                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
7849                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
7850                 calc_global_load_remove(rq);
7851                 /*
7852                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
7853                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
7854                  * the requestors.
7855                  */
7856                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7857                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
7858                         struct migration_req *req;
7859
7860                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
7861                                          struct migration_req, list);
7862                         list_del_init(&req->list);
7863                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7864                         complete(&req->done);
7865                         spin_lock_irq(&rq->lock);
7866                 }
7867                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7868                 break;
7869
7870         case CPU_DYING:
7871         case CPU_DYING_FROZEN:
7872                 /* Update our root-domain */
7873                 rq = cpu_rq(cpu);
7874                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7875                 if (rq->rd) {
7876                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7877                         set_rq_offline(rq);
7878                 }
7879                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7880                 break;
7881 #endif
7882         }
7883         return NOTIFY_OK;
7884 }
7885
7886 /*
7887  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
7888  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
7889  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
7890  */
7891 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
7892         .notifier_call = migration_call,
7893         .priority = 10
7894 };
7895
7896 static int __init migration_init(void)
7897 {
7898         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
7899         int err;
7900
7901         /* Start one for the boot CPU: */
7902         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
7903         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
7904         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
7905         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
7906
7907         return 0;
7908 }
7909 early_initcall(migration_init);
7910 #endif
7911
7912 #ifdef CONFIG_SMP
7913
7914 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7915
7916 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
7917                                   struct cpumask *groupmask)
7918 {
7919         struct sched_group *group = sd->groups;
7920         char str[256];
7921
7922         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
7923         cpumask_clear(groupmask);
7924
7925         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
7926
7927         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
7928                 printk("does not load-balance\n");
7929                 if (sd->parent)
7930                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
7931                                         " has parent");
7932                 return -1;
7933         }
7934
7935         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
7936
7937         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
7938                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
7939                                 "CPU%d\n", cpu);
7940         }
7941         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
7942                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
7943                                 " CPU%d\n", cpu);
7944         }
7945
7946         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
7947         do {
7948                 if (!group) {
7949                         printk("\n");
7950                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
7951                         break;
7952                 }
7953
7954                 if (!group->cpu_power) {
7955                         printk(KERN_CONT "\n");
7956                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
7957                                         "set\n");
7958                         break;
7959                 }
7960
7961                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
7962                         printk(KERN_CONT "\n");
7963                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
7964                         break;
7965                 }
7966
7967                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
7968                         printk(KERN_CONT "\n");
7969                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
7970                         break;
7971                 }
7972
7973                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
7974
7975                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
7976
7977                 printk(KERN_CONT " %s", str);
7978                 if (group->cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
7979                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
7980                                 group->cpu_power);
7981                 }
7982
7983                 group = group->next;
7984         } while (group != sd->groups);
7985         printk(KERN_CONT "\n");
7986
7987         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
7988                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
7989
7990         if (sd->parent &&
7991             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
7992                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
7993                         "of domain->span\n");
7994         return 0;
7995 }
7996
7997 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
7998 {
7999         cpumask_var_t groupmask;
8000         int level = 0;
8001
8002         if (!sd) {
8003                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
8004                 return;
8005         }
8006
8007         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
8008
8009         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
8010                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
8011                 return;
8012         }
8013
8014         for (;;) {
8015                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
8016                         break;
8017                 level++;
8018                 sd = sd->parent;
8019                 if (!sd)
8020                         break;
8021         }
8022         free_cpumask_var(groupmask);
8023 }
8024 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
8025 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
8026 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
8027
8028 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
8029 {
8030         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
8031                 return 1;
8032
8033         /* Following flags need at least 2 groups */
8034         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
8035                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
8036                          SD_BALANCE_FORK |
8037                          SD_BALANCE_EXEC |
8038                          SD_SHARE_CPUPOWER |
8039                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
8040                 if (sd->groups != sd->groups->next)
8041                         return 0;
8042         }
8043
8044         /* Following flags don't use groups */
8045         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
8046                 return 0;
8047
8048         return 1;
8049 }
8050
8051 static int
8052 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
8053 {
8054         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
8055
8056         if (sd_degenerate(parent))
8057                 return 1;
8058
8059         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
8060                 return 0;
8061
8062         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
8063         if (parent->groups == parent->groups->next) {
8064                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
8065                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
8066                                 SD_BALANCE_FORK |
8067                                 SD_BALANCE_EXEC |
8068                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
8069                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
8070                 if (nr_node_ids == 1)
8071                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
8072         }
8073         if (~cflags & pflags)
8074                 return 0;
8075
8076         return 1;
8077 }
8078
8079 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
8080 {
8081         synchronize_sched();
8082
8083         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
8084
8085         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
8086         free_cpumask_var(rd->online);
8087         free_cpumask_var(rd->span);
8088         kfree(rd);
8089 }
8090
8091 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
8092 {
8093         struct root_domain *old_rd = NULL;
8094         unsigned long flags;
8095
8096         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8097
8098         if (rq->rd) {
8099                 old_rd = rq->rd;
8100
8101                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
8102                         set_rq_offline(rq);
8103
8104                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
8105
8106                 /*
8107                  * If we dont want to free the old_rt yet then
8108                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
8109                  * in this function:
8110                  */
8111                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
8112                         old_rd = NULL;
8113         }
8114
8115         atomic_inc(&rd->refcount);
8116         rq->rd = rd;
8117
8118         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
8119         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
8120                 set_rq_online(rq);
8121
8122         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8123
8124         if (old_rd)
8125                 free_rootdomain(old_rd);
8126 }
8127
8128 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
8129 {
8130         gfp_t gfp = GFP_KERNEL;
8131
8132         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
8133
8134         if (bootmem)
8135                 gfp = GFP_NOWAIT;
8136
8137         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, gfp))
8138                 goto out;
8139         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, gfp))
8140                 goto free_span;
8141         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, gfp))
8142                 goto free_online;
8143
8144         if (cpupri_init(&rd->cpupri, bootmem) != 0)
8145                 goto free_rto_mask;
8146         return 0;
8147
8148 free_rto_mask:
8149         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
8150 free_online:
8151         free_cpumask_var(rd->online);
8152 free_span:
8153         free_cpumask_var(rd->span);
8154 out:
8155         return -ENOMEM;
8156 }
8157
8158 static void init_defrootdomain(void)
8159 {
8160         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
8161
8162         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
8163 }
8164
8165 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
8166 {
8167         struct root_domain *rd;
8168
8169         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
8170         if (!rd)
8171                 return NULL;
8172
8173         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
8174                 kfree(rd);
8175                 return NULL;
8176         }
8177
8178         return rd;
8179 }
8180
8181 /*
8182  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
8183  * hold the hotplug lock.
8184  */
8185 static void
8186 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
8187 {
8188         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8189         struct sched_domain *tmp;
8190
8191         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
8192         for (tmp = sd; tmp; ) {
8193                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
8194                 if (!parent)
8195                         break;
8196
8197                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
8198                         tmp->parent = parent->parent;
8199                         if (parent->parent)
8200                                 parent->parent->child = tmp;
8201                 } else
8202                         tmp = tmp->parent;
8203         }
8204
8205         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
8206                 sd = sd->parent;
8207                 if (sd)
8208                         sd->child = NULL;
8209         }
8210
8211         sched_domain_debug(sd, cpu);
8212
8213         rq_attach_root(rq, rd);
8214         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
8215 }
8216
8217 /* cpus with isolated domains */
8218 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
8219
8220 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
8221 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
8222 {
8223         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
8224         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
8225         return 1;
8226 }
8227
8228 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
8229
8230 /*
8231  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
8232  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
8233  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
8234  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
8235  *
8236  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
8237  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
8238  * and ->cpu_power to 0.
8239  */
8240 static void
8241 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
8242                         const struct cpumask *cpu_map,
8243                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8244                                         struct sched_group **sg,
8245                                         struct cpumask *tmpmask),
8246                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
8247 {
8248         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
8249         int i;
8250
8251         cpumask_clear(covered);
8252
8253         for_each_cpu(i, span) {
8254                 struct sched_group *sg;
8255                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
8256                 int j;
8257
8258                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
8259                         continue;
8260
8261                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
8262                 sg->cpu_power = 0;
8263
8264                 for_each_cpu(j, span) {
8265                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
8266                                 continue;
8267
8268                         cpumask_set_cpu(j, covered);
8269                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
8270                 }
8271                 if (!first)
8272                         first = sg;
8273                 if (last)
8274                         last->next = sg;
8275                 last = sg;
8276         }
8277         last->next = first;
8278 }
8279
8280 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
8281
8282 #ifdef CONFIG_NUMA
8283
8284 /**
8285  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
8286  * @node: node whose sched_domain we're building
8287  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
8288  *
8289  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
8290  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
8291  *
8292  * Should use nodemask_t.
8293  */
8294 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
8295 {
8296         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
8297
8298         min_val = INT_MAX;
8299
8300         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8301                 /* Start at @node */
8302                 n = (node + i) % nr_node_ids;
8303
8304                 if (!nr_cpus_node(n))
8305                         continue;
8306
8307                 /* Skip already used nodes */
8308                 if (node_isset(n, *used_nodes))
8309                         continue;
8310
8311                 /* Simple min distance search */
8312                 val = node_distance(node, n);
8313
8314                 if (val < min_val) {
8315                         min_val = val;
8316                         best_node = n;
8317                 }
8318         }
8319
8320         node_set(best_node, *used_nodes);
8321         return best_node;
8322 }
8323
8324 /**
8325  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
8326  * @node: node whose cpumask we're constructing
8327  * @span: resulting cpumask
8328  *
8329  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
8330  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
8331  * out optimally.
8332  */
8333 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
8334 {
8335         nodemask_t used_nodes;
8336         int i;
8337
8338         cpumask_clear(span);
8339         nodes_clear(used_nodes);
8340
8341         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
8342         node_set(node, used_nodes);
8343
8344         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
8345                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
8346
8347                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
8348         }
8349 }
8350 #endif /* CONFIG_NUMA */
8351
8352 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
8353
8354 /*
8355  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
8356  *
8357  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
8358  *   and struct sched_domain. )
8359  */
8360 struct static_sched_group {
8361         struct sched_group sg;
8362         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
8363 };
8364
8365 struct static_sched_domain {
8366         struct sched_domain sd;
8367         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
8368 };
8369
8370 struct s_data {
8371 #ifdef CONFIG_NUMA
8372         int                     sd_allnodes;
8373         cpumask_var_t           domainspan;
8374         cpumask_var_t           covered;
8375         cpumask_var_t           notcovered;
8376 #endif
8377         cpumask_var_t           nodemask;
8378         cpumask_var_t           this_sibling_map;
8379         cpumask_var_t           this_core_map;
8380         cpumask_var_t           send_covered;
8381         cpumask_var_t           tmpmask;
8382         struct sched_group      **sched_group_nodes;
8383         struct root_domain      *rd;
8384 };
8385
8386 enum s_alloc {
8387         sa_sched_groups = 0,
8388         sa_rootdomain,
8389         sa_tmpmask,
8390         sa_send_covered,
8391         sa_this_core_map,
8392         sa_this_sibling_map,
8393         sa_nodemask,
8394         sa_sched_group_nodes,
8395 #ifdef CONFIG_NUMA
8396         sa_notcovered,
8397         sa_covered,
8398         sa_domainspan,
8399 #endif
8400         sa_none,
8401 };
8402
8403 /*
8404  * SMT sched-domains:
8405  */
8406 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8407 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
8408 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_cpus);
8409
8410 static int
8411 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8412                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8413 {
8414         if (sg)
8415                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu).sg;
8416         return cpu;
8417 }
8418 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
8419
8420 /*
8421  * multi-core sched-domains:
8422  */
8423 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8424 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
8425 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
8426 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
8427
8428 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8429 static int
8430 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8431                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8432 {
8433         int group;
8434
8435         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8436         group = cpumask_first(mask);
8437         if (sg)
8438                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
8439         return group;
8440 }
8441 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8442 static int
8443 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8444                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8445 {
8446         if (sg)
8447                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
8448         return cpu;
8449 }
8450 #endif
8451
8452 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
8453 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
8454
8455 static int
8456 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8457                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8458 {
8459         int group;
8460 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8461         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
8462         group = cpumask_first(mask);
8463 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8464         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8465         group = cpumask_first(mask);
8466 #else
8467         group = cpu;
8468 #endif
8469         if (sg)
8470                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
8471         return group;
8472 }
8473
8474 #ifdef CONFIG_NUMA
8475 /*
8476  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
8477  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
8478  * gets dynamically allocated.
8479  */
8480 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
8481 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
8482
8483 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
8484 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
8485
8486 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8487                                  struct sched_group **sg,
8488                                  struct cpumask *nodemask)
8489 {
8490         int group;
8491
8492         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
8493         group = cpumask_first(nodemask);
8494
8495         if (sg)
8496                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
8497         return group;
8498 }
8499
8500 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
8501 {
8502         struct sched_group *sg = group_head;
8503         int j;
8504
8505         if (!sg)
8506                 return;
8507         do {
8508                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
8509                         struct sched_domain *sd;
8510
8511                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
8512                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
8513                                 /*
8514                                  * Only add "power" once for each
8515                                  * physical package.
8516                                  */
8517                                 continue;
8518                         }
8519
8520                         sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
8521                 }
8522                 sg = sg->next;
8523         } while (sg != group_head);
8524 }
8525
8526 static int build_numa_sched_groups(struct s_data *d,
8527                                    const struct cpumask *cpu_map, int num)
8528 {
8529         struct sched_domain *sd;
8530         struct sched_group *sg, *prev;
8531         int n, j;
8532
8533         cpumask_clear(d->covered);
8534         cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(num), cpu_map);
8535         if (cpumask_empty(d->nodemask)) {
8536                 d->sched_group_nodes[num] = NULL;
8537                 goto out;
8538         }
8539
8540         sched_domain_node_span(num, d->domainspan);
8541         cpumask_and(d->domainspan, d->domainspan, cpu_map);
8542
8543         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8544                           GFP_KERNEL, num);
8545         if (!sg) {
8546                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for node %d\n",
8547                        num);
8548                 return -ENOMEM;
8549         }
8550         d->sched_group_nodes[num] = sg;
8551
8552         for_each_cpu(j, d->nodemask) {
8553                 sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
8554                 sd->groups = sg;
8555         }
8556
8557         sg->cpu_power = 0;
8558         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->nodemask);
8559         sg->next = sg;
8560         cpumask_or(d->covered, d->covered, d->nodemask);
8561
8562         prev = sg;
8563         for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
8564                 n = (num + j) % nr_node_ids;
8565                 cpumask_complement(d->notcovered, d->covered);
8566                 cpumask_and(d->tmpmask, d->notcovered, cpu_map);
8567                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, d->domainspan);
8568                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
8569                         break;
8570                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, cpumask_of_node(n));
8571                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
8572                         continue;
8573                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8574                                   GFP_KERNEL, num);
8575                 if (!sg) {
8576                         printk(KERN_WARNING
8577                                "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
8578                         return -ENOMEM;
8579                 }
8580                 sg->cpu_power = 0;
8581                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->tmpmask);
8582                 sg->next = prev->next;
8583                 cpumask_or(d->covered, d->covered, d->tmpmask);
8584                 prev->next = sg;
8585                 prev = sg;
8586         }
8587 out:
8588         return 0;
8589 }
8590 #endif /* CONFIG_NUMA */
8591
8592 #ifdef CONFIG_NUMA
8593 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
8594 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8595                               struct cpumask *nodemask)
8596 {
8597         int cpu, i;
8598
8599         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
8600                 struct sched_group **sched_group_nodes
8601                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
8602
8603                 if (!sched_group_nodes)
8604                         continue;
8605
8606                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8607                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
8608
8609                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8610                         if (cpumask_empty(nodemask))
8611                                 continue;
8612
8613                         if (sg == NULL)
8614                                 continue;
8615                         sg = sg->next;
8616 next_sg:
8617                         oldsg = sg;
8618                         sg = sg->next;
8619                         kfree(oldsg);
8620                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
8621                                 goto next_sg;
8622                 }
8623                 kfree(sched_group_nodes);
8624                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
8625         }
8626 }
8627 #else /* !CONFIG_NUMA */
8628 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8629                               struct cpumask *nodemask)
8630 {
8631 }
8632 #endif /* CONFIG_NUMA */
8633
8634 /*
8635  * Initialize sched groups cpu_power.
8636  *
8637  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
8638  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
8639  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
8640  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
8641  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
8642  * less cpu_power.
8643  */
8644 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
8645 {
8646         struct sched_domain *child;
8647         struct sched_group *group;
8648         long power;
8649         int weight;
8650
8651         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
8652
8653         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
8654                 return;
8655
8656         child = sd->child;
8657
8658         sd->groups->cpu_power = 0;
8659
8660         if (!child) {
8661                 power = SCHED_LOAD_SCALE;
8662                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
8663                 /*
8664                  * SMT siblings share the power of a single core.
8665                  * Usually multiple threads get a better yield out of
8666                  * that one core than a single thread would have,
8667                  * reflect that in sd->smt_gain.
8668                  */
8669                 if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
8670                         power *= sd->smt_gain;
8671                         power /= weight;
8672                         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
8673                 }
8674                 sd->groups->cpu_power += power;
8675                 return;
8676         }
8677
8678         /*
8679          * Add cpu_power of each child group to this groups cpu_power.
8680          */
8681         group = child->groups;
8682         do {
8683                 sd->groups->cpu_power += group->cpu_power;
8684                 group = group->next;
8685         } while (group != child->groups);
8686 }
8687
8688 /*
8689  * Initializers for schedule domains
8690  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
8691  */
8692
8693 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
8694 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
8695 #else
8696 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
8697 #endif
8698
8699 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
8700
8701 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
8702 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
8703 {                                                               \
8704         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
8705         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
8706         sd->level = SD_LV_##type;                               \
8707         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
8708 }
8709
8710 SD_INIT_FUNC(CPU)
8711 #ifdef CONFIG_NUMA
8712  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
8713  SD_INIT_FUNC(NODE)
8714 #endif
8715 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8716  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
8717 #endif
8718 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8719  SD_INIT_FUNC(MC)
8720 #endif
8721
8722 static int default_relax_domain_level = -1;
8723
8724 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
8725 {
8726         unsigned long val;
8727
8728         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
8729         if (val < SD_LV_MAX)
8730                 default_relax_domain_level = val;
8731
8732         return 1;
8733 }
8734 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
8735
8736 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
8737                                  struct sched_domain_attr *attr)
8738 {
8739         int request;
8740
8741         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
8742                 if (default_relax_domain_level < 0)
8743                         return;
8744                 else
8745                         request = default_relax_domain_level;
8746         } else
8747                 request = attr->relax_domain_level;
8748         if (request < sd->level) {
8749                 /* turn off idle balance on this domain */
8750                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8751         } else {
8752                 /* turn on idle balance on this domain */
8753                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8754         }
8755 }
8756
8757 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
8758                                  const struct cpumask *cpu_map)
8759 {
8760         switch (what) {
8761         case sa_sched_groups:
8762                 free_sched_groups(cpu_map, d->tmpmask); /* fall through */
8763                 d->sched_group_nodes = NULL;
8764         case sa_rootdomain:
8765                 free_rootdomain(d->rd); /* fall through */
8766         case sa_tmpmask:
8767                 free_cpumask_var(d->tmpmask); /* fall through */
8768         case sa_send_covered:
8769                 free_cpumask_var(d->send_covered); /* fall through */
8770         case sa_this_core_map:
8771                 free_cpumask_var(d->this_core_map); /* fall through */
8772         case sa_this_sibling_map:
8773                 free_cpumask_var(d->this_sibling_map); /* fall through */
8774         case sa_nodemask:
8775                 free_cpumask_var(d->nodemask); /* fall through */
8776         case sa_sched_group_nodes:
8777 #ifdef CONFIG_NUMA
8778                 kfree(d->sched_group_nodes); /* fall through */
8779         case sa_notcovered:
8780                 free_cpumask_var(d->notcovered); /* fall through */
8781         case sa_covered:
8782                 free_cpumask_var(d->covered); /* fall through */
8783         case sa_domainspan:
8784                 free_cpumask_var(d->domainspan); /* fall through */
8785 #endif
8786         case sa_none:
8787                 break;
8788         }
8789 }
8790
8791 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
8792                                                    const struct cpumask *cpu_map)
8793 {
8794 #ifdef CONFIG_NUMA
8795         if (!alloc_cpumask_var(&d->domainspan, GFP_KERNEL))
8796                 return sa_none;
8797         if (!alloc_cpumask_var(&d->covered, GFP_KERNEL))
8798                 return sa_domainspan;
8799         if (!alloc_cpumask_var(&d->notcovered, GFP_KERNEL))
8800                 return sa_covered;
8801         /* Allocate the per-node list of sched groups */
8802         d->sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids,
8803                                       sizeof(struct sched_group *), GFP_KERNEL);
8804         if (!d->sched_group_nodes) {
8805                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
8806                 return sa_notcovered;
8807         }
8808         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = d->sched_group_nodes;
8809 #endif
8810         if (!alloc_cpumask_var(&d->nodemask, GFP_KERNEL))
8811                 return sa_sched_group_nodes;
8812         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_sibling_map, GFP_KERNEL))
8813                 return sa_nodemask;
8814         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_core_map, GFP_KERNEL))
8815                 return sa_this_sibling_map;
8816         if (!alloc_cpumask_var(&d->send_covered, GFP_KERNEL))
8817                 return sa_this_core_map;
8818         if (!alloc_cpumask_var(&d->tmpmask, GFP_KERNEL))
8819                 return sa_send_covered;
8820         d->rd = alloc_rootdomain();
8821         if (!d->rd) {
8822                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
8823                 return sa_tmpmask;
8824         }
8825         return sa_rootdomain;
8826 }
8827
8828 static struct sched_domain *__build_numa_sched_domains(struct s_data *d,
8829         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr, int i)
8830 {
8831         struct sched_domain *sd = NULL;
8832 #ifdef CONFIG_NUMA
8833         struct sched_domain *parent;
8834
8835         d->sd_allnodes = 0;
8836         if (cpumask_weight(cpu_map) >
8837             SD_NODES_PER_DOMAIN * cpumask_weight(d->nodemask)) {
8838                 sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
8839                 SD_INIT(sd, ALLNODES);
8840                 set_domain_attribute(sd, attr);
8841                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
8842                 cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8843                 d->sd_allnodes = 1;
8844         }
8845         parent = sd;
8846
8847         sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
8848         SD_INIT(sd, NODE);
8849         set_domain_attribute(sd, attr);
8850         sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
8851         sd->parent = parent;
8852         if (parent)
8853                 parent->child = sd;
8854         cpumask_and(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(sd), cpu_map);
8855 #endif
8856         return sd;
8857 }
8858
8859 static struct sched_domain *__build_cpu_sched_domain(struct s_data *d,
8860         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8861         struct sched_domain *parent, int i)
8862 {
8863         struct sched_domain *sd;
8864         sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8865         SD_INIT(sd, CPU);
8866         set_domain_attribute(sd, attr);
8867         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), d->nodemask);
8868         sd->parent = parent;
8869         if (parent)
8870                 parent->child = sd;
8871         cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8872         return sd;
8873 }
8874
8875 static struct sched_domain *__build_mc_sched_domain(struct s_data *d,
8876         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8877         struct sched_domain *parent, int i)
8878 {
8879         struct sched_domain *sd = parent;
8880 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8881         sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8882         SD_INIT(sd, MC);
8883         set_domain_attribute(sd, attr);
8884         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_coregroup_mask(i));
8885         sd->parent = parent;
8886         parent->child = sd;
8887         cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8888 #endif
8889         return sd;
8890 }
8891
8892 static struct sched_domain *__build_smt_sched_domain(struct s_data *d,
8893         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8894         struct sched_domain *parent, int i)
8895 {
8896         struct sched_domain *sd = parent;
8897 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8898         sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8899         SD_INIT(sd, SIBLING);
8900         set_domain_attribute(sd, attr);
8901         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, topology_thread_cpumask(i));
8902         sd->parent = parent;
8903         parent->child = sd;
8904         cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8905 #endif
8906         return sd;
8907 }
8908
8909 static void build_sched_groups(struct s_data *d, enum sched_domain_level l,
8910                                const struct cpumask *cpu_map, int cpu)
8911 {
8912         switch (l) {
8913 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8914         case SD_LV_SIBLING: /* set up CPU (sibling) groups */
8915                 cpumask_and(d->this_sibling_map, cpu_map,
8916                             topology_thread_cpumask(cpu));
8917                 if (cpu == cpumask_first(d->this_sibling_map))
8918                         init_sched_build_groups(d->this_sibling_map, cpu_map,
8919                                                 &cpu_to_cpu_group,
8920                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8921                 break;
8922 #endif
8923 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8924         case SD_LV_MC: /* set up multi-core groups */
8925                 cpumask_and(d->this_core_map, cpu_map, cpu_coregroup_mask(cpu));
8926                 if (cpu == cpumask_first(d->this_core_map))
8927                         init_sched_build_groups(d->this_core_map, cpu_map,
8928                                                 &cpu_to_core_group,
8929                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8930                 break;
8931 #endif
8932         case SD_LV_CPU: /* set up physical groups */
8933                 cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(cpu), cpu_map);
8934                 if (!cpumask_empty(d->nodemask))
8935                         init_sched_build_groups(d->nodemask, cpu_map,
8936                                                 &cpu_to_phys_group,
8937                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8938                 break;
8939 #ifdef CONFIG_NUMA
8940         case SD_LV_ALLNODES:
8941                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group,
8942                                         d->send_covered, d->tmpmask);
8943                 break;
8944 #endif
8945         default:
8946                 break;
8947         }
8948 }
8949
8950 /*
8951  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
8952  * to the individual cpus
8953  */
8954 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8955                                  struct sched_domain_attr *attr)
8956 {
8957         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
8958         struct s_data d;
8959         struct sched_domain *sd;
8960         int i;
8961 #ifdef CONFIG_NUMA
8962         d.sd_allnodes = 0;
8963 #endif
8964
8965         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
8966         if (alloc_state != sa_rootdomain)
8967                 goto error;
8968         alloc_state = sa_sched_groups;
8969
8970         /*
8971          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
8972          */
8973         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8974                 cpumask_and(d.nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)),
8975                             cpu_map);
8976
8977                 sd = __build_numa_sched_domains(&d, cpu_map, attr, i);
8978                 sd = __build_cpu_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8979                 sd = __build_mc_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8980                 sd = __build_smt_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8981         }
8982
8983         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8984                 build_sched_groups(&d, SD_LV_SIBLING, cpu_map, i);
8985                 build_sched_groups(&d, SD_LV_MC, cpu_map, i);
8986         }
8987
8988         /* Set up physical groups */
8989         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8990                 build_sched_groups(&d, SD_LV_CPU, cpu_map, i);
8991
8992 #ifdef CONFIG_NUMA
8993         /* Set up node groups */
8994         if (d.sd_allnodes)
8995                 build_sched_groups(&d, SD_LV_ALLNODES, cpu_map, 0);
8996
8997         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8998                 if (build_numa_sched_groups(&d, cpu_map, i))
8999                         goto error;
9000 #endif
9001
9002         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
9003 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9004         for_each_cpu(i, cpu_map) {
9005                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
9006                 init_sched_groups_power(i, sd);
9007         }
9008 #endif
9009 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9010         for_each_cpu(i, cpu_map) {
9011                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
9012                 init_sched_groups_power(i, sd);
9013         }
9014 #endif
9015
9016         for_each_cpu(i, cpu_map) {
9017                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
9018                 init_sched_groups_power(i, sd);
9019         }
9020
9021 #ifdef CONFIG_NUMA
9022         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
9023                 init_numa_sched_groups_power(d.sched_group_nodes[i]);
9024
9025         if (d.sd_allnodes) {
9026                 struct sched_group *sg;
9027
9028                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
9029                                                                 d.tmpmask);
9030                 init_numa_sched_groups_power(sg);
9031         }
9032 #endif
9033
9034         /* Attach the domains */
9035         for_each_cpu(i, cpu_map) {
9036 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9037                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
9038 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
9039                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
9040 #else
9041                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
9042 #endif
9043                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
9044         }
9045
9046         d.sched_group_nodes = NULL; /* don't free this we still need it */
9047         __free_domain_allocs(&d, sa_tmpmask, cpu_map);
9048         return 0;
9049
9050 error:
9051         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
9052         return -ENOMEM;
9053 }
9054
9055 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
9056 {
9057         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
9058 }
9059
9060 static struct cpumask *doms_cur;        /* current sched domains */
9061 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
9062 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
9063                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
9064
9065 /*
9066  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
9067  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
9068  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
9069  */
9070 static cpumask_var_t fallback_doms;
9071
9072 /*
9073  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
9074  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
9075  * or 0 if it stayed the same.
9076  */
9077 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
9078 {
9079         return 0;
9080 }
9081
9082 /*
9083  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
9084  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
9085  * exclude other special cases in the future.
9086  */
9087 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
9088 {
9089         int err;
9090
9091         arch_update_cpu_topology();
9092         ndoms_cur = 1;
9093         doms_cur = kmalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
9094         if (!doms_cur)
9095                 doms_cur = fallback_doms;
9096         cpumask_andnot(doms_cur, cpu_map, cpu_isolated_map);
9097         dattr_cur = NULL;
9098         err = build_sched_domains(doms_cur);
9099         register_sched_domain_sysctl();
9100
9101         return err;
9102 }
9103
9104 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
9105                                        struct cpumask *tmpmask)
9106 {
9107         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
9108 }
9109
9110 /*
9111  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
9112  * These cpus will now be attached to the NULL domain
9113  */
9114 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
9115 {
9116         /* Save because hotplug lock held. */
9117         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
9118         int i;
9119
9120         for_each_cpu(i, cpu_map)
9121                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
9122         synchronize_sched();
9123         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
9124 }
9125
9126 /* handle null as "default" */
9127 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
9128                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
9129 {
9130         struct sched_domain_attr tmp;
9131
9132         /* fast path */
9133         if (!new && !cur)
9134                 return 1;
9135
9136         tmp = SD_ATTR_INIT;
9137         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
9138                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
9139                         sizeof(struct sched_domain_attr));
9140 }
9141
9142 /*
9143  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
9144  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
9145  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
9146  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
9147  *
9148  * 'doms_new' is an array of cpumask's of length 'ndoms_new'.
9149  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
9150  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
9151  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
9152  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
9153  * it as it is.
9154  *
9155  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
9156  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
9157  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL &&
9158  * ndoms_new == 1, and partition_sched_domains() will fallback to
9159  * the single partition 'fallback_doms', it also forces the domains
9160  * to be rebuilt.
9161  *
9162  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
9163  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
9164  * and it will not create the default domain.
9165  *
9166  * Call with hotplug lock held
9167  */
9168 /* FIXME: Change to struct cpumask *doms_new[] */
9169 void partition_sched_domains(int ndoms_new, struct cpumask *doms_new,
9170                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
9171 {
9172         int i, j, n;
9173         int new_topology;
9174
9175         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9176
9177         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
9178         unregister_sched_domain_sysctl();
9179
9180         /* Let architecture update cpu core mappings. */
9181         new_topology = arch_update_cpu_topology();
9182
9183         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
9184
9185         /* Destroy deleted domains */
9186         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
9187                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
9188                         if (cpumask_equal(&doms_cur[i], &doms_new[j])
9189                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
9190                                 goto match1;
9191                 }
9192                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
9193                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
9194 match1:
9195                 ;
9196         }
9197
9198         if (doms_new == NULL) {
9199                 ndoms_cur = 0;
9200                 doms_new = fallback_doms;
9201                 cpumask_andnot(&doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
9202                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
9203         }
9204
9205         /* Build new domains */
9206         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
9207                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
9208                         if (cpumask_equal(&doms_new[i], &doms_cur[j])
9209                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
9210                                 goto match2;
9211                 }
9212                 /* no match - add a new doms_new */
9213                 __build_sched_domains(doms_new + i,
9214                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
9215 match2:
9216                 ;
9217         }
9218
9219         /* Remember the new sched domains */
9220         if (doms_cur != fallback_doms)
9221                 kfree(doms_cur);
9222         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
9223         doms_cur = doms_new;
9224         dattr_cur = dattr_new;
9225         ndoms_cur = ndoms_new;
9226
9227         register_sched_domain_sysctl();
9228
9229         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9230 }
9231
9232 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
9233 static void arch_reinit_sched_domains(void)
9234 {
9235         get_online_cpus();
9236
9237         /* Destroy domains first to force the rebuild */
9238         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
9239
9240         rebuild_sched_domains();
9241         put_online_cpus();
9242 }
9243
9244 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
9245 {
9246         unsigned int level = 0;
9247
9248         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
9249                 return -EINVAL;
9250
9251         /*
9252          * level is always be positive so don't check for
9253          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
9254          * What happens on 0 or 1 byte write,
9255          * need to check for count as well?
9256          */
9257
9258         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
9259                 return -EINVAL;
9260
9261         if (smt)
9262                 sched_smt_power_savings = level;
9263         else
9264                 sched_mc_power_savings = level;
9265
9266         arch_reinit_sched_domains();
9267
9268         return count;
9269 }
9270
9271 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9272 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
9273                                            char *page)
9274 {
9275         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
9276 }
9277 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
9278                                             const char *buf, size_t count)
9279 {
9280         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
9281 }
9282 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
9283                          sched_mc_power_savings_show,
9284                          sched_mc_power_savings_store);
9285 #endif
9286
9287 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9288 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
9289                                             char *page)
9290 {
9291         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
9292 }
9293 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
9294                                              const char *buf, size_t count)
9295 {
9296         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
9297 }
9298 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
9299                    sched_smt_power_savings_show,
9300                    sched_smt_power_savings_store);
9301 #endif
9302
9303 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
9304 {
9305         int err = 0;
9306
9307 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9308         if (smt_capable())
9309                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
9310                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
9311 #endif
9312 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9313         if (!err && mc_capable())
9314                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
9315                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
9316 #endif
9317         return err;
9318 }
9319 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
9320
9321 #ifndef CONFIG_CPUSETS
9322 /*
9323  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
9324  * When cpusets are enabled they take over this function.
9325  */
9326 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
9327                                 unsigned long action, void *hcpu)
9328 {
9329         switch (action) {
9330         case CPU_ONLINE:
9331         case CPU_ONLINE_FROZEN:
9332         case CPU_DOWN_PREPARE:
9333         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
9334         case CPU_DOWN_FAILED:
9335         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
9336                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
9337                 return NOTIFY_OK;
9338
9339         default:
9340                 return NOTIFY_DONE;
9341         }
9342 }
9343 #endif
9344
9345 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
9346                                 unsigned long action, void *hcpu)
9347 {
9348         int cpu = (int)(long)hcpu;
9349
9350         switch (action) {
9351         case CPU_DOWN_PREPARE:
9352         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
9353                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
9354                 return NOTIFY_OK;
9355
9356         case CPU_DOWN_FAILED:
9357         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
9358         case CPU_ONLINE:
9359         case CPU_ONLINE_FROZEN:
9360                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
9361                 return NOTIFY_OK;
9362
9363         default:
9364                 return NOTIFY_DONE;
9365         }
9366 }
9367
9368 void __init sched_init_smp(void)
9369 {
9370         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
9371
9372         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
9373         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
9374
9375 #if defined(CONFIG_NUMA)
9376         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
9377                                                                 GFP_KERNEL);
9378         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
9379 #endif
9380         get_online_cpus();
9381         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9382         arch_init_sched_domains(cpu_active_mask);
9383         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
9384         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
9385                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
9386         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9387         put_online_cpus();
9388
9389 #ifndef CONFIG_CPUSETS
9390         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
9391         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
9392 #endif
9393
9394         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
9395         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
9396
9397         init_hrtick();
9398
9399         /* Move init over to a non-isolated CPU */
9400         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
9401                 BUG();
9402         sched_init_granularity();
9403         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
9404
9405         init_sched_rt_class();
9406 }
9407 #else
9408 void __init sched_init_smp(void)
9409 {
9410         sched_init_granularity();
9411 }
9412 #endif /* CONFIG_SMP */
9413
9414 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
9415
9416 int in_sched_functions(unsigned long addr)
9417 {
9418         return in_lock_functions(addr) ||
9419                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
9420                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
9421 }
9422
9423 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
9424 {
9425         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
9426         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
9427 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9428         cfs_rq->rq = rq;
9429 #endif
9430         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
9431 }
9432
9433 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
9434 {
9435         struct rt_prio_array *array;
9436         int i;
9437
9438         array = &rt_rq->active;
9439         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
9440                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
9441                 __clear_bit(i, array->bitmap);
9442         }
9443         /* delimiter for bitsearch: */
9444         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
9445
9446 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9447         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
9448 #ifdef CONFIG_SMP
9449         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
9450 #endif
9451 #endif
9452 #ifdef CONFIG_SMP
9453         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
9454         rt_rq->overloaded = 0;
9455         plist_head_init(&rt_rq->pushable_tasks, &rq->lock);
9456 #endif
9457
9458         rt_rq->rt_time = 0;
9459         rt_rq->rt_throttled = 0;
9460         rt_rq->rt_runtime = 0;
9461         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9462
9463 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9464         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
9465         rt_rq->rq = rq;
9466 #endif
9467 }
9468
9469 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9470 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
9471                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
9472                                 struct sched_entity *parent)
9473 {
9474         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9475         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
9476         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
9477         cfs_rq->tg = tg;
9478         if (add)
9479                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
9480
9481         tg->se[cpu] = se;
9482         /* se could be NULL for init_task_group */
9483         if (!se)
9484                 return;
9485
9486         if (!parent)
9487                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
9488         else
9489                 se->cfs_rq = parent->my_q;
9490
9491         se->my_q = cfs_rq;
9492         se->load.weight = tg->shares;
9493         se->load.inv_weight = 0;
9494         se->parent = parent;
9495 }
9496 #endif
9497
9498 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9499 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
9500                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
9501                 struct sched_rt_entity *parent)
9502 {
9503         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9504
9505         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
9506         init_rt_rq(rt_rq, rq);
9507         rt_rq->tg = tg;
9508         rt_rq->rt_se = rt_se;
9509         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9510         if (add)
9511                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
9512
9513         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
9514         if (!rt_se)
9515                 return;
9516
9517         if (!parent)
9518                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
9519         else
9520                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
9521
9522         rt_se->my_q = rt_rq;
9523         rt_se->parent = parent;
9524         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
9525 }
9526 #endif
9527
9528 void __init sched_init(void)
9529 {
9530         int i, j;
9531         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
9532
9533 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9534         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9535 #endif
9536 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9537         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9538 #endif
9539 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9540         alloc_size *= 2;
9541 #endif
9542 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9543         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
9544 #endif
9545         /*
9546          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
9547          * we use alloc_bootmem().
9548          */
9549         if (alloc_size) {
9550                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
9551
9552 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9553                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9554                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9555
9556                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9557                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9558
9559 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9560                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9561                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9562
9563                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9564                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9565 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9566 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9567 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9568                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9569                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9570
9571                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9572                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9573
9574 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9575                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9576                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9577
9578                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9579                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9580 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9581 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9582 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9583                 for_each_possible_cpu(i) {
9584                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
9585                         ptr += cpumask_size();
9586                 }
9587 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9588         }
9589
9590 #ifdef CONFIG_SMP
9591         init_defrootdomain();
9592 #endif
9593
9594         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
9595                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9596
9597 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9598         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
9599                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9600 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9601         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
9602                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
9603 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9604 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9605
9606 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9607         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
9608         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
9609
9610 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9611         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
9612         init_task_group.parent = &root_task_group;
9613         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
9614 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9615 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9616
9617 #if defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED && defined CONFIG_SMP
9618         update_shares_data = __alloc_percpu(nr_cpu_ids * sizeof(unsigned long),
9619                                             __alignof__(unsigned long));
9620 #endif
9621         for_each_possible_cpu(i) {
9622                 struct rq *rq;
9623
9624                 rq = cpu_rq(i);
9625                 spin_lock_init(&rq->lock);
9626                 rq->nr_running = 0;
9627                 rq->calc_load_active = 0;
9628                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9629                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
9630                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
9631 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9632                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
9633                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
9634 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9635                 /*
9636                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
9637                  *
9638                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
9639                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
9640                  * system cpu resource is divided among the tasks of
9641                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
9642                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
9643                  * (se->load.weight).
9644                  *
9645                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
9646                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
9647                  * then A0's share of the cpu resource is:
9648                  *
9649                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
9650                  *
9651                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
9652                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
9653                  */
9654                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
9655 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9656                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
9657                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
9658                 /*
9659                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
9660                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
9661                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
9662                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
9663                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
9664                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
9665                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
9666                  * (init_tg_cfs_rq) and having one entity represent this group of
9667                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
9668                  */
9669                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
9670                                 &per_cpu(init_tg_cfs_rq, i),
9671                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
9672                                 root_task_group.se[i]);
9673
9674 #endif
9675 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9676
9677                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
9678 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9679                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
9680 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9681                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
9682 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9683                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
9684                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
9685                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
9686                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
9687                                 root_task_group.rt_se[i]);
9688 #endif
9689 #endif
9690
9691                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
9692                         rq->cpu_load[j] = 0;
9693 #ifdef CONFIG_SMP
9694                 rq->sd = NULL;
9695                 rq->rd = NULL;
9696                 rq->post_schedule = 0;
9697                 rq->active_balance = 0;
9698                 rq->next_balance = jiffies;
9699                 rq->push_cpu = 0;
9700                 rq->cpu = i;
9701                 rq->online = 0;
9702                 rq->migration_thread = NULL;
9703                 rq->idle_stamp = 0;
9704                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
9705                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
9706                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
9707 #endif
9708                 init_rq_hrtick(rq);
9709                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
9710         }
9711
9712         set_load_weight(&init_task);
9713
9714 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
9715         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
9716 #endif
9717
9718 #ifdef CONFIG_SMP
9719         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
9720 #endif
9721
9722 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
9723         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
9724 #endif
9725
9726         /*
9727          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
9728          */
9729         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
9730         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
9731
9732         /*
9733          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
9734          * called from this thread, however somewhere below it might be,
9735          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
9736          * when this runqueue becomes "idle".
9737          */
9738         init_idle(current, smp_processor_id());
9739
9740         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9741
9742         /*
9743          * During early bootup we pretend to be a normal task:
9744          */
9745         current->sched_class = &fair_sched_class;
9746
9747         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9748         zalloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9749 #ifdef CONFIG_SMP
9750 #ifdef CONFIG_NO_HZ
9751         zalloc_cpumask_var(&nohz.cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9752         alloc_cpumask_var(&nohz.ilb_grp_nohz_mask, GFP_NOWAIT);
9753 #endif
9754         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
9755         if (cpu_isolated_map == NULL)
9756                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
9757 #endif /* SMP */
9758
9759         perf_event_init();
9760
9761         scheduler_running = 1;
9762 }
9763
9764 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
9765 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
9766 {
9767         int nested = preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE;
9768
9769         return (nested == PREEMPT_INATOMIC_BASE + preempt_offset);
9770 }
9771
9772 void __might_sleep(char *file, int line, int preempt_offset)
9773 {
9774 #ifdef in_atomic
9775         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
9776
9777         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
9778             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
9779                 return;
9780         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9781                 return;
9782         prev_jiffy = jiffies;
9783
9784         printk(KERN_ERR
9785                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
9786                         file, line);
9787         printk(KERN_ERR
9788                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
9789                         in_atomic(), irqs_disabled(),
9790                         current->pid, current->comm);
9791
9792         debug_show_held_locks(current);
9793         if (irqs_disabled())
9794                 print_irqtrace_events(current);
9795         dump_stack();
9796 #endif
9797 }
9798 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
9799 #endif
9800
9801 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
9802 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
9803 {
9804         int on_rq;
9805
9806         update_rq_clock(rq);
9807         on_rq = p->se.on_rq;
9808         if (on_rq)
9809                 deactivate_task(rq, p, 0);
9810         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
9811         if (on_rq) {
9812                 activate_task(rq, p, 0);
9813                 resched_task(rq->curr);
9814         }
9815 }
9816
9817 void normalize_rt_tasks(void)
9818 {
9819         struct task_struct *g, *p;
9820         unsigned long flags;
9821         struct rq *rq;
9822
9823         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
9824         do_each_thread(g, p) {
9825                 /*
9826                  * Only normalize user tasks:
9827                  */
9828                 if (!p->mm)
9829                         continue;
9830
9831                 p->se.exec_start                = 0;
9832 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
9833                 p->se.wait_start                = 0;
9834                 p->se.sleep_start               = 0;
9835                 p->se.block_start               = 0;
9836 #endif
9837
9838                 if (!rt_task(p)) {
9839                         /*
9840                          * Renice negative nice level userspace
9841                          * tasks back to 0:
9842                          */
9843                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
9844                                 set_user_nice(p, 0);
9845                         continue;
9846                 }
9847
9848                 spin_lock(&p->pi_lock);
9849                 rq = __task_rq_lock(p);
9850
9851                 normalize_task(rq, p);
9852
9853                 __task_rq_unlock(rq);
9854                 spin_unlock(&p->pi_lock);
9855         } while_each_thread(g, p);
9856
9857         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
9858 }
9859
9860 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
9861
9862 #ifdef CONFIG_IA64
9863 /*
9864  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
9865  *
9866  * They can only be called when the whole system has been
9867  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
9868  * activity can take place. Using them for anything else would
9869  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
9870  * under any other configuration.
9871  */
9872
9873 /**
9874  * curr_task - return the current task for a given cpu.
9875  * @cpu: the processor in question.
9876  *
9877  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9878  */
9879 struct task_struct *curr_task(int cpu)
9880 {
9881         return cpu_curr(cpu);
9882 }
9883
9884 /**
9885  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
9886  * @cpu: the processor in question.
9887  * @p: the task pointer to set.
9888  *
9889  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
9890  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
9891  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
9892  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
9893  * and caller must save the original value of the current task (see
9894  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
9895  * re-starting the system.
9896  *
9897  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9898  */
9899 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
9900 {
9901         cpu_curr(cpu) = p;
9902 }
9903
9904 #endif
9905
9906 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9907 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9908 {
9909         int i;
9910
9911         for_each_possible_cpu(i) {
9912                 if (tg->cfs_rq)
9913                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
9914                 if (tg->se)
9915                         kfree(tg->se[i]);
9916         }
9917
9918         kfree(tg->cfs_rq);
9919         kfree(tg->se);
9920 }
9921
9922 static
9923 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9924 {
9925         struct cfs_rq *cfs_rq;
9926         struct sched_entity *se;
9927         struct rq *rq;
9928         int i;
9929
9930         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9931         if (!tg->cfs_rq)
9932                 goto err;
9933         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9934         if (!tg->se)
9935                 goto err;
9936
9937         tg->shares = NICE_0_LOAD;
9938
9939         for_each_possible_cpu(i) {
9940                 rq = cpu_rq(i);
9941
9942                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
9943                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9944                 if (!cfs_rq)
9945                         goto err;
9946
9947                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
9948                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9949                 if (!se)
9950                         goto err;
9951
9952                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
9953         }
9954
9955         return 1;
9956
9957  err:
9958         return 0;
9959 }
9960
9961 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9962 {
9963         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
9964                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
9965 }
9966
9967 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9968 {
9969         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
9970 }
9971 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
9972 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9973 {
9974 }
9975
9976 static inline
9977 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9978 {
9979         return 1;
9980 }
9981
9982 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9983 {
9984 }
9985
9986 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9987 {
9988 }
9989 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9990
9991 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9992 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9993 {
9994         int i;
9995
9996         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
9997
9998         for_each_possible_cpu(i) {
9999                 if (tg->rt_rq)
10000                         kfree(tg->rt_rq[i]);
10001                 if (tg->rt_se)
10002                         kfree(tg->rt_se[i]);
10003         }
10004
10005         kfree(tg->rt_rq);
10006         kfree(tg->rt_se);
10007 }
10008
10009 static
10010 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
10011 {
10012         struct rt_rq *rt_rq;
10013         struct sched_rt_entity *rt_se;
10014         struct rq *rq;
10015         int i;
10016
10017         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
10018         if (!tg->rt_rq)
10019                 goto err;
10020         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
10021         if (!tg->rt_se)
10022                 goto err;
10023
10024         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
10025                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
10026
10027         for_each_possible_cpu(i) {
10028                 rq = cpu_rq(i);
10029
10030                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
10031                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
10032                 if (!rt_rq)
10033                         goto err;
10034
10035                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
10036                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
10037                 if (!rt_se)
10038                         goto err;
10039
10040                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
10041         }
10042
10043         return 1;
10044
10045  err:
10046         return 0;
10047 }
10048
10049 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
10050 {
10051         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
10052                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
10053 }
10054
10055 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
10056 {
10057         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
10058 }
10059 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10060 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
10061 {
10062 }
10063
10064 static inline
10065 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
10066 {
10067         return 1;
10068 }
10069
10070 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
10071 {
10072 }
10073
10074 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
10075 {
10076 }
10077 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10078
10079 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
10080 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
10081 {
10082         free_fair_sched_group(tg);
10083         free_rt_sched_group(tg);
10084         kfree(tg);
10085 }
10086
10087 /* allocate runqueue etc for a new task group */
10088 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
10089 {
10090         struct task_group *tg;
10091         unsigned long flags;
10092         int i;
10093
10094         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
10095         if (!tg)
10096                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10097
10098         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
10099                 goto err;
10100
10101         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
10102                 goto err;
10103
10104         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10105         for_each_possible_cpu(i) {
10106                 register_fair_sched_group(tg, i);
10107                 register_rt_sched_group(tg, i);
10108         }
10109         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
10110
10111         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
10112
10113         tg->parent = parent;
10114         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
10115         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
10116         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10117
10118         return tg;
10119
10120 err:
10121         free_sched_group(tg);
10122         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10123 }
10124
10125 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
10126 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
10127 {
10128         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
10129         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
10130 }
10131
10132 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
10133 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
10134 {
10135         unsigned long flags;
10136         int i;
10137
10138         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10139         for_each_possible_cpu(i) {
10140                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
10141                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
10142         }
10143         list_del_rcu(&tg->list);
10144         list_del_rcu(&tg->siblings);
10145         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10146
10147         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
10148         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
10149 }
10150
10151 /* change task's runqueue when it moves between groups.
10152  *      The caller of this function should have put the task in its new group
10153  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
10154  *      reflect its new group.
10155  */
10156 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
10157 {
10158         int on_rq, running;
10159         unsigned long flags;
10160         struct rq *rq;
10161
10162         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
10163
10164         update_rq_clock(rq);
10165
10166         running = task_current(rq, tsk);
10167         on_rq = tsk->se.on_rq;
10168
10169         if (on_rq)
10170                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
10171         if (unlikely(running))
10172                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
10173
10174         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
10175
10176 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10177         if (tsk->sched_class->moved_group)
10178                 tsk->sched_class->moved_group(tsk, on_rq);
10179 #endif
10180
10181         if (unlikely(running))
10182                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
10183         if (on_rq)
10184                 enqueue_task(rq, tsk, 0, false);
10185
10186         task_rq_unlock(rq, &flags);
10187 }
10188 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
10189
10190 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10191 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
10192 {
10193         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
10194         int on_rq;
10195
10196         on_rq = se->on_rq;
10197         if (on_rq)
10198                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
10199
10200         se->load.weight = shares;
10201         se->load.inv_weight = 0;
10202
10203         if (on_rq)
10204                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
10205 }
10206
10207 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
10208 {
10209         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
10210         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
10211         unsigned long flags;
10212
10213         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
10214         __set_se_shares(se, shares);
10215         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
10216 }
10217
10218 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
10219
10220 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
10221 {
10222         int i;
10223         unsigned long flags;
10224
10225         /*
10226          * We can't change the weight of the root cgroup.
10227          */
10228         if (!tg->se[0])
10229                 return -EINVAL;
10230
10231         if (shares < MIN_SHARES)
10232                 shares = MIN_SHARES;
10233         else if (shares > MAX_SHARES)
10234                 shares = MAX_SHARES;
10235
10236         mutex_lock(&shares_mutex);
10237         if (tg->shares == shares)
10238                 goto done;
10239
10240         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10241         for_each_possible_cpu(i)
10242                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
10243         list_del_rcu(&tg->siblings);
10244         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10245
10246         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
10247         synchronize_sched();
10248
10249         /*
10250          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
10251          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
10252          */
10253         tg->shares = shares;
10254         for_each_possible_cpu(i) {
10255                 /*
10256                  * force a rebalance
10257                  */
10258                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
10259                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
10260         }
10261
10262         /*
10263          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
10264          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
10265          */
10266         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10267         for_each_possible_cpu(i)
10268                 register_fair_sched_group(tg, i);
10269         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
10270         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10271 done:
10272         mutex_unlock(&shares_mutex);
10273         return 0;
10274 }
10275
10276 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
10277 {
10278         return tg->shares;
10279 }
10280 #endif
10281
10282 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10283 /*
10284  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
10285  */
10286 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
10287
10288 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
10289 {
10290         if (runtime == RUNTIME_INF)
10291                 return 1ULL << 20;
10292
10293         return div64_u64(runtime << 20, period);
10294 }
10295
10296 /* Must be called with tasklist_lock held */
10297 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
10298 {
10299         struct task_struct *g, *p;
10300
10301         do_each_thread(g, p) {
10302                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
10303                         return 1;
10304         } while_each_thread(g, p);
10305
10306         return 0;
10307 }
10308
10309 struct rt_schedulable_data {
10310         struct task_group *tg;
10311         u64 rt_period;
10312         u64 rt_runtime;
10313 };
10314
10315 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
10316 {
10317         struct rt_schedulable_data *d = data;
10318         struct task_group *child;
10319         unsigned long total, sum = 0;
10320         u64 period, runtime;
10321
10322         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10323         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10324
10325         if (tg == d->tg) {
10326                 period = d->rt_period;
10327                 runtime = d->rt_runtime;
10328         }
10329
10330 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
10331         if (tg == &root_task_group) {
10332                 period = global_rt_period();
10333                 runtime = global_rt_runtime();
10334         }
10335 #endif
10336
10337         /*
10338          * Cannot have more runtime than the period.
10339          */
10340         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
10341                 return -EINVAL;
10342
10343         /*
10344          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
10345          */
10346         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
10347                 return -EBUSY;
10348
10349         total = to_ratio(period, runtime);
10350
10351         /*
10352          * Nobody can have more than the global setting allows.
10353          */
10354         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
10355                 return -EINVAL;
10356
10357         /*
10358          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
10359          */
10360         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
10361                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
10362                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
10363
10364                 if (child == d->tg) {
10365                         period = d->rt_period;
10366                         runtime = d->rt_runtime;
10367                 }
10368
10369                 sum += to_ratio(period, runtime);
10370         }
10371
10372         if (sum > total)
10373                 return -EINVAL;
10374
10375         return 0;
10376 }
10377
10378 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
10379 {
10380         struct rt_schedulable_data data = {
10381                 .tg = tg,
10382                 .rt_period = period,
10383                 .rt_runtime = runtime,
10384         };
10385
10386         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
10387 }
10388
10389 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
10390                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
10391 {
10392         int i, err = 0;
10393
10394         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10395         read_lock(&tasklist_lock);
10396         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
10397         if (err)
10398                 goto unlock;
10399
10400         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10401         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
10402         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
10403
10404         for_each_possible_cpu(i) {
10405                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
10406
10407                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10408                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
10409                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10410         }
10411         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10412  unlock:
10413         read_unlock(&tasklist_lock);
10414         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10415
10416         return err;
10417 }
10418
10419 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
10420 {
10421         u64 rt_runtime, rt_period;
10422
10423         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10424         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
10425         if (rt_runtime_us < 0)
10426                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
10427
10428         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10429 }
10430
10431 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
10432 {
10433         u64 rt_runtime_us;
10434
10435         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
10436                 return -1;
10437
10438         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10439         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
10440         return rt_runtime_us;
10441 }
10442
10443 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
10444 {
10445         u64 rt_runtime, rt_period;
10446
10447         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
10448         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10449
10450         if (rt_period == 0)
10451                 return -EINVAL;
10452
10453         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10454 }
10455
10456 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
10457 {
10458         u64 rt_period_us;
10459
10460         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10461         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
10462         return rt_period_us;
10463 }
10464
10465 static int sched_rt_global_constraints(void)
10466 {
10467         u64 runtime, period;
10468         int ret = 0;
10469
10470         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10471                 return -EINVAL;
10472
10473         runtime = global_rt_runtime();
10474         period = global_rt_period();
10475
10476         /*
10477          * Sanity check on the sysctl variables.
10478          */
10479         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
10480                 return -EINVAL;
10481
10482         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10483         read_lock(&tasklist_lock);
10484         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
10485         read_unlock(&tasklist_lock);
10486         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10487
10488         return ret;
10489 }
10490
10491 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
10492 {
10493         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
10494         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
10495                 return 0;
10496
10497         return 1;
10498 }
10499
10500 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10501 static int sched_rt_global_constraints(void)
10502 {
10503         unsigned long flags;
10504         int i;
10505
10506         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10507                 return -EINVAL;
10508
10509         /*
10510          * There's always some RT tasks in the root group
10511          * -- migration, kstopmachine etc..
10512          */
10513         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
10514                 return -EBUSY;
10515
10516         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10517         for_each_possible_cpu(i) {
10518                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
10519
10520                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10521                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
10522                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10523         }
10524         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10525
10526         return 0;
10527 }
10528 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10529
10530 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
10531                 void __user *buffer, size_t *lenp,
10532                 loff_t *ppos)
10533 {
10534         int ret;
10535         int old_period, old_runtime;
10536         static DEFINE_MUTEX(mutex);
10537
10538         mutex_lock(&mutex);
10539         old_period = sysctl_sched_rt_period;
10540         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
10541
10542         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
10543
10544         if (!ret && write) {
10545                 ret = sched_rt_global_constraints();
10546                 if (ret) {
10547                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
10548                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
10549                 } else {
10550                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
10551                         def_rt_bandwidth.rt_period =
10552                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
10553                 }
10554         }
10555         mutex_unlock(&mutex);
10556
10557         return ret;
10558 }
10559
10560 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
10561
10562 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
10563 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
10564 {
10565         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
10566                             struct task_group, css);
10567 }
10568
10569 static struct cgroup_subsys_state *
10570 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10571 {
10572         struct task_group *tg, *parent;
10573
10574         if (!cgrp->parent) {
10575                 /* This is early initialization for the top cgroup */
10576                 return &init_task_group.css;
10577         }
10578
10579         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
10580         tg = sched_create_group(parent);
10581         if (IS_ERR(tg))
10582                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10583
10584         return &tg->css;
10585 }
10586
10587 static void
10588 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10589 {
10590         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10591
10592         sched_destroy_group(tg);
10593 }
10594
10595 static int
10596 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
10597 {
10598 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10599         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
10600                 return -EINVAL;
10601 #else
10602         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
10603         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
10604                 return -EINVAL;
10605 #endif
10606         return 0;
10607 }
10608
10609 static int
10610 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10611                       struct task_struct *tsk, bool threadgroup)
10612 {
10613         int retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, tsk);
10614         if (retval)
10615                 return retval;
10616         if (threadgroup) {
10617                 struct task_struct *c;
10618                 rcu_read_lock();
10619                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
10620                         retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, c);
10621                         if (retval) {
10622                                 rcu_read_unlock();
10623                                 return retval;
10624                         }
10625                 }
10626                 rcu_read_unlock();
10627         }
10628         return 0;
10629 }
10630
10631 static void
10632 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10633                   struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk,
10634                   bool threadgroup)
10635 {
10636         sched_move_task(tsk);
10637         if (threadgroup) {
10638                 struct task_struct *c;
10639                 rcu_read_lock();
10640                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
10641                         sched_move_task(c);
10642                 }
10643                 rcu_read_unlock();
10644         }
10645 }
10646
10647 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10648 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10649                                 u64 shareval)
10650 {
10651         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
10652 }
10653
10654 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10655 {
10656         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10657
10658         return (u64) tg->shares;
10659 }
10660 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
10661
10662 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10663 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10664                                 s64 val)
10665 {
10666         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
10667 }
10668
10669 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10670 {
10671         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
10672 }
10673
10674 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10675                 u64 rt_period_us)
10676 {
10677         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
10678 }
10679
10680 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10681 {
10682         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
10683 }
10684 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10685
10686 static struct cftype cpu_files[] = {
10687 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10688         {
10689                 .name = "shares",
10690                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
10691                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
10692         },
10693 #endif
10694 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10695         {
10696                 .name = "rt_runtime_us",
10697                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
10698                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
10699         },
10700         {
10701                 .name = "rt_period_us",
10702                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
10703                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
10704         },
10705 #endif
10706 };
10707
10708 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
10709 {
10710         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
10711 }
10712
10713 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
10714         .name           = "cpu",
10715         .create         = cpu_cgroup_create,
10716         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
10717         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
10718         .attach         = cpu_cgroup_attach,
10719         .populate       = cpu_cgroup_populate,
10720         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
10721         .early_init     = 1,
10722 };
10723
10724 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
10725
10726 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
10727
10728 /*
10729  * CPU accounting code for task groups.
10730  *
10731  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
10732  * (balbir@in.ibm.com).
10733  */
10734
10735 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
10736 struct cpuacct {
10737         struct cgroup_subsys_state css;
10738         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
10739         u64 *cpuusage;
10740         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
10741         struct cpuacct *parent;
10742 };
10743
10744 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
10745
10746 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
10747 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
10748 {
10749         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
10750                             struct cpuacct, css);
10751 }
10752
10753 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
10754 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
10755 {
10756         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
10757                             struct cpuacct, css);
10758 }
10759
10760 /* create a new cpu accounting group */
10761 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
10762         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10763 {
10764         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
10765         int i;
10766
10767         if (!ca)
10768                 goto out;
10769
10770         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
10771         if (!ca->cpuusage)
10772                 goto out_free_ca;
10773
10774         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10775                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
10776                         goto out_free_counters;
10777
10778         if (cgrp->parent)
10779                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
10780
10781         return &ca->css;
10782
10783 out_free_counters:
10784         while (--i >= 0)
10785                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10786         free_percpu(ca->cpuusage);
10787 out_free_ca:
10788         kfree(ca);
10789 out:
10790         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10791 }
10792
10793 /* destroy an existing cpu accounting group */
10794 static void
10795 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10796 {
10797         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10798         int i;
10799
10800         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10801                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10802         free_percpu(ca->cpuusage);
10803         kfree(ca);
10804 }
10805
10806 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
10807 {
10808         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10809         u64 data;
10810
10811 #ifndef CONFIG_64BIT
10812         /*
10813          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
10814          */
10815         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10816         data = *cpuusage;
10817         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10818 #else
10819         data = *cpuusage;
10820 #endif
10821
10822         return data;
10823 }
10824
10825 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
10826 {
10827         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10828
10829 #ifndef CONFIG_64BIT
10830         /*
10831          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
10832          */
10833         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10834         *cpuusage = val;
10835         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10836 #else
10837         *cpuusage = val;
10838 #endif
10839 }
10840
10841 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
10842 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10843 {
10844         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10845         u64 totalcpuusage = 0;
10846         int i;
10847
10848         for_each_present_cpu(i)
10849                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10850
10851         return totalcpuusage;
10852 }
10853
10854 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10855                                                                 u64 reset)
10856 {
10857         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10858         int err = 0;
10859         int i;
10860
10861         if (reset) {
10862                 err = -EINVAL;
10863                 goto out;
10864         }
10865
10866         for_each_present_cpu(i)
10867                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
10868
10869 out:
10870         return err;
10871 }
10872
10873 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
10874                                    struct seq_file *m)
10875 {
10876         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
10877         u64 percpu;
10878         int i;
10879
10880         for_each_present_cpu(i) {
10881                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10882                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
10883         }
10884         seq_printf(m, "\n");
10885         return 0;
10886 }
10887
10888 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
10889         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
10890         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
10891 };
10892
10893 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10894                 struct cgroup_map_cb *cb)
10895 {
10896         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10897         int i;
10898
10899         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
10900                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
10901                 val = cputime64_to_clock_t(val);
10902                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
10903         }
10904         return 0;
10905 }
10906
10907 static struct cftype files[] = {
10908         {
10909                 .name = "usage",
10910                 .read_u64 = cpuusage_read,
10911                 .write_u64 = cpuusage_write,
10912         },
10913         {
10914                 .name = "usage_percpu",
10915                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
10916         },
10917         {
10918                 .name = "stat",
10919                 .read_map = cpuacct_stats_show,
10920         },
10921 };
10922
10923 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10924 {
10925         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
10926 }
10927
10928 /*
10929  * charge this task's execution time to its accounting group.
10930  *
10931  * called with rq->lock held.
10932  */
10933 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
10934 {
10935         struct cpuacct *ca;
10936         int cpu;
10937
10938         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10939                 return;
10940
10941         cpu = task_cpu(tsk);
10942
10943         rcu_read_lock();
10944
10945         ca = task_ca(tsk);
10946
10947         for (; ca; ca = ca->parent) {
10948                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10949                 *cpuusage += cputime;
10950         }
10951
10952         rcu_read_unlock();
10953 }
10954
10955 /*
10956  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
10957  */
10958 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
10959                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
10960 {
10961         struct cpuacct *ca;
10962
10963         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10964                 return;
10965
10966         rcu_read_lock();
10967         ca = task_ca(tsk);
10968
10969         do {
10970                 percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val);
10971                 ca = ca->parent;
10972         } while (ca);
10973         rcu_read_unlock();
10974 }
10975
10976 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
10977         .name = "cpuacct",
10978         .create = cpuacct_create,
10979         .destroy = cpuacct_destroy,
10980         .populate = cpuacct_populate,
10981         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
10982 };
10983 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */
10984
10985 #ifndef CONFIG_SMP
10986
10987 int rcu_expedited_torture_stats(char *page)
10988 {
10989         return 0;
10990 }
10991 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_expedited_torture_stats);
10992
10993 void synchronize_sched_expedited(void)
10994 {
10995 }
10996 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
10997
10998 #else /* #ifndef CONFIG_SMP */
10999
11000 static DEFINE_PER_CPU(struct migration_req, rcu_migration_req);
11001 static DEFINE_MUTEX(rcu_sched_expedited_mutex);
11002
11003 #define RCU_EXPEDITED_STATE_POST -2
11004 #define RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE -1
11005
11006 static int rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE;
11007
11008 int rcu_expedited_torture_stats(char *page)
11009 {
11010         int cnt = 0;
11011         int cpu;
11012
11013         cnt += sprintf(&page[cnt], "state: %d /", rcu_expedited_state);
11014         for_each_online_cpu(cpu) {
11015                  cnt += sprintf(&page[cnt], " %d:%d",
11016                                 cpu, per_cpu(rcu_migration_req, cpu).dest_cpu);
11017         }
11018         cnt += sprintf(&page[cnt], "\n");
11019         return cnt;
11020 }
11021 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_expedited_torture_stats);
11022
11023 static long synchronize_sched_expedited_count;
11024
11025 /*
11026  * Wait for an rcu-sched grace period to elapse, but use "big hammer"
11027  * approach to force grace period to end quickly.  This consumes
11028  * significant time on all CPUs, and is thus not recommended for
11029  * any sort of common-case code.
11030  *
11031  * Note that it is illegal to call this function while holding any
11032  * lock that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  Failing to
11033  * observe this restriction will result in deadlock.
11034  */
11035 void synchronize_sched_expedited(void)
11036 {
11037         int cpu;
11038         unsigned long flags;
11039         bool need_full_sync = 0;
11040         struct rq *rq;
11041         struct migration_req *req;
11042         long snap;
11043         int trycount = 0;
11044
11045         smp_mb();  /* ensure prior mod happens before capturing snap. */
11046         snap = ACCESS_ONCE(synchronize_sched_expedited_count) + 1;
11047         get_online_cpus();
11048         while (!mutex_trylock(&rcu_sched_expedited_mutex)) {
11049                 put_online_cpus();
11050                 if (trycount++ < 10)
11051                         udelay(trycount * num_online_cpus());
11052                 else {
11053                         synchronize_sched();
11054                         return;
11055                 }
11056                 if (ACCESS_ONCE(synchronize_sched_expedited_count) - snap > 0) {
11057                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
11058                         return;
11059                 }
11060                 get_online_cpus();
11061         }
11062         rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_POST;
11063         for_each_online_cpu(cpu) {
11064                 rq = cpu_rq(cpu);
11065                 req = &per_cpu(rcu_migration_req, cpu);
11066                 init_completion(&req->done);
11067                 req->task = NULL;
11068                 req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_NEED_QS;
11069                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
11070                 list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
11071                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
11072                 wake_up_process(rq->migration_thread);
11073         }
11074         for_each_online_cpu(cpu) {
11075                 rcu_expedited_state = cpu;
11076                 req = &per_cpu(rcu_migration_req, cpu);
11077                 rq = cpu_rq(cpu);
11078                 wait_for_completion(&req->done);
11079                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
11080                 if (unlikely(req->dest_cpu == RCU_MIGRATION_MUST_SYNC))
11081                         need_full_sync = 1;
11082                 req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_IDLE;
11083                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
11084         }
11085         rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE;
11086         mutex_unlock(&rcu_sched_expedited_mutex);
11087         put_online_cpus();
11088         if (need_full_sync)
11089                 synchronize_sched();
11090 }
11091 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
11092
11093 #endif /* #else #ifndef CONFIG_SMP */