sched: Make select_fallback_rq() cpuset friendly
[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 /*
2337  * ->cpus_allowed is protected by either TASK_WAKING or rq->lock held.
2338  */
2339 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2340 {
2341         int dest_cpu;
2342         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2343
2344         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2345         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2346                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2347                         return dest_cpu;
2348
2349         /* Any allowed, online CPU? */
2350         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2351         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2352                 return dest_cpu;
2353
2354         /* No more Mr. Nice Guy. */
2355         if (unlikely(dest_cpu >= nr_cpu_ids)) {
2356                 dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2357                 /*
2358                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
2359                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
2360                  * leave kernel.
2361                  */
2362                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2363                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
2364                                "longer affine to cpu%d\n",
2365                                task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2366                 }
2367         }
2368
2369         return dest_cpu;
2370 }
2371
2372 /*
2373  * The caller (fork, wakeup) owns TASK_WAKING, ->cpus_allowed is stable.
2374  */
2375 static inline
2376 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2377 {
2378         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
2379
2380         /*
2381          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2382          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2383          * cpu.
2384          *
2385          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2386          *
2387          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2388          *   not worry about this generic constraint ]
2389          */
2390         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2391                      !cpu_online(cpu)))
2392                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2393
2394         return cpu;
2395 }
2396 #endif
2397
2398 /***
2399  * try_to_wake_up - wake up a thread
2400  * @p: the to-be-woken-up thread
2401  * @state: the mask of task states that can be woken
2402  * @sync: do a synchronous wakeup?
2403  *
2404  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2405  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2406  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2407  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2408  * runnable without the overhead of this.
2409  *
2410  * returns failure only if the task is already active.
2411  */
2412 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2413                           int wake_flags)
2414 {
2415         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2416         unsigned long flags;
2417         struct rq *rq, *orig_rq;
2418
2419         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2420                 wake_flags &= ~WF_SYNC;
2421
2422         this_cpu = get_cpu();
2423
2424         smp_wmb();
2425         rq = orig_rq = task_rq_lock(p, &flags);
2426         update_rq_clock(rq);
2427         if (!(p->state & state))
2428                 goto out;
2429
2430         if (p->se.on_rq)
2431                 goto out_running;
2432
2433         cpu = task_cpu(p);
2434         orig_cpu = cpu;
2435
2436 #ifdef CONFIG_SMP
2437         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2438                 goto out_activate;
2439
2440         /*
2441          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2442          * we put the task in TASK_WAKING state.
2443          *
2444          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2445          */
2446         if (task_contributes_to_load(p))
2447                 rq->nr_uninterruptible--;
2448         p->state = TASK_WAKING;
2449
2450         if (p->sched_class->task_waking)
2451                 p->sched_class->task_waking(rq, p);
2452
2453         __task_rq_unlock(rq);
2454
2455         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2456         if (cpu != orig_cpu) {
2457                 /*
2458                  * Since we migrate the task without holding any rq->lock,
2459                  * we need to be careful with task_rq_lock(), since that
2460                  * might end up locking an invalid rq.
2461                  */
2462                 set_task_cpu(p, cpu);
2463         }
2464
2465         rq = cpu_rq(cpu);
2466         spin_lock(&rq->lock);
2467         update_rq_clock(rq);
2468
2469         /*
2470          * We migrated the task without holding either rq->lock, however
2471          * since the task is not on the task list itself, nobody else
2472          * will try and migrate the task, hence the rq should match the
2473          * cpu we just moved it to.
2474          */
2475         WARN_ON(task_cpu(p) != cpu);
2476         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2477
2478 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2479         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2480         if (cpu == this_cpu)
2481                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2482         else {
2483                 struct sched_domain *sd;
2484                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2485                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2486                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2487                                 break;
2488                         }
2489                 }
2490         }
2491 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2492
2493 out_activate:
2494 #endif /* CONFIG_SMP */
2495         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2496         if (wake_flags & WF_SYNC)
2497                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2498         if (orig_cpu != cpu)
2499                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2500         if (cpu == this_cpu)
2501                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2502         else
2503                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2504         activate_task(rq, p, 1);
2505         success = 1;
2506
2507         /*
2508          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2509          */
2510         if (!in_interrupt()) {
2511                 struct sched_entity *se = &current->se;
2512                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2513
2514                 if (se->last_wakeup)
2515                         sample -= se->last_wakeup;
2516                 else
2517                         sample -= se->start_runtime;
2518                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2519
2520                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2521         }
2522
2523 out_running:
2524         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2525         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2526
2527         p->state = TASK_RUNNING;
2528 #ifdef CONFIG_SMP
2529         if (p->sched_class->task_woken)
2530                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2531
2532         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2533                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2534                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2535
2536                 if (delta > max)
2537                         rq->avg_idle = max;
2538                 else
2539                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2540                 rq->idle_stamp = 0;
2541         }
2542 #endif
2543 out:
2544         task_rq_unlock(rq, &flags);
2545         put_cpu();
2546
2547         return success;
2548 }
2549
2550 /**
2551  * wake_up_process - Wake up a specific process
2552  * @p: The process to be woken up.
2553  *
2554  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2555  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2556  * running.
2557  *
2558  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2559  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2560  */
2561 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2562 {
2563         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2564 }
2565 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2566
2567 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2568 {
2569         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2570 }
2571
2572 /*
2573  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2574  * p is forked by current.
2575  *
2576  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2577  */
2578 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2579 {
2580         p->se.exec_start                = 0;
2581         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2582         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2583         p->se.nr_migrations             = 0;
2584         p->se.last_wakeup               = 0;
2585         p->se.avg_overlap               = 0;
2586         p->se.start_runtime             = 0;
2587         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2588         p->se.avg_running               = 0;
2589
2590 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2591         p->se.wait_start                        = 0;
2592         p->se.wait_max                          = 0;
2593         p->se.wait_count                        = 0;
2594         p->se.wait_sum                          = 0;
2595
2596         p->se.sleep_start                       = 0;
2597         p->se.sleep_max                         = 0;
2598         p->se.sum_sleep_runtime                 = 0;
2599
2600         p->se.block_start                       = 0;
2601         p->se.block_max                         = 0;
2602         p->se.exec_max                          = 0;
2603         p->se.slice_max                         = 0;
2604
2605         p->se.nr_migrations_cold                = 0;
2606         p->se.nr_failed_migrations_affine       = 0;
2607         p->se.nr_failed_migrations_running      = 0;
2608         p->se.nr_failed_migrations_hot          = 0;
2609         p->se.nr_forced_migrations              = 0;
2610
2611         p->se.nr_wakeups                        = 0;
2612         p->se.nr_wakeups_sync                   = 0;
2613         p->se.nr_wakeups_migrate                = 0;
2614         p->se.nr_wakeups_local                  = 0;
2615         p->se.nr_wakeups_remote                 = 0;
2616         p->se.nr_wakeups_affine                 = 0;
2617         p->se.nr_wakeups_affine_attempts        = 0;
2618         p->se.nr_wakeups_passive                = 0;
2619         p->se.nr_wakeups_idle                   = 0;
2620
2621 #endif
2622
2623         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2624         p->se.on_rq = 0;
2625         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2626
2627 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2628         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2629 #endif
2630 }
2631
2632 /*
2633  * fork()/clone()-time setup:
2634  */
2635 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2636 {
2637         int cpu = get_cpu();
2638
2639         __sched_fork(p);
2640         /*
2641          * We mark the process as waking here. This guarantees that
2642          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2643          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2644          */
2645         p->state = TASK_WAKING;
2646
2647         /*
2648          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2649          */
2650         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2651                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2652                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2653                         p->normal_prio = p->static_prio;
2654                 }
2655
2656                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2657                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2658                         p->normal_prio = p->static_prio;
2659                         set_load_weight(p);
2660                 }
2661
2662                 /*
2663                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2664                  * fulfilled its duty:
2665                  */
2666                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2667         }
2668
2669         /*
2670          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2671          */
2672         p->prio = current->normal_prio;
2673
2674         if (!rt_prio(p->prio))
2675                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2676
2677         if (p->sched_class->task_fork)
2678                 p->sched_class->task_fork(p);
2679
2680         set_task_cpu(p, cpu);
2681
2682 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2683         if (likely(sched_info_on()))
2684                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2685 #endif
2686 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2687         p->oncpu = 0;
2688 #endif
2689 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2690         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2691         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2692 #endif
2693         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2694
2695         put_cpu();
2696 }
2697
2698 /*
2699  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2700  *
2701  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2702  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2703  * on the runqueue and wakes it.
2704  */
2705 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2706 {
2707         unsigned long flags;
2708         struct rq *rq;
2709         int cpu = get_cpu();
2710
2711 #ifdef CONFIG_SMP
2712         /*
2713          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2714          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2715          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2716          *
2717          * We still have TASK_WAKING but PF_STARTING is gone now, meaning
2718          * ->cpus_allowed is stable, we have preemption disabled, meaning
2719          * cpu_online_mask is stable.
2720          */
2721         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2722         set_task_cpu(p, cpu);
2723 #endif
2724
2725         /*
2726          * Since the task is not on the rq and we still have TASK_WAKING set
2727          * nobody else will migrate this task.
2728          */
2729         rq = cpu_rq(cpu);
2730         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2731
2732         BUG_ON(p->state != TASK_WAKING);
2733         p->state = TASK_RUNNING;
2734         update_rq_clock(rq);
2735         activate_task(rq, p, 0);
2736         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2737         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2738 #ifdef CONFIG_SMP
2739         if (p->sched_class->task_woken)
2740                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2741 #endif
2742         task_rq_unlock(rq, &flags);
2743         put_cpu();
2744 }
2745
2746 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2747
2748 /**
2749  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2750  * @notifier: notifier struct to register
2751  */
2752 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2753 {
2754         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2755 }
2756 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2757
2758 /**
2759  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2760  * @notifier: notifier struct to unregister
2761  *
2762  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2763  */
2764 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2765 {
2766         hlist_del(&notifier->link);
2767 }
2768 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2769
2770 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2771 {
2772         struct preempt_notifier *notifier;
2773         struct hlist_node *node;
2774
2775         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2776                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2777 }
2778
2779 static void
2780 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2781                                  struct task_struct *next)
2782 {
2783         struct preempt_notifier *notifier;
2784         struct hlist_node *node;
2785
2786         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2787                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2788 }
2789
2790 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2791
2792 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2793 {
2794 }
2795
2796 static void
2797 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2798                                  struct task_struct *next)
2799 {
2800 }
2801
2802 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2803
2804 /**
2805  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2806  * @rq: the runqueue preparing to switch
2807  * @prev: the current task that is being switched out
2808  * @next: the task we are going to switch to.
2809  *
2810  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2811  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2812  * switch.
2813  *
2814  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2815  * hooks.
2816  */
2817 static inline void
2818 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2819                     struct task_struct *next)
2820 {
2821         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2822         prepare_lock_switch(rq, next);
2823         prepare_arch_switch(next);
2824 }
2825
2826 /**
2827  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2828  * @rq: runqueue associated with task-switch
2829  * @prev: the thread we just switched away from.
2830  *
2831  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2832  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2833  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2834  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2835  *
2836  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2837  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2838  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2839  * details.)
2840  */
2841 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2842         __releases(rq->lock)
2843 {
2844         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2845         long prev_state;
2846
2847         rq->prev_mm = NULL;
2848
2849         /*
2850          * A task struct has one reference for the use as "current".
2851          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2852          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2853          * the scheduled task must drop that reference.
2854          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2855          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2856          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2857          * be dropped twice.
2858          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2859          */
2860         prev_state = prev->state;
2861         finish_arch_switch(prev);
2862         perf_event_task_sched_in(current, cpu_of(rq));
2863         finish_lock_switch(rq, prev);
2864
2865         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2866         if (mm)
2867                 mmdrop(mm);
2868         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2869                 /*
2870                  * Remove function-return probe instances associated with this
2871                  * task and put them back on the free list.
2872                  */
2873                 kprobe_flush_task(prev);
2874                 put_task_struct(prev);
2875         }
2876 }
2877
2878 #ifdef CONFIG_SMP
2879
2880 /* assumes rq->lock is held */
2881 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2882 {
2883         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2884                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2885 }
2886
2887 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2888 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2889 {
2890         if (rq->post_schedule) {
2891                 unsigned long flags;
2892
2893                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2894                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2895                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2896                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2897
2898                 rq->post_schedule = 0;
2899         }
2900 }
2901
2902 #else
2903
2904 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2905 {
2906 }
2907
2908 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2909 {
2910 }
2911
2912 #endif
2913
2914 /**
2915  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2916  * @prev: the thread we just switched away from.
2917  */
2918 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2919         __releases(rq->lock)
2920 {
2921         struct rq *rq = this_rq();
2922
2923         finish_task_switch(rq, prev);
2924
2925         /*
2926          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2927          * task_switch?
2928          */
2929         post_schedule(rq);
2930
2931 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2932         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2933         preempt_enable();
2934 #endif
2935         if (current->set_child_tid)
2936                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2937 }
2938
2939 /*
2940  * context_switch - switch to the new MM and the new
2941  * thread's register state.
2942  */
2943 static inline void
2944 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2945                struct task_struct *next)
2946 {
2947         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2948
2949         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2950         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2951         mm = next->mm;
2952         oldmm = prev->active_mm;
2953         /*
2954          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2955          * combine the page table reload and the switch backend into
2956          * one hypercall.
2957          */
2958         arch_start_context_switch(prev);
2959
2960         if (unlikely(!mm)) {
2961                 next->active_mm = oldmm;
2962                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2963                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2964         } else
2965                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2966
2967         if (unlikely(!prev->mm)) {
2968                 prev->active_mm = NULL;
2969                 rq->prev_mm = oldmm;
2970         }
2971         /*
2972          * Since the runqueue lock will be released by the next
2973          * task (which is an invalid locking op but in the case
2974          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2975          * do an early lockdep release here:
2976          */
2977 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2978         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2979 #endif
2980
2981         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2982         switch_to(prev, next, prev);
2983
2984         barrier();
2985         /*
2986          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2987          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2988          * frame will be invalid.
2989          */
2990         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2991 }
2992
2993 /*
2994  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2995  *
2996  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2997  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2998  * number of context switches performed since bootup.
2999  */
3000 unsigned long nr_running(void)
3001 {
3002         unsigned long i, sum = 0;
3003
3004         for_each_online_cpu(i)
3005                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
3006
3007         return sum;
3008 }
3009
3010 unsigned long nr_uninterruptible(void)
3011 {
3012         unsigned long i, sum = 0;
3013
3014         for_each_possible_cpu(i)
3015                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
3016
3017         /*
3018          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
3019          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
3020          */
3021         if (unlikely((long)sum < 0))
3022                 sum = 0;
3023
3024         return sum;
3025 }
3026
3027 unsigned long long nr_context_switches(void)
3028 {
3029         int i;
3030         unsigned long long sum = 0;
3031
3032         for_each_possible_cpu(i)
3033                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
3034
3035         return sum;
3036 }
3037
3038 unsigned long nr_iowait(void)
3039 {
3040         unsigned long i, sum = 0;
3041
3042         for_each_possible_cpu(i)
3043                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3044
3045         return sum;
3046 }
3047
3048 unsigned long nr_iowait_cpu(void)
3049 {
3050         struct rq *this = this_rq();
3051         return atomic_read(&this->nr_iowait);
3052 }
3053
3054 unsigned long this_cpu_load(void)
3055 {
3056         struct rq *this = this_rq();
3057         return this->cpu_load[0];
3058 }
3059
3060
3061 /* Variables and functions for calc_load */
3062 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3063 static unsigned long calc_load_update;
3064 unsigned long avenrun[3];
3065 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
3066
3067 /**
3068  * get_avenrun - get the load average array
3069  * @loads:      pointer to dest load array
3070  * @offset:     offset to add
3071  * @shift:      shift count to shift the result left
3072  *
3073  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3074  */
3075 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3076 {
3077         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3078         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3079         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3080 }
3081
3082 static unsigned long
3083 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3084 {
3085         load *= exp;
3086         load += active * (FIXED_1 - exp);
3087         return load >> FSHIFT;
3088 }
3089
3090 /*
3091  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3092  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3093  */
3094 void calc_global_load(void)
3095 {
3096         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
3097         long active;
3098
3099         if (time_before(jiffies, upd))
3100                 return;
3101
3102         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3103         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3104
3105         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3106         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3107         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3108
3109         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3110 }
3111
3112 /*
3113  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
3114  */
3115 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3116 {
3117         long nr_active, delta;
3118
3119         nr_active = this_rq->nr_running;
3120         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3121
3122         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3123                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3124                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3125                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3126         }
3127 }
3128
3129 /*
3130  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3131  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3132  */
3133 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3134 {
3135         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3136         int i, scale;
3137
3138         this_rq->nr_load_updates++;
3139
3140         /* Update our load: */
3141         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3142                 unsigned long old_load, new_load;
3143
3144                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3145
3146                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3147                 new_load = this_load;
3148                 /*
3149                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3150                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3151                  * example.
3152                  */
3153                 if (new_load > old_load)
3154                         new_load += scale-1;
3155                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3156         }
3157
3158         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3159                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3160                 calc_load_account_active(this_rq);
3161         }
3162 }
3163
3164 #ifdef CONFIG_SMP
3165
3166 /*
3167  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
3168  *
3169  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
3170  * you need to do so manually before calling.
3171  */
3172 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3173         __acquires(rq1->lock)
3174         __acquires(rq2->lock)
3175 {
3176         BUG_ON(!irqs_disabled());
3177         if (rq1 == rq2) {
3178                 spin_lock(&rq1->lock);
3179                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
3180         } else {
3181                 if (rq1 < rq2) {
3182                         spin_lock(&rq1->lock);
3183                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3184                 } else {
3185                         spin_lock(&rq2->lock);
3186                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3187                 }
3188         }
3189         update_rq_clock(rq1);
3190         update_rq_clock(rq2);
3191 }
3192
3193 /*
3194  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3195  *
3196  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3197  * you need to do so manually after calling.
3198  */
3199 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3200         __releases(rq1->lock)
3201         __releases(rq2->lock)
3202 {
3203         spin_unlock(&rq1->lock);
3204         if (rq1 != rq2)
3205                 spin_unlock(&rq2->lock);
3206         else
3207                 __release(rq2->lock);
3208 }
3209
3210 /*
3211  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3212  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3213  */
3214 void sched_exec(void)
3215 {
3216         struct task_struct *p = current;
3217         struct migration_req req;
3218         int dest_cpu, this_cpu;
3219         unsigned long flags;
3220         struct rq *rq;
3221
3222         this_cpu = get_cpu();
3223         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3224         if (dest_cpu == this_cpu) {
3225                 put_cpu();
3226                 return;
3227         }
3228
3229         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3230         put_cpu();
3231         /*
3232          * select_task_rq() can race against ->cpus_allowed
3233          */
3234         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed) &&
3235             likely(cpu_active(dest_cpu)) &&
3236             migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3237                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3238                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3239
3240                 get_task_struct(mt);
3241                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3242                 wake_up_process(mt);
3243                 put_task_struct(mt);
3244                 wait_for_completion(&req.done);
3245
3246                 return;
3247         }
3248         task_rq_unlock(rq, &flags);
3249 }
3250
3251 /*
3252  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3253  * Both runqueues must be locked.
3254  */
3255 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3256                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3257 {
3258         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3259         set_task_cpu(p, this_cpu);
3260         activate_task(this_rq, p, 0);
3261         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3262 }
3263
3264 /*
3265  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3266  */
3267 static
3268 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3269                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3270                      int *all_pinned)
3271 {
3272         int tsk_cache_hot = 0;
3273         /*
3274          * We do not migrate tasks that are:
3275          * 1) running (obviously), or
3276          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3277          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3278          */
3279         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3280                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3281                 return 0;
3282         }
3283         *all_pinned = 0;
3284
3285         if (task_running(rq, p)) {
3286                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3287                 return 0;
3288         }
3289
3290         /*
3291          * Aggressive migration if:
3292          * 1) task is cache cold, or
3293          * 2) too many balance attempts have failed.
3294          */
3295
3296         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3297         if (!tsk_cache_hot ||
3298                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3299 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3300                 if (tsk_cache_hot) {
3301                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3302                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3303                 }
3304 #endif
3305                 return 1;
3306         }
3307
3308         if (tsk_cache_hot) {
3309                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3310                 return 0;
3311         }
3312         return 1;
3313 }
3314
3315 static unsigned long
3316 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3317               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3318               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3319               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3320 {
3321         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3322         struct task_struct *p;
3323         long rem_load_move = max_load_move;
3324
3325         if (max_load_move == 0)
3326                 goto out;
3327
3328         pinned = 1;
3329
3330         /*
3331          * Start the load-balancing iterator:
3332          */
3333         p = iterator->start(iterator->arg);
3334 next:
3335         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3336                 goto out;
3337
3338         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3339             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3340                 p = iterator->next(iterator->arg);
3341                 goto next;
3342         }
3343
3344         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3345         pulled++;
3346         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3347
3348 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3349         /*
3350          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3351          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3352          * section.
3353          */
3354         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3355                 goto out;
3356 #endif
3357
3358         /*
3359          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3360          */
3361         if (rem_load_move > 0) {
3362                 if (p->prio < *this_best_prio)
3363                         *this_best_prio = p->prio;
3364                 p = iterator->next(iterator->arg);
3365                 goto next;
3366         }
3367 out:
3368         /*
3369          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3370          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3371          * inside pull_task().
3372          */
3373         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3374
3375         if (all_pinned)
3376                 *all_pinned = pinned;
3377
3378         return max_load_move - rem_load_move;
3379 }
3380
3381 /*
3382  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3383  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3384  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3385  *
3386  * Called with both runqueues locked.
3387  */
3388 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3389                       unsigned long max_load_move,
3390                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3391                       int *all_pinned)
3392 {
3393         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3394         unsigned long total_load_moved = 0;
3395         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3396
3397         do {
3398                 total_load_moved +=
3399                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3400                                 max_load_move - total_load_moved,
3401                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3402                 class = class->next;
3403
3404 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3405                 /*
3406                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3407                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3408                  * the critical section.
3409                  */
3410                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3411                         break;
3412 #endif
3413         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3414
3415         return total_load_moved > 0;
3416 }
3417
3418 static int
3419 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3420                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3421                    struct rq_iterator *iterator)
3422 {
3423         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3424         int pinned = 0;
3425
3426         while (p) {
3427                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3428                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3429                         /*
3430                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3431                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3432                          * stats here rather than inside pull_task().
3433                          */
3434                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3435
3436                         return 1;
3437                 }
3438                 p = iterator->next(iterator->arg);
3439         }
3440
3441         return 0;
3442 }
3443
3444 /*
3445  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3446  * part of active balancing operations within "domain".
3447  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3448  *
3449  * Called with both runqueues locked.
3450  */
3451 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3452                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3453 {
3454         const struct sched_class *class;
3455
3456         for_each_class(class) {
3457                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3458                         return 1;
3459         }
3460
3461         return 0;
3462 }
3463 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3464 /*
3465  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3466  *              during load balancing.
3467  */
3468 struct sd_lb_stats {
3469         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3470         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3471         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3472         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3473         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3474
3475         /** Statistics of this group */
3476         unsigned long this_load;
3477         unsigned long this_load_per_task;
3478         unsigned long this_nr_running;
3479
3480         /* Statistics of the busiest group */
3481         unsigned long max_load;
3482         unsigned long busiest_load_per_task;
3483         unsigned long busiest_nr_running;
3484         unsigned long busiest_group_capacity;
3485
3486         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3487 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3488         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3489         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3490         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3491         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3492         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3493         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3494 #endif
3495 };
3496
3497 /*
3498  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3499  */
3500 struct sg_lb_stats {
3501         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3502         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3503         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3504         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3505         unsigned long group_capacity;
3506         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3507 };
3508
3509 /**
3510  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3511  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3512  */
3513 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3514 {
3515         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3516 }
3517
3518 /**
3519  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3520  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3521  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3522  */
3523 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3524                                         enum cpu_idle_type idle)
3525 {
3526         int load_idx;
3527
3528         switch (idle) {
3529         case CPU_NOT_IDLE:
3530                 load_idx = sd->busy_idx;
3531                 break;
3532
3533         case CPU_NEWLY_IDLE:
3534                 load_idx = sd->newidle_idx;
3535                 break;
3536         default:
3537                 load_idx = sd->idle_idx;
3538                 break;
3539         }
3540
3541         return load_idx;
3542 }
3543
3544
3545 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3546 /**
3547  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3548  * the given sched_domain, during load balancing.
3549  *
3550  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3551  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3552  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3553  */
3554 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3555         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3556 {
3557         /*
3558          * Busy processors will not participate in power savings
3559          * balance.
3560          */
3561         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3562                 sds->power_savings_balance = 0;
3563         else {
3564                 sds->power_savings_balance = 1;
3565                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3566                 sds->leader_nr_running = 0;
3567         }
3568 }
3569
3570 /**
3571  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3572  * sched_domain while performing load balancing.
3573  *
3574  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3575  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3576  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3577  *              load balancing ?
3578  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3579  */
3580 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3581         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3582 {
3583
3584         if (!sds->power_savings_balance)
3585                 return;
3586
3587         /*
3588          * If the local group is idle or completely loaded
3589          * no need to do power savings balance at this domain
3590          */
3591         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3592                                 !sds->this_nr_running))
3593                 sds->power_savings_balance = 0;
3594
3595         /*
3596          * If a group is already running at full capacity or idle,
3597          * don't include that group in power savings calculations
3598          */
3599         if (!sds->power_savings_balance ||
3600                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3601                 !sgs->sum_nr_running)
3602                 return;
3603
3604         /*
3605          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3606          * This is the group from where we need to pick up the load
3607          * for saving power
3608          */
3609         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3610             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3611              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3612                 sds->group_min = group;
3613                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3614                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3615                                                 sgs->sum_nr_running;
3616         }
3617
3618         /*
3619          * Calculate the group which is almost near its
3620          * capacity but still has some space to pick up some load
3621          * from other group and save more power
3622          */
3623         if (sgs->sum_nr_running + 1 > sgs->group_capacity)
3624                 return;
3625
3626         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3627             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3628              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3629                 sds->group_leader = group;
3630                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3631         }
3632 }
3633
3634 /**
3635  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3636  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3637  *      under consideration.
3638  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3639  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3640  *
3641  * Description:
3642  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3643  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3644  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3645  *
3646  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3647  * Else returns 0.
3648  */
3649 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3650                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3651 {
3652         if (!sds->power_savings_balance)
3653                 return 0;
3654
3655         if (sds->this != sds->group_leader ||
3656                         sds->group_leader == sds->group_min)
3657                 return 0;
3658
3659         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3660         sds->busiest = sds->group_min;
3661
3662         return 1;
3663
3664 }
3665 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3666 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3667         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3668 {
3669         return;
3670 }
3671
3672 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3673         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3674 {
3675         return;
3676 }
3677
3678 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3679                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3680 {
3681         return 0;
3682 }
3683 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3684
3685
3686 unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3687 {
3688         return SCHED_LOAD_SCALE;
3689 }
3690
3691 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3692 {
3693         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
3694 }
3695
3696 unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3697 {
3698         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3699         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
3700
3701         smt_gain /= weight;
3702
3703         return smt_gain;
3704 }
3705
3706 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3707 {
3708         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
3709 }
3710
3711 unsigned long scale_rt_power(int cpu)
3712 {
3713         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3714         u64 total, available;
3715
3716         sched_avg_update(rq);
3717
3718         total = sched_avg_period() + (rq->clock - rq->age_stamp);
3719         available = total - rq->rt_avg;
3720
3721         if (unlikely((s64)total < SCHED_LOAD_SCALE))
3722                 total = SCHED_LOAD_SCALE;
3723
3724         total >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3725
3726         return div_u64(available, total);
3727 }
3728
3729 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3730 {
3731         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3732         unsigned long power = SCHED_LOAD_SCALE;
3733         struct sched_group *sdg = sd->groups;
3734
3735         if (sched_feat(ARCH_POWER))
3736                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
3737         else
3738                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
3739
3740         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3741
3742         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
3743                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
3744                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
3745                 else
3746                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
3747
3748                 power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3749         }
3750
3751         power *= scale_rt_power(cpu);
3752         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3753
3754         if (!power)
3755                 power = 1;
3756
3757         sdg->cpu_power = power;
3758 }
3759
3760 static void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3761 {
3762         struct sched_domain *child = sd->child;
3763         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
3764         unsigned long power;
3765
3766         if (!child) {
3767                 update_cpu_power(sd, cpu);
3768                 return;
3769         }
3770
3771         power = 0;
3772
3773         group = child->groups;
3774         do {
3775                 power += group->cpu_power;
3776                 group = group->next;
3777         } while (group != child->groups);
3778
3779         sdg->cpu_power = power;
3780 }
3781
3782 /**
3783  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3784  * @sd: The sched_domain whose statistics are to be updated.
3785  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3786  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3787  * @idle: Idle status of this_cpu
3788  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3789  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3790  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3791  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3792  * @balance: Should we balance.
3793  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3794  */
3795 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_domain *sd,
3796                         struct sched_group *group, int this_cpu,
3797                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3798                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3799                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3800 {
3801         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3802         int i;
3803         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3804         unsigned long avg_load_per_task = 0;
3805
3806         if (local_group) {
3807                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3808                 if (balance_cpu == this_cpu)
3809                         update_group_power(sd, this_cpu);
3810         }
3811
3812         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3813         max_cpu_load = 0;
3814         min_cpu_load = ~0UL;
3815
3816         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3817                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3818
3819                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3820                         *sd_idle = 0;
3821
3822                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3823                 if (local_group) {
3824                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3825                                 first_idle_cpu = 1;
3826                                 balance_cpu = i;
3827                         }
3828
3829                         load = target_load(i, load_idx);
3830                 } else {
3831                         load = source_load(i, load_idx);
3832                         if (load > max_cpu_load)
3833                                 max_cpu_load = load;
3834                         if (min_cpu_load > load)
3835                                 min_cpu_load = load;
3836                 }
3837
3838                 sgs->group_load += load;
3839                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3840                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3841
3842         }
3843
3844         /*
3845          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3846          * is eligible for doing load balancing at this and above
3847          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3848          * to do the newly idle load balance.
3849          */
3850         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3851             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3852                 *balance = 0;
3853                 return;
3854         }
3855
3856         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3857         sgs->avg_load = (sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
3858
3859         /*
3860          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3861          * than the average weight of two tasks.
3862          *
3863          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3864          *      might not be a suitable number - should we keep a
3865          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3866          *      the hierarchy?
3867          */
3868         if (sgs->sum_nr_running)
3869                 avg_load_per_task = sgs->sum_weighted_load / sgs->sum_nr_running;
3870
3871         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3872                 sgs->group_imb = 1;
3873
3874         sgs->group_capacity =
3875                 DIV_ROUND_CLOSEST(group->cpu_power, SCHED_LOAD_SCALE);
3876 }
3877
3878 /**
3879  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3880  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3881  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3882  * @idle: Idle status of this_cpu
3883  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3884  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3885  * @balance: Should we balance.
3886  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3887  */
3888 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3889                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3890                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3891                         struct sd_lb_stats *sds)
3892 {
3893         struct sched_domain *child = sd->child;
3894         struct sched_group *group = sd->groups;
3895         struct sg_lb_stats sgs;
3896         int load_idx, prefer_sibling = 0;
3897
3898         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
3899                 prefer_sibling = 1;
3900
3901         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3902         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3903
3904         do {
3905                 int local_group;
3906
3907                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3908                                                sched_group_cpus(group));
3909                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3910                 update_sg_lb_stats(sd, group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3911                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3912
3913                 if (local_group && balance && !(*balance))
3914                         return;
3915
3916                 sds->total_load += sgs.group_load;
3917                 sds->total_pwr += group->cpu_power;
3918
3919                 /*
3920                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
3921                  * first, lower the group capacity to one so that we'll try
3922                  * and move all the excess tasks away.
3923                  */
3924                 if (prefer_sibling)
3925                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
3926
3927                 if (local_group) {
3928                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3929                         sds->this = group;
3930                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3931                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3932                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3933                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3934                                 sgs.group_imb)) {
3935                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3936                         sds->busiest = group;
3937                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3938                         sds->busiest_group_capacity = sgs.group_capacity;
3939                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3940                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3941                 }
3942
3943                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
3944                 group = group->next;
3945         } while (group != sd->groups);
3946 }
3947
3948 /**
3949  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3950  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3951  *                      load balancing.
3952  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3953  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3954  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3955  */
3956 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3957                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3958 {
3959         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3960         unsigned int imbn = 2;
3961         unsigned long scaled_busy_load_per_task;
3962
3963         if (sds->this_nr_running) {
3964                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3965                 if (sds->busiest_load_per_task >
3966                                 sds->this_load_per_task)
3967                         imbn = 1;
3968         } else
3969                 sds->this_load_per_task =
3970                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3971
3972         scaled_busy_load_per_task = sds->busiest_load_per_task
3973                                                  * SCHED_LOAD_SCALE;
3974         scaled_busy_load_per_task /= sds->busiest->cpu_power;
3975
3976         if (sds->max_load - sds->this_load + scaled_busy_load_per_task >=
3977                         (scaled_busy_load_per_task * imbn)) {
3978                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3979                 return;
3980         }
3981
3982         /*
3983          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3984          * however we may be able to increase total CPU power used by
3985          * moving them.
3986          */
3987
3988         pwr_now += sds->busiest->cpu_power *
3989                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3990         pwr_now += sds->this->cpu_power *
3991                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3992         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3993
3994         /* Amount of load we'd subtract */
3995         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3996                 sds->busiest->cpu_power;
3997         if (sds->max_load > tmp)
3998                 pwr_move += sds->busiest->cpu_power *
3999                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
4000
4001         /* Amount of load we'd add */
4002         if (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power <
4003                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
4004                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power) /
4005                         sds->this->cpu_power;
4006         else
4007                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
4008                         sds->this->cpu_power;
4009         pwr_move += sds->this->cpu_power *
4010                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
4011         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
4012
4013         /* Move if we gain throughput */
4014         if (pwr_move > pwr_now)
4015                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
4016 }
4017
4018 /**
4019  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
4020  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
4021  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
4022  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
4023  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
4024  */
4025 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
4026                 unsigned long *imbalance)
4027 {
4028         unsigned long max_pull, load_above_capacity = ~0UL;
4029
4030         sds->busiest_load_per_task /= sds->busiest_nr_running;
4031         if (sds->group_imb) {
4032                 sds->busiest_load_per_task =
4033                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->avg_load);
4034         }
4035
4036         /*
4037          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
4038          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
4039          * its cpu_power, while calculating max_load..)
4040          */
4041         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
4042                 *imbalance = 0;
4043                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
4044         }
4045
4046         if (!sds->group_imb) {
4047                 /*
4048                  * Don't want to pull so many tasks that a group would go idle.
4049                  */
4050                 load_above_capacity = (sds->busiest_nr_running -
4051                                                 sds->busiest_group_capacity);
4052
4053                 load_above_capacity *= (SCHED_LOAD_SCALE * SCHED_LOAD_SCALE);
4054
4055                 load_above_capacity /= sds->busiest->cpu_power;
4056         }
4057
4058         /*
4059          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
4060          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
4061          * reduce the max loaded cpu below the average load. At the same time,
4062          * we also don't want to reduce the group load below the group capacity
4063          * (so that we can implement power-savings policies etc). Thus we look
4064          * for the minimum possible imbalance.
4065          * Be careful of negative numbers as they'll appear as very large values
4066          * with unsigned longs.
4067          */
4068         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load, load_above_capacity);
4069
4070         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
4071         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->cpu_power,
4072                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->cpu_power)
4073                         / SCHED_LOAD_SCALE;
4074
4075         /*
4076          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
4077          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
4078          * a think about bumping its value to force at least one task to be
4079          * moved
4080          */
4081         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
4082                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
4083
4084 }
4085 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
4086
4087 /**
4088  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
4089  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
4090  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
4091  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
4092  * such a group exists.
4093  *
4094  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
4095  * to restore balance.
4096  *
4097  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
4098  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
4099  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
4100  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
4101  * @idle: The idle status of this_cpu.
4102  * @sd_idle: The idleness of sd
4103  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
4104  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
4105  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
4106  *
4107  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
4108  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
4109  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
4110  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
4111  */
4112 static struct sched_group *
4113 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
4114                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
4115                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
4116 {
4117         struct sd_lb_stats sds;
4118
4119         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
4120
4121         /*
4122          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
4123          * this level.
4124          */
4125         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
4126                                         balance, &sds);
4127
4128         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
4129         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
4130          *    at this level.
4131          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
4132          * 3) This group is the busiest group.
4133          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
4134          *    sched_domain.
4135          * 5) The imbalance is within the specified limit.
4136          */
4137         if (balance && !(*balance))
4138                 goto ret;
4139
4140         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
4141                 goto out_balanced;
4142
4143         if (sds.this_load >= sds.max_load)
4144                 goto out_balanced;
4145
4146         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
4147
4148         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
4149                 goto out_balanced;
4150
4151         if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
4152                 goto out_balanced;
4153
4154         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
4155         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
4156         return sds.busiest;
4157
4158 out_balanced:
4159         /*
4160          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
4161          * to save power.
4162          */
4163         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
4164                 return sds.busiest;
4165 ret:
4166         *imbalance = 0;
4167         return NULL;
4168 }
4169
4170 /*
4171  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
4172  */
4173 static struct rq *
4174 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
4175                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
4176 {
4177         struct rq *busiest = NULL, *rq;
4178         unsigned long max_load = 0;
4179         int i;
4180
4181         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
4182                 unsigned long power = power_of(i);
4183                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_LOAD_SCALE);
4184                 unsigned long wl;
4185
4186                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
4187                         continue;
4188
4189                 rq = cpu_rq(i);
4190                 wl = weighted_cpuload(i);
4191
4192                 /*
4193                  * When comparing with imbalance, use weighted_cpuload()
4194                  * which is not scaled with the cpu power.
4195                  */
4196                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
4197                         continue;
4198
4199                 /*
4200                  * For the load comparisons with the other cpu's, consider
4201                  * the weighted_cpuload() scaled with the cpu power, so that
4202                  * the load can be moved away from the cpu that is potentially
4203                  * running at a lower capacity.
4204                  */
4205                 wl = (wl * SCHED_LOAD_SCALE) / power;
4206
4207                 if (wl > max_load) {
4208                         max_load = wl;
4209                         busiest = rq;
4210                 }
4211         }
4212
4213         return busiest;
4214 }
4215
4216 /*
4217  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
4218  * so long as it is large enough.
4219  */
4220 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
4221
4222 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
4223 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
4224
4225 /*
4226  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4227  * tasks if there is an imbalance.
4228  */
4229 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
4230                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
4231                         int *balance)
4232 {
4233         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
4234         struct sched_group *group;
4235         unsigned long imbalance;
4236         struct rq *busiest;
4237         unsigned long flags;
4238         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4239
4240         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
4241
4242         /*
4243          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4244          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4245          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
4246          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4247          */
4248         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4249             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4250                 sd_idle = 1;
4251
4252         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
4253
4254 redo:
4255         update_shares(sd);
4256         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
4257                                    cpus, balance);
4258
4259         if (*balance == 0)
4260                 goto out_balanced;
4261
4262         if (!group) {
4263                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
4264                 goto out_balanced;
4265         }
4266
4267         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
4268         if (!busiest) {
4269                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
4270                 goto out_balanced;
4271         }
4272
4273         BUG_ON(busiest == this_rq);
4274
4275         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
4276
4277         ld_moved = 0;
4278         if (busiest->nr_running > 1) {
4279                 /*
4280                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
4281                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
4282                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
4283                  * correctly treated as an imbalance.
4284                  */
4285                 local_irq_save(flags);
4286                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
4287                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4288                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
4289                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
4290                 local_irq_restore(flags);
4291
4292                 /*
4293                  * some other cpu did the load balance for us.
4294                  */
4295                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
4296                         resched_cpu(this_cpu);
4297
4298                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
4299                 if (unlikely(all_pinned)) {
4300                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4301                         if (!cpumask_empty(cpus))
4302                                 goto redo;
4303                         goto out_balanced;
4304                 }
4305         }
4306
4307         if (!ld_moved) {
4308                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
4309                 sd->nr_balance_failed++;
4310
4311                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
4312
4313                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
4314
4315                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
4316                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4317                          */
4318                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
4319                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4320                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4321                                 all_pinned = 1;
4322                                 goto out_one_pinned;
4323                         }
4324
4325                         if (!busiest->active_balance) {
4326                                 busiest->active_balance = 1;
4327                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
4328                                 active_balance = 1;
4329                         }
4330                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4331                         if (active_balance)
4332                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
4333
4334                         /*
4335                          * We've kicked active balancing, reset the failure
4336                          * counter.
4337                          */
4338                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
4339                 }
4340         } else
4341                 sd->nr_balance_failed = 0;
4342
4343         if (likely(!active_balance)) {
4344                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
4345                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
4346         } else {
4347                 /*
4348                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
4349                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
4350                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
4351                  * move_tasks).
4352                  */
4353                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
4354                         sd->balance_interval *= 2;
4355         }
4356
4357         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4358             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4359                 ld_moved = -1;
4360
4361         goto out;
4362
4363 out_balanced:
4364         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4365
4366         sd->nr_balance_failed = 0;
4367
4368 out_one_pinned:
4369         /* tune up the balancing interval */
4370         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4371                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4372                 sd->balance_interval *= 2;
4373
4374         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4375             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4376                 ld_moved = -1;
4377         else
4378                 ld_moved = 0;
4379 out:
4380         if (ld_moved)
4381                 update_shares(sd);
4382         return ld_moved;
4383 }
4384
4385 /*
4386  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4387  * tasks if there is an imbalance.
4388  *
4389  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
4390  * this_rq is locked.
4391  */
4392 static int
4393 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
4394 {
4395         struct sched_group *group;
4396         struct rq *busiest = NULL;
4397         unsigned long imbalance;
4398         int ld_moved = 0;
4399         int sd_idle = 0;
4400         int all_pinned = 0;
4401         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4402
4403         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
4404
4405         /*
4406          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4407          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4408          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
4409          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4410          */
4411         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4412             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4413                 sd_idle = 1;
4414
4415         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
4416 redo:
4417         update_shares_locked(this_rq, sd);
4418         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
4419                                    &sd_idle, cpus, NULL);
4420         if (!group) {
4421                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
4422                 goto out_balanced;
4423         }
4424
4425         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
4426         if (!busiest) {
4427                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
4428                 goto out_balanced;
4429         }
4430
4431         BUG_ON(busiest == this_rq);
4432
4433         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
4434
4435         ld_moved = 0;
4436         if (busiest->nr_running > 1) {
4437                 /* Attempt to move tasks */
4438                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4439                 /* this_rq->clock is already updated */
4440                 update_rq_clock(busiest);
4441                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4442                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
4443                                         &all_pinned);
4444                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4445
4446                 if (unlikely(all_pinned)) {
4447                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4448                         if (!cpumask_empty(cpus))
4449                                 goto redo;
4450                 }
4451         }
4452
4453         if (!ld_moved) {
4454                 int active_balance = 0;
4455
4456                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
4457                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4458                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4459                         return -1;
4460
4461                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4462                         return -1;
4463
4464                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
4465                         return -1;
4466
4467                 /*
4468                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4469                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4470                  * package. The same method used to move task in load_balance()
4471                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
4472                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
4473                  *
4474                  * The package power saving logic comes from
4475                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
4476                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
4477                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4478                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4479                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4480                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4481                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4482                  *
4483                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4484                  * will be more than one task in the source run queue and
4485                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4486                  * active balance code will not be triggered.
4487                  */
4488
4489                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
4490                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4491
4492                 /*
4493                  * don't kick the migration_thread, if the curr
4494                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4495                  */
4496                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4497                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4498                         all_pinned = 1;
4499                         return ld_moved;
4500                 }
4501
4502                 if (!busiest->active_balance) {
4503                         busiest->active_balance = 1;
4504                         busiest->push_cpu = this_cpu;
4505                         active_balance = 1;
4506                 }
4507
4508                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4509                 /*
4510                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
4511                  */
4512                 spin_unlock(&this_rq->lock);
4513                 if (active_balance)
4514                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
4515                 spin_lock(&this_rq->lock);
4516
4517         } else
4518                 sd->nr_balance_failed = 0;
4519
4520         update_shares_locked(this_rq, sd);
4521         return ld_moved;
4522
4523 out_balanced:
4524         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
4525         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4526             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4527                 return -1;
4528         sd->nr_balance_failed = 0;
4529
4530         return 0;
4531 }
4532
4533 /*
4534  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4535  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4536  */
4537 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4538 {
4539         struct sched_domain *sd;
4540         int pulled_task = 0;
4541         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4542
4543         this_rq->idle_stamp = this_rq->clock;
4544
4545         if (this_rq->avg_idle < sysctl_sched_migration_cost)
4546                 return;
4547
4548         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4549                 unsigned long interval;
4550
4551                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4552                         continue;
4553
4554                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4555                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4556                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4557                                                            sd);
4558
4559                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4560                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4561                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4562                 if (pulled_task) {
4563                         this_rq->idle_stamp = 0;
4564                         break;
4565                 }
4566         }
4567         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4568                 /*
4569                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4570                  * a busy processor. So reset next_balance.
4571                  */
4572                 this_rq->next_balance = next_balance;
4573         }
4574 }
4575
4576 /*
4577  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4578  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4579  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4580  * logical imbalances.
4581  *
4582  * Called with busiest_rq locked.
4583  */
4584 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4585 {
4586         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4587         struct sched_domain *sd;
4588         struct rq *target_rq;
4589
4590         /* Is there any task to move? */
4591         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4592                 return;
4593
4594         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4595
4596         /*
4597          * This condition is "impossible", if it occurs
4598          * we need to fix it. Originally reported by
4599          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4600          */
4601         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4602
4603         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4604         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4605         update_rq_clock(busiest_rq);
4606         update_rq_clock(target_rq);
4607
4608         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4609         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4610                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4611                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4612                                 break;
4613         }
4614
4615         if (likely(sd)) {
4616                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4617
4618                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4619                                   sd, CPU_IDLE))
4620                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4621                 else
4622                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4623         }
4624         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4625 }
4626
4627 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4628 static struct {
4629         atomic_t load_balancer;
4630         cpumask_var_t cpu_mask;
4631         cpumask_var_t ilb_grp_nohz_mask;
4632 } nohz ____cacheline_aligned = {
4633         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4634 };
4635
4636 int get_nohz_load_balancer(void)
4637 {
4638         return atomic_read(&nohz.load_balancer);
4639 }
4640
4641 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
4642 /**
4643  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
4644  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
4645  *              be returned.
4646  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
4647  *              for the given cpu.
4648  *
4649  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
4650  */
4651 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
4652 {
4653         struct sched_domain *sd;
4654
4655         for_each_domain(cpu, sd)
4656                 if (sd && (sd->flags & flag))
4657                         break;
4658
4659         return sd;
4660 }
4661
4662 /**
4663  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
4664  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
4665  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
4666  *              for cpu.
4667  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
4668  *
4669  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
4670  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
4671  */
4672 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
4673         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
4674                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
4675
4676 /**
4677  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
4678  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
4679  *
4680  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
4681  *
4682  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
4683  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
4684  * sched_group is semi-idle or not.
4685  */
4686 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
4687 {
4688         cpumask_and(nohz.ilb_grp_nohz_mask, nohz.cpu_mask,
4689                                         sched_group_cpus(ilb_group));
4690
4691         /*
4692          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
4693          * and atleast one idle cpu.
4694          */
4695         if (cpumask_empty(nohz.ilb_grp_nohz_mask))
4696                 return 0;
4697
4698         if (cpumask_equal(nohz.ilb_grp_nohz_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
4699                 return 0;
4700
4701         return 1;
4702 }
4703 /**
4704  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
4705  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
4706  *
4707  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
4708  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
4709  *
4710  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
4711  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
4712  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
4713  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
4714  */
4715 static int find_new_ilb(int cpu)
4716 {
4717         struct sched_domain *sd;
4718         struct sched_group *ilb_group;
4719
4720         /*
4721          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
4722          * when power-aware load balancing is enabled
4723          */
4724         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
4725                 goto out_done;
4726
4727         /*
4728          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
4729          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
4730          */
4731         if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) < 2)
4732                 goto out_done;
4733
4734         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
4735                 ilb_group = sd->groups;
4736
4737                 do {
4738                         if (is_semi_idle_group(ilb_group))
4739                                 return cpumask_first(nohz.ilb_grp_nohz_mask);
4740
4741                         ilb_group = ilb_group->next;
4742
4743                 } while (ilb_group != sd->groups);
4744         }
4745
4746 out_done:
4747         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4748 }
4749 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
4750 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
4751 {
4752         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4753 }
4754 #endif
4755
4756 /*
4757  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4758  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4759  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4760  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4761  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4762  * arrives...
4763  *
4764  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4765  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4766  * nohz.cpu_mask..
4767  *
4768  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4769  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4770  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4771  * there is no need for ilb owner.
4772  *
4773  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4774  * next busy scheduler_tick()
4775  */
4776 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4777 {
4778         int cpu = smp_processor_id();
4779
4780         if (stop_tick) {
4781                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4782
4783                 if (!cpu_active(cpu)) {
4784                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4785                                 return 0;
4786
4787                         /*
4788                          * If we are going offline and still the leader,
4789                          * give up!
4790                          */
4791                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4792                                 BUG();
4793
4794                         return 0;
4795                 }
4796
4797                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4798
4799                 /* time for ilb owner also to sleep */
4800                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_active_cpus()) {
4801                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4802                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4803                         return 0;
4804                 }
4805
4806                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4807                         /* make me the ilb owner */
4808                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4809                                 return 1;
4810                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4811                         int new_ilb;
4812
4813                         if (!(sched_smt_power_savings ||
4814                                                 sched_mc_power_savings))
4815                                 return 1;
4816                         /*
4817                          * Check to see if there is a more power-efficient
4818                          * ilb.
4819                          */
4820                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
4821                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
4822                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4823                                 resched_cpu(new_ilb);
4824                                 return 0;
4825                         }
4826                         return 1;
4827                 }
4828         } else {
4829                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4830                         return 0;
4831
4832                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4833
4834                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4835                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4836                                 BUG();
4837         }
4838         return 0;
4839 }
4840 #endif
4841
4842 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4843
4844 /*
4845  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4846  * and initiates a balancing operation if so.
4847  *
4848  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4849  */
4850 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4851 {
4852         int balance = 1;
4853         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4854         unsigned long interval;
4855         struct sched_domain *sd;
4856         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4857         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4858         int update_next_balance = 0;
4859         int need_serialize;
4860
4861         for_each_domain(cpu, sd) {
4862                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4863                         continue;
4864
4865                 interval = sd->balance_interval;
4866                 if (idle != CPU_IDLE)
4867                         interval *= sd->busy_factor;
4868
4869                 /* scale ms to jiffies */
4870                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4871                 if (unlikely(!interval))
4872                         interval = 1;
4873                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4874                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4875
4876                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4877
4878                 if (need_serialize) {
4879                         if (!spin_trylock(&balancing))
4880                                 goto out;
4881                 }
4882
4883                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4884                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
4885                                 /*
4886                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4887                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4888                                  * not idle.
4889                                  */
4890                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4891                         }
4892                         sd->last_balance = jiffies;
4893                 }
4894                 if (need_serialize)
4895                         spin_unlock(&balancing);
4896 out:
4897                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4898                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4899                         update_next_balance = 1;
4900                 }
4901
4902                 /*
4903                  * Stop the load balance at this level. There is another
4904                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4905                  * actively.
4906                  */
4907                 if (!balance)
4908                         break;
4909         }
4910
4911         /*
4912          * next_balance will be updated only when there is a need.
4913          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4914          * updated.
4915          */
4916         if (likely(update_next_balance))
4917                 rq->next_balance = next_balance;
4918 }
4919
4920 /*
4921  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4922  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4923  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4924  */
4925 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4926 {
4927         int this_cpu = smp_processor_id();
4928         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4929         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4930                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4931
4932         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4933
4934 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4935         /*
4936          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4937          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4938          * stopped.
4939          */
4940         if (this_rq->idle_at_tick &&
4941             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4942                 struct rq *rq;
4943                 int balance_cpu;
4944
4945                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4946                         if (balance_cpu == this_cpu)
4947                                 continue;
4948
4949                         /*
4950                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4951                          * work being done for other cpus. Next load
4952                          * balancing owner will pick it up.
4953                          */
4954                         if (need_resched())
4955                                 break;
4956
4957                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4958
4959                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4960                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4961                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4962                 }
4963         }
4964 #endif
4965 }
4966
4967 static inline int on_null_domain(int cpu)
4968 {
4969         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4970 }
4971
4972 /*
4973  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4974  *
4975  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4976  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4977  * if the whole system is idle.
4978  */
4979 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4980 {
4981 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4982         /*
4983          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4984          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4985          * load balancer.
4986          */
4987         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4988                 rq->in_nohz_recently = 0;
4989
4990                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4991                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4992                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4993                 }
4994
4995                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4996                         int ilb = find_new_ilb(cpu);
4997
4998                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4999                                 resched_cpu(ilb);
5000                 }
5001         }
5002
5003         /*
5004          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
5005          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
5006          */
5007         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
5008             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
5009                 resched_cpu(cpu);
5010                 return;
5011         }
5012
5013         /*
5014          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
5015          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
5016          */
5017         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
5018             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
5019                 return;
5020 #endif
5021         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
5022         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
5023             likely(!on_null_domain(cpu)))
5024                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
5025 }
5026
5027 #else   /* CONFIG_SMP */
5028
5029 /*
5030  * on UP we do not need to balance between CPUs:
5031  */
5032 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
5033 {
5034 }
5035
5036 #endif
5037
5038 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
5039
5040 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
5041
5042 /*
5043  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
5044  * @p in case that task is currently running.
5045  *
5046  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
5047  */
5048 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
5049 {
5050         u64 ns = 0;
5051
5052         if (task_current(rq, p)) {
5053                 update_rq_clock(rq);
5054                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
5055                 if ((s64)ns < 0)
5056                         ns = 0;
5057         }
5058
5059         return ns;
5060 }
5061
5062 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
5063 {
5064         unsigned long flags;
5065         struct rq *rq;
5066         u64 ns = 0;
5067
5068         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5069         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
5070         task_rq_unlock(rq, &flags);
5071
5072         return ns;
5073 }
5074
5075 /*
5076  * Return accounted runtime for the task.
5077  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
5078  * pending runtime that have not been accounted yet.
5079  */
5080 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
5081 {
5082         unsigned long flags;
5083         struct rq *rq;
5084         u64 ns = 0;
5085
5086         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5087         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
5088         task_rq_unlock(rq, &flags);
5089
5090         return ns;
5091 }
5092
5093 /*
5094  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
5095  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
5096  * pending runtime that have not been accounted yet.
5097  *
5098  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
5099  * so the return value not includes other pending runtime that other
5100  * running tasks might have.
5101  */
5102 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
5103 {
5104         struct task_cputime totals;
5105         unsigned long flags;
5106         struct rq *rq;
5107         u64 ns;
5108
5109         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5110         thread_group_cputime(p, &totals);
5111         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
5112         task_rq_unlock(rq, &flags);
5113
5114         return ns;
5115 }
5116
5117 /*
5118  * Account user cpu time to a process.
5119  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5120  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
5121  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5122  */
5123 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5124                        cputime_t cputime_scaled)
5125 {
5126         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5127         cputime64_t tmp;
5128
5129         /* Add user time to process. */
5130         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5131         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5132         account_group_user_time(p, cputime);
5133
5134         /* Add user time to cpustat. */
5135         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5136         if (TASK_NICE(p) > 0)
5137                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
5138         else
5139                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5140
5141         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
5142         /* Account for user time used */
5143         acct_update_integrals(p);
5144 }
5145
5146 /*
5147  * Account guest cpu time to a process.
5148  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5149  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
5150  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5151  */
5152 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5153                                cputime_t cputime_scaled)
5154 {
5155         cputime64_t tmp;
5156         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5157
5158         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5159
5160         /* Add guest time to process. */
5161         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5162         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5163         account_group_user_time(p, cputime);
5164         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
5165
5166         /* Add guest time to cpustat. */
5167         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5168         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
5169 }
5170
5171 /*
5172  * Account system cpu time to a process.
5173  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5174  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
5175  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
5176  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5177  */
5178 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
5179                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
5180 {
5181         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5182         cputime64_t tmp;
5183
5184         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
5185                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
5186                 return;
5187         }
5188
5189         /* Add system time to process. */
5190         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
5191         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
5192         account_group_system_time(p, cputime);
5193
5194         /* Add system time to cpustat. */
5195         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5196         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
5197                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
5198         else if (softirq_count())
5199                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
5200         else
5201                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
5202
5203         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
5204
5205         /* Account for system time used */
5206         acct_update_integrals(p);
5207 }
5208
5209 /*
5210  * Account for involuntary wait time.
5211  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
5212  */
5213 void account_steal_time(cputime_t cputime)
5214 {
5215         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5216         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5217
5218         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
5219 }
5220
5221 /*
5222  * Account for idle time.
5223  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
5224  */
5225 void account_idle_time(cputime_t cputime)
5226 {
5227         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5228         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5229         struct rq *rq = this_rq();
5230
5231         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
5232                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
5233         else
5234                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
5235 }
5236
5237 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5238
5239 /*
5240  * Account a single tick of cpu time.
5241  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5242  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
5243  */
5244 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
5245 {
5246         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
5247         struct rq *rq = this_rq();
5248
5249         if (user_tick)
5250                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
5251         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
5252                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
5253                                     one_jiffy_scaled);
5254         else
5255                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
5256 }
5257
5258 /*
5259  * Account multiple ticks of steal time.
5260  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
5261  * @ticks: number of stolen ticks
5262  */
5263 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
5264 {
5265         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5266 }
5267
5268 /*
5269  * Account multiple ticks of idle time.
5270  * @ticks: number of stolen ticks
5271  */
5272 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
5273 {
5274         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5275 }
5276
5277 #endif
5278
5279 /*
5280  * Use precise platform statistics if available:
5281  */
5282 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5283 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5284 {
5285         return p->utime;
5286 }
5287
5288 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5289 {
5290         return p->stime;
5291 }
5292
5293 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5294 {
5295         struct task_cputime cputime;
5296
5297         thread_group_cputime(p, &cputime);
5298
5299         *ut = cputime.utime;
5300         *st = cputime.stime;
5301 }
5302 #else
5303
5304 #ifndef nsecs_to_cputime
5305 # define nsecs_to_cputime(__nsecs) \
5306         msecs_to_cputime(div_u64((__nsecs), NSEC_PER_MSEC))
5307 #endif
5308
5309 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5310 {
5311         cputime_t utime = p->utime, total = utime + p->stime;
5312         u64 temp;
5313
5314         /*
5315          * Use CFS's precise accounting:
5316          */
5317         temp = (u64)nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
5318
5319         if (total) {
5320                 temp *= utime;
5321                 do_div(temp, total);
5322         }
5323         utime = (cputime_t)temp;
5324
5325         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
5326         return p->prev_utime;
5327 }
5328
5329 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5330 {
5331         cputime_t stime;
5332
5333         /*
5334          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
5335          * the total, to make sure the total observed by userspace
5336          * grows monotonically - apps rely on that):
5337          */
5338         stime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime) - task_utime(p);
5339
5340         if (stime >= 0)
5341                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, stime);
5342
5343         return p->prev_stime;
5344 }
5345
5346 /*
5347  * Must be called with siglock held.
5348  */
5349 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5350 {
5351         struct signal_struct *sig = p->signal;
5352         struct task_cputime cputime;
5353         cputime_t rtime, utime, total;
5354
5355         thread_group_cputime(p, &cputime);
5356
5357         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
5358         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
5359
5360         if (total) {
5361                 u64 temp;
5362
5363                 temp = (u64)(rtime * cputime.utime);
5364                 do_div(temp, total);
5365                 utime = (cputime_t)temp;
5366         } else
5367                 utime = rtime;
5368
5369         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
5370         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
5371                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
5372
5373         *ut = sig->prev_utime;
5374         *st = sig->prev_stime;
5375 }
5376 #endif
5377
5378 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
5379 {
5380         return p->gtime;
5381 }
5382
5383 /*
5384  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5385  * We call it with interrupts disabled.
5386  *
5387  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
5388  * timeslices.
5389  */
5390 void scheduler_tick(void)
5391 {
5392         int cpu = smp_processor_id();
5393         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5394         struct task_struct *curr = rq->curr;
5395
5396         sched_clock_tick();
5397
5398         spin_lock(&rq->lock);
5399         update_rq_clock(rq);
5400         update_cpu_load(rq);
5401         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5402         spin_unlock(&rq->lock);
5403
5404         perf_event_task_tick(curr, cpu);
5405
5406 #ifdef CONFIG_SMP
5407         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
5408         trigger_load_balance(rq, cpu);
5409 #endif
5410 }
5411
5412 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
5413 {
5414         if (in_lock_functions(addr)) {
5415                 addr = CALLER_ADDR2;
5416                 if (in_lock_functions(addr))
5417                         addr = CALLER_ADDR3;
5418         }
5419         return addr;
5420 }
5421
5422 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5423                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
5424
5425 void __kprobes add_preempt_count(int val)
5426 {
5427 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5428         /*
5429          * Underflow?
5430          */
5431         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5432                 return;
5433 #endif
5434         preempt_count() += val;
5435 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5436         /*
5437          * Spinlock count overflowing soon?
5438          */
5439         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5440                                 PREEMPT_MASK - 10);
5441 #endif
5442         if (preempt_count() == val)
5443                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5444 }
5445 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
5446
5447 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
5448 {
5449 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5450         /*
5451          * Underflow?
5452          */
5453         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5454                 return;
5455         /*
5456          * Is the spinlock portion underflowing?
5457          */
5458         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5459                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5460                 return;
5461 #endif
5462
5463         if (preempt_count() == val)
5464                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5465         preempt_count() -= val;
5466 }
5467 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
5468
5469 #endif
5470
5471 /*
5472  * Print scheduling while atomic bug:
5473  */
5474 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5475 {
5476         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5477
5478         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5479                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5480
5481         debug_show_held_locks(prev);
5482         print_modules();
5483         if (irqs_disabled())
5484                 print_irqtrace_events(prev);
5485
5486         if (regs)
5487                 show_regs(regs);
5488         else
5489                 dump_stack();
5490 }
5491
5492 /*
5493  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5494  */
5495 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
5496 {
5497         /*
5498          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
5499          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
5500          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
5501          */
5502         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
5503                 __schedule_bug(prev);
5504
5505         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5506
5507         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
5508 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
5509         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
5510                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
5511                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
5512         }
5513 #endif
5514 }
5515
5516 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
5517 {
5518         u64 runtime = p->se.sum_exec_runtime - p->se.prev_sum_exec_runtime;
5519
5520         update_avg(&p->se.avg_running, runtime);
5521
5522         if (p->state == TASK_RUNNING) {
5523                 /*
5524                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
5525                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
5526                  * the avg_overlap on preemption.
5527                  *
5528                  * We use the average preemption runtime because that
5529                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
5530                  * build up.
5531                  */
5532                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
5533                 update_avg(&p->se.avg_overlap, runtime);
5534         } else {
5535                 update_avg(&p->se.avg_running, 0);
5536         }
5537         p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5538 }
5539
5540 /*
5541  * Pick up the highest-prio task:
5542  */
5543 static inline struct task_struct *
5544 pick_next_task(struct rq *rq)
5545 {
5546         const struct sched_class *class;
5547         struct task_struct *p;
5548
5549         /*
5550          * Optimization: we know that if all tasks are in
5551          * the fair class we can call that function directly:
5552          */
5553         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
5554                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
5555                 if (likely(p))
5556                         return p;
5557         }
5558
5559         class = sched_class_highest;
5560         for ( ; ; ) {
5561                 p = class->pick_next_task(rq);
5562                 if (p)
5563                         return p;
5564                 /*
5565                  * Will never be NULL as the idle class always
5566                  * returns a non-NULL p:
5567                  */
5568                 class = class->next;
5569         }
5570 }
5571
5572 /*
5573  * schedule() is the main scheduler function.
5574  */
5575 asmlinkage void __sched schedule(void)
5576 {
5577         struct task_struct *prev, *next;
5578         unsigned long *switch_count;
5579         struct rq *rq;
5580         int cpu;
5581
5582 need_resched:
5583         preempt_disable();
5584         cpu = smp_processor_id();
5585         rq = cpu_rq(cpu);
5586         rcu_sched_qs(cpu);
5587         prev = rq->curr;
5588         switch_count = &prev->nivcsw;
5589
5590         release_kernel_lock(prev);
5591 need_resched_nonpreemptible:
5592
5593         schedule_debug(prev);
5594
5595         if (sched_feat(HRTICK))
5596                 hrtick_clear(rq);
5597
5598         spin_lock_irq(&rq->lock);
5599         update_rq_clock(rq);
5600         clear_tsk_need_resched(prev);
5601
5602         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
5603                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
5604                         prev->state = TASK_RUNNING;
5605                 else
5606                         deactivate_task(rq, prev, 1);
5607                 switch_count = &prev->nvcsw;
5608         }
5609
5610         pre_schedule(rq, prev);
5611
5612         if (unlikely(!rq->nr_running))
5613                 idle_balance(cpu, rq);
5614
5615         put_prev_task(rq, prev);
5616         next = pick_next_task(rq);
5617
5618         if (likely(prev != next)) {
5619                 sched_info_switch(prev, next);
5620                 perf_event_task_sched_out(prev, next, cpu);
5621
5622                 rq->nr_switches++;
5623                 rq->curr = next;
5624                 ++*switch_count;
5625
5626                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
5627                 /*
5628                  * the context switch might have flipped the stack from under
5629                  * us, hence refresh the local variables.
5630                  */
5631                 cpu = smp_processor_id();
5632                 rq = cpu_rq(cpu);
5633         } else
5634                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5635
5636         post_schedule(rq);
5637
5638         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
5639                 goto need_resched_nonpreemptible;
5640
5641         preempt_enable_no_resched();
5642         if (need_resched())
5643                 goto need_resched;
5644 }
5645 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5646
5647 #ifdef CONFIG_SMP
5648 /*
5649  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
5650  * access and not reliable.
5651  */
5652 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
5653 {
5654         unsigned int cpu;
5655         struct rq *rq;
5656
5657         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
5658                 return 0;
5659
5660 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
5661         /*
5662          * Need to access the cpu field knowing that
5663          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
5664          * the mutex owner just released it and exited.
5665          */
5666         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
5667                 return 0;
5668 #else
5669         cpu = owner->cpu;
5670 #endif
5671
5672         /*
5673          * Even if the access succeeded (likely case),
5674          * the cpu field may no longer be valid.
5675          */
5676         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
5677                 return 0;
5678
5679         /*
5680          * We need to validate that we can do a
5681          * get_cpu() and that we have the percpu area.
5682          */
5683         if (!cpu_online(cpu))
5684                 return 0;
5685
5686         rq = cpu_rq(cpu);
5687
5688         for (;;) {
5689                 /*
5690                  * Owner changed, break to re-assess state.
5691                  */
5692                 if (lock->owner != owner)
5693                         break;
5694
5695                 /*
5696                  * Is that owner really running on that cpu?
5697                  */
5698                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
5699                         return 0;
5700
5701                 cpu_relax();
5702         }
5703
5704         return 1;
5705 }
5706 #endif
5707
5708 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5709 /*
5710  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5711  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
5712  * occur there and call schedule directly.
5713  */
5714 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
5715 {
5716         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5717
5718         /*
5719          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5720          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5721          */
5722         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
5723                 return;
5724
5725         do {
5726                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5727                 schedule();
5728                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5729
5730                 /*
5731                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5732                  * between schedule and now.
5733                  */
5734                 barrier();
5735         } while (need_resched());
5736 }
5737 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5738
5739 /*
5740  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
5741  * off of irq context.
5742  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5743  * protect us against recursive calling from irq.
5744  */
5745 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
5746 {
5747         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5748
5749         /* Catch callers which need to be fixed */
5750         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
5751
5752         do {
5753                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5754                 local_irq_enable();
5755                 schedule();
5756                 local_irq_disable();
5757                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5758
5759                 /*
5760                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5761                  * between schedule and now.
5762                  */
5763                 barrier();
5764         } while (need_resched());
5765 }
5766
5767 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
5768
5769 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
5770                           void *key)
5771 {
5772         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
5773 }
5774 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5775
5776 /*
5777  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
5778  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
5779  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
5780  *
5781  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
5782  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
5783  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
5784  */
5785 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5786                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
5787 {
5788         wait_queue_t *curr, *next;
5789
5790         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
5791                 unsigned flags = curr->flags;
5792
5793                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
5794                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
5795                         break;
5796         }
5797 }
5798
5799 /**
5800  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
5801  * @q: the waitqueue
5802  * @mode: which threads
5803  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5804  * @key: is directly passed to the wakeup function
5805  *
5806  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5807  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5808  */
5809 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5810                         int nr_exclusive, void *key)
5811 {
5812         unsigned long flags;
5813
5814         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5815         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5816         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5817 }
5818 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5819
5820 /*
5821  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5822  */
5823 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5824 {
5825         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5826 }
5827
5828 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
5829 {
5830         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
5831 }
5832
5833 /**
5834  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
5835  * @q: the waitqueue
5836  * @mode: which threads
5837  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5838  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
5839  *
5840  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5841  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5842  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5843  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5844  *
5845  * On UP it can prevent extra preemption.
5846  *
5847  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5848  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5849  */
5850 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5851                         int nr_exclusive, void *key)
5852 {
5853         unsigned long flags;
5854         int wake_flags = WF_SYNC;
5855
5856         if (unlikely(!q))
5857                 return;
5858
5859         if (unlikely(!nr_exclusive))
5860                 wake_flags = 0;
5861
5862         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5863         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
5864         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5865 }
5866 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
5867
5868 /*
5869  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
5870  */
5871 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5872 {
5873         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
5874 }
5875 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5876
5877 /**
5878  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5879  * @x:  holds the state of this particular completion
5880  *
5881  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5882  * awakened in the same order in which they were queued.
5883  *
5884  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
5885  *
5886  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5887  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5888  */
5889 void complete(struct completion *x)
5890 {
5891         unsigned long flags;
5892
5893         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5894         x->done++;
5895         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5896         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5897 }
5898 EXPORT_SYMBOL(complete);
5899
5900 /**
5901  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5902  * @x:  holds the state of this particular completion
5903  *
5904  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5905  *
5906  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5907  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5908  */
5909 void complete_all(struct completion *x)
5910 {
5911         unsigned long flags;
5912
5913         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5914         x->done += UINT_MAX/2;
5915         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5916         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5917 }
5918 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5919
5920 static inline long __sched
5921 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5922 {
5923         if (!x->done) {
5924                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5925
5926                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5927                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5928                 do {
5929                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5930                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5931                                 break;
5932                         }
5933                         __set_current_state(state);
5934                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5935                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5936                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5937                 } while (!x->done && timeout);
5938                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5939                 if (!x->done)
5940                         return timeout;
5941         }
5942         x->done--;
5943         return timeout ?: 1;
5944 }
5945
5946 static long __sched
5947 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5948 {
5949         might_sleep();
5950
5951         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5952         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5953         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5954         return timeout;
5955 }
5956
5957 /**
5958  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5959  * @x:  holds the state of this particular completion
5960  *
5961  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5962  * interruptible and there is no timeout.
5963  *
5964  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5965  * and interrupt capability. Also see complete().
5966  */
5967 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5968 {
5969         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5970 }
5971 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5972
5973 /**
5974  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5975  * @x:  holds the state of this particular completion
5976  * @timeout:  timeout value in jiffies
5977  *
5978  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5979  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5980  * interruptible.
5981  */
5982 unsigned long __sched
5983 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5984 {
5985         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5986 }
5987 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5988
5989 /**
5990  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5991  * @x:  holds the state of this particular completion
5992  *
5993  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5994  * interruptible.
5995  */
5996 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5997 {
5998         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5999         if (t == -ERESTARTSYS)
6000                 return t;
6001         return 0;
6002 }
6003 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
6004
6005 /**
6006  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
6007  * @x:  holds the state of this particular completion
6008  * @timeout:  timeout value in jiffies
6009  *
6010  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
6011  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
6012  */
6013 unsigned long __sched
6014 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
6015                                           unsigned long timeout)
6016 {
6017         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
6018 }
6019 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
6020
6021 /**
6022  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
6023  * @x:  holds the state of this particular completion
6024  *
6025  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
6026  * interrupted by a kill signal.
6027  */
6028 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
6029 {
6030         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
6031         if (t == -ERESTARTSYS)
6032                 return t;
6033         return 0;
6034 }
6035 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
6036
6037 /**
6038  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
6039  *      @x:     completion structure
6040  *
6041  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
6042  *               1 if a decrement succeeded.
6043  *
6044  *      If a completion is being used as a counting completion,
6045  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
6046  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
6047  *      is protecting is not available.
6048  */
6049 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
6050 {
6051         unsigned long flags;
6052         int ret = 1;
6053
6054         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
6055         if (!x->done)
6056                 ret = 0;
6057         else
6058                 x->done--;
6059         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
6060         return ret;
6061 }
6062 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
6063
6064 /**
6065  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
6066  *      @x:     completion structure
6067  *
6068  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
6069  *               1 if there are no waiters.
6070  *
6071  */
6072 bool completion_done(struct completion *x)
6073 {
6074         unsigned long flags;
6075         int ret = 1;
6076
6077         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
6078         if (!x->done)
6079                 ret = 0;
6080         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
6081         return ret;
6082 }
6083 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
6084
6085 static long __sched
6086 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
6087 {
6088         unsigned long flags;
6089         wait_queue_t wait;
6090
6091         init_waitqueue_entry(&wait, current);
6092
6093         __set_current_state(state);
6094
6095         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
6096         __add_wait_queue(q, &wait);
6097         spin_unlock(&q->lock);
6098         timeout = schedule_timeout(timeout);
6099         spin_lock_irq(&q->lock);
6100         __remove_wait_queue(q, &wait);
6101         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
6102
6103         return timeout;
6104 }
6105
6106 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
6107 {
6108         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
6109 }
6110 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
6111
6112 long __sched
6113 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
6114 {
6115         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
6116 }
6117 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
6118
6119 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
6120 {
6121         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
6122 }
6123 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
6124
6125 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
6126 {
6127         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
6128 }
6129 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
6130
6131 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6132
6133 /*
6134  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
6135  * @p: task
6136  * @prio: prio value (kernel-internal form)
6137  *
6138  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
6139  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
6140  *
6141  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
6142  */
6143 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
6144 {
6145         unsigned long flags;
6146         int oldprio, on_rq, running;
6147         struct rq *rq;
6148         const struct sched_class *prev_class;
6149
6150         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
6151
6152         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6153         update_rq_clock(rq);
6154
6155         oldprio = p->prio;
6156         prev_class = p->sched_class;
6157         on_rq = p->se.on_rq;
6158         running = task_current(rq, p);
6159         if (on_rq)
6160                 dequeue_task(rq, p, 0);
6161         if (running)
6162                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6163
6164         if (rt_prio(prio))
6165                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6166         else
6167                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6168
6169         p->prio = prio;
6170
6171         if (running)
6172                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6173         if (on_rq) {
6174                 enqueue_task(rq, p, 0, oldprio < prio);
6175
6176                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6177         }
6178         task_rq_unlock(rq, &flags);
6179 }
6180
6181 #endif
6182
6183 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
6184 {
6185         int old_prio, delta, on_rq;
6186         unsigned long flags;
6187         struct rq *rq;
6188
6189         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
6190                 return;
6191         /*
6192          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
6193          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
6194          */
6195         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6196         update_rq_clock(rq);
6197         /*
6198          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
6199          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
6200          * it wont have any effect on scheduling until the task is
6201          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
6202          */
6203         if (task_has_rt_policy(p)) {
6204                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6205                 goto out_unlock;
6206         }
6207         on_rq = p->se.on_rq;
6208         if (on_rq)
6209                 dequeue_task(rq, p, 0);
6210
6211         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6212         set_load_weight(p);
6213         old_prio = p->prio;
6214         p->prio = effective_prio(p);
6215         delta = p->prio - old_prio;
6216
6217         if (on_rq) {
6218                 enqueue_task(rq, p, 0, false);
6219                 /*
6220                  * If the task increased its priority or is running and
6221                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
6222                  */
6223                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
6224                         resched_task(rq->curr);
6225         }
6226 out_unlock:
6227         task_rq_unlock(rq, &flags);
6228 }
6229 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
6230
6231 /*
6232  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
6233  * @p: task
6234  * @nice: nice value
6235  */
6236 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
6237 {
6238         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
6239         int nice_rlim = 20 - nice;
6240
6241         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
6242                 capable(CAP_SYS_NICE));
6243 }
6244
6245 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
6246
6247 /*
6248  * sys_nice - change the priority of the current process.
6249  * @increment: priority increment
6250  *
6251  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
6252  * does similar things.
6253  */
6254 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
6255 {
6256         long nice, retval;
6257
6258         /*
6259          * Setpriority might change our priority at the same moment.
6260          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
6261          * and we have a single winner.
6262          */
6263         if (increment < -40)
6264                 increment = -40;
6265         if (increment > 40)
6266                 increment = 40;
6267
6268         nice = TASK_NICE(current) + increment;
6269         if (nice < -20)
6270                 nice = -20;
6271         if (nice > 19)
6272                 nice = 19;
6273
6274         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
6275                 return -EPERM;
6276
6277         retval = security_task_setnice(current, nice);
6278         if (retval)
6279                 return retval;
6280
6281         set_user_nice(current, nice);
6282         return 0;
6283 }
6284
6285 #endif
6286
6287 /**
6288  * task_prio - return the priority value of a given task.
6289  * @p: the task in question.
6290  *
6291  * This is the priority value as seen by users in /proc.
6292  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
6293  * around 0, value goes from -16 to +15.
6294  */
6295 int task_prio(const struct task_struct *p)
6296 {
6297         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
6298 }
6299
6300 /**
6301  * task_nice - return the nice value of a given task.
6302  * @p: the task in question.
6303  */
6304 int task_nice(const struct task_struct *p)
6305 {
6306         return TASK_NICE(p);
6307 }
6308 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
6309
6310 /**
6311  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
6312  * @cpu: the processor in question.
6313  */
6314 int idle_cpu(int cpu)
6315 {
6316         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
6317 }
6318
6319 /**
6320  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
6321  * @cpu: the processor in question.
6322  */
6323 struct task_struct *idle_task(int cpu)
6324 {
6325         return cpu_rq(cpu)->idle;
6326 }
6327
6328 /**
6329  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
6330  * @pid: the pid in question.
6331  */
6332 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
6333 {
6334         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
6335 }
6336
6337 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
6338 static void
6339 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
6340 {
6341         BUG_ON(p->se.on_rq);
6342
6343         p->policy = policy;
6344         switch (p->policy) {
6345         case SCHED_NORMAL:
6346         case SCHED_BATCH:
6347         case SCHED_IDLE:
6348                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6349                 break;
6350         case SCHED_FIFO:
6351         case SCHED_RR:
6352                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6353                 break;
6354         }
6355
6356         p->rt_priority = prio;
6357         p->normal_prio = normal_prio(p);
6358         /* we are holding p->pi_lock already */
6359         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
6360         set_load_weight(p);
6361 }
6362
6363 /*
6364  * check the target process has a UID that matches the current process's
6365  */
6366 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
6367 {
6368         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
6369         bool match;
6370
6371         rcu_read_lock();
6372         pcred = __task_cred(p);
6373         match = (cred->euid == pcred->euid ||
6374                  cred->euid == pcred->uid);
6375         rcu_read_unlock();
6376         return match;
6377 }
6378
6379 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6380                                 struct sched_param *param, bool user)
6381 {
6382         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
6383         unsigned long flags;
6384         const struct sched_class *prev_class;
6385         struct rq *rq;
6386         int reset_on_fork;
6387
6388         /* may grab non-irq protected spin_locks */
6389         BUG_ON(in_interrupt());
6390 recheck:
6391         /* double check policy once rq lock held */
6392         if (policy < 0) {
6393                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
6394                 policy = oldpolicy = p->policy;
6395         } else {
6396                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
6397                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
6398
6399                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
6400                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
6401                                 policy != SCHED_IDLE)
6402                         return -EINVAL;
6403         }
6404
6405         /*
6406          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
6407          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
6408          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
6409          */
6410         if (param->sched_priority < 0 ||
6411             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
6412             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
6413                 return -EINVAL;
6414         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
6415                 return -EINVAL;
6416
6417         /*
6418          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
6419          */
6420         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
6421                 if (rt_policy(policy)) {
6422                         unsigned long rlim_rtprio;
6423
6424                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
6425                                 return -ESRCH;
6426                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
6427                         unlock_task_sighand(p, &flags);
6428
6429                         /* can't set/change the rt policy */
6430                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
6431                                 return -EPERM;
6432
6433                         /* can't increase priority */
6434                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
6435                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
6436                                 return -EPERM;
6437                 }
6438                 /*
6439                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
6440                  * move out of SCHED_IDLE either:
6441                  */
6442                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
6443                         return -EPERM;
6444
6445                 /* can't change other user's priorities */
6446                 if (!check_same_owner(p))
6447                         return -EPERM;
6448
6449                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
6450                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
6451                         return -EPERM;
6452         }
6453
6454         if (user) {
6455 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6456                 /*
6457                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
6458                  * assigned.
6459                  */
6460                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
6461                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
6462                         return -EPERM;
6463 #endif
6464
6465                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
6466                 if (retval)
6467                         return retval;
6468         }
6469
6470         /*
6471          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
6472          * changing the priority of the task:
6473          */
6474         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6475         /*
6476          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
6477          * runqueue lock must be held.
6478          */
6479         rq = __task_rq_lock(p);
6480         /* recheck policy now with rq lock held */
6481         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
6482                 policy = oldpolicy = -1;
6483                 __task_rq_unlock(rq);
6484                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6485                 goto recheck;
6486         }
6487         update_rq_clock(rq);
6488         on_rq = p->se.on_rq;
6489         running = task_current(rq, p);
6490         if (on_rq)
6491                 deactivate_task(rq, p, 0);
6492         if (running)
6493                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6494
6495         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
6496
6497         oldprio = p->prio;
6498         prev_class = p->sched_class;
6499         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
6500
6501         if (running)
6502                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6503         if (on_rq) {
6504                 activate_task(rq, p, 0);
6505
6506                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6507         }
6508         __task_rq_unlock(rq);
6509         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6510
6511         rt_mutex_adjust_pi(p);
6512
6513         return 0;
6514 }
6515
6516 /**
6517  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
6518  * @p: the task in question.
6519  * @policy: new policy.
6520  * @param: structure containing the new RT priority.
6521  *
6522  * NOTE that the task may be already dead.
6523  */
6524 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6525                        struct sched_param *param)
6526 {
6527         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
6528 }
6529 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
6530
6531 /**
6532  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
6533  * @p: the task in question.
6534  * @policy: new policy.
6535  * @param: structure containing the new RT priority.
6536  *
6537  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
6538  * current context has permission.  For example, this is needed in
6539  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
6540  * but our caller might not have that capability.
6541  */
6542 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
6543                                struct sched_param *param)
6544 {
6545         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
6546 }
6547
6548 static int
6549 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
6550 {
6551         struct sched_param lparam;
6552         struct task_struct *p;
6553         int retval;
6554
6555         if (!param || pid < 0)
6556                 return -EINVAL;
6557         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
6558                 return -EFAULT;
6559
6560         rcu_read_lock();
6561         retval = -ESRCH;
6562         p = find_process_by_pid(pid);
6563         if (p != NULL)
6564                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
6565         rcu_read_unlock();
6566
6567         return retval;
6568 }
6569
6570 /**
6571  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
6572  * @pid: the pid in question.
6573  * @policy: new policy.
6574  * @param: structure containing the new RT priority.
6575  */
6576 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
6577                 struct sched_param __user *, param)
6578 {
6579         /* negative values for policy are not valid */
6580         if (policy < 0)
6581                 return -EINVAL;
6582
6583         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
6584 }
6585
6586 /**
6587  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
6588  * @pid: the pid in question.
6589  * @param: structure containing the new RT priority.
6590  */
6591 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6592 {
6593         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
6594 }
6595
6596 /**
6597  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
6598  * @pid: the pid in question.
6599  */
6600 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
6601 {
6602         struct task_struct *p;
6603         int retval;
6604
6605         if (pid < 0)
6606                 return -EINVAL;
6607
6608         retval = -ESRCH;
6609         rcu_read_lock();
6610         p = find_process_by_pid(pid);
6611         if (p) {
6612                 retval = security_task_getscheduler(p);
6613                 if (!retval)
6614                         retval = p->policy
6615                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
6616         }
6617         rcu_read_unlock();
6618         return retval;
6619 }
6620
6621 /**
6622  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
6623  * @pid: the pid in question.
6624  * @param: structure containing the RT priority.
6625  */
6626 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6627 {
6628         struct sched_param lp;
6629         struct task_struct *p;
6630         int retval;
6631
6632         if (!param || pid < 0)
6633                 return -EINVAL;
6634
6635         rcu_read_lock();
6636         p = find_process_by_pid(pid);
6637         retval = -ESRCH;
6638         if (!p)
6639                 goto out_unlock;
6640
6641         retval = security_task_getscheduler(p);
6642         if (retval)
6643                 goto out_unlock;
6644
6645         lp.sched_priority = p->rt_priority;
6646         rcu_read_unlock();
6647
6648         /*
6649          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
6650          */
6651         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
6652
6653         return retval;
6654
6655 out_unlock:
6656         rcu_read_unlock();
6657         return retval;
6658 }
6659
6660 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
6661 {
6662         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
6663         struct task_struct *p;
6664         int retval;
6665
6666         get_online_cpus();
6667         rcu_read_lock();
6668
6669         p = find_process_by_pid(pid);
6670         if (!p) {
6671                 rcu_read_unlock();
6672                 put_online_cpus();
6673                 return -ESRCH;
6674         }
6675
6676         /* Prevent p going away */
6677         get_task_struct(p);
6678         rcu_read_unlock();
6679
6680         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6681                 retval = -ENOMEM;
6682                 goto out_put_task;
6683         }
6684         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6685                 retval = -ENOMEM;
6686                 goto out_free_cpus_allowed;
6687         }
6688         retval = -EPERM;
6689         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
6690                 goto out_unlock;
6691
6692         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
6693         if (retval)
6694                 goto out_unlock;
6695
6696         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6697         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6698  again:
6699         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
6700
6701         if (!retval) {
6702                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6703                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6704                         /*
6705                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6706                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6707                          * cpuset's cpus_allowed
6708                          */
6709                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6710                         goto again;
6711                 }
6712         }
6713 out_unlock:
6714         free_cpumask_var(new_mask);
6715 out_free_cpus_allowed:
6716         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6717 out_put_task:
6718         put_task_struct(p);
6719         put_online_cpus();
6720         return retval;
6721 }
6722
6723 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6724                              struct cpumask *new_mask)
6725 {
6726         if (len < cpumask_size())
6727                 cpumask_clear(new_mask);
6728         else if (len > cpumask_size())
6729                 len = cpumask_size();
6730
6731         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6732 }
6733
6734 /**
6735  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
6736  * @pid: pid of the process
6737  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6738  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
6739  */
6740 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6741                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6742 {
6743         cpumask_var_t new_mask;
6744         int retval;
6745
6746         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6747                 return -ENOMEM;
6748
6749         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6750         if (retval == 0)
6751                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6752         free_cpumask_var(new_mask);
6753         return retval;
6754 }
6755
6756 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6757 {
6758         struct task_struct *p;
6759         unsigned long flags;
6760         struct rq *rq;
6761         int retval;
6762
6763         get_online_cpus();
6764         rcu_read_lock();
6765
6766         retval = -ESRCH;
6767         p = find_process_by_pid(pid);
6768         if (!p)
6769                 goto out_unlock;
6770
6771         retval = security_task_getscheduler(p);
6772         if (retval)
6773                 goto out_unlock;
6774
6775         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6776         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6777         task_rq_unlock(rq, &flags);
6778
6779 out_unlock:
6780         rcu_read_unlock();
6781         put_online_cpus();
6782
6783         return retval;
6784 }
6785
6786 /**
6787  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
6788  * @pid: pid of the process
6789  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6790  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
6791  */
6792 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6793                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6794 {
6795         int ret;
6796         cpumask_var_t mask;
6797
6798         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
6799                 return -EINVAL;
6800         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
6801                 return -EINVAL;
6802
6803         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6804                 return -ENOMEM;
6805
6806         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6807         if (ret == 0) {
6808                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
6809
6810                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
6811                         ret = -EFAULT;
6812                 else
6813                         ret = retlen;
6814         }
6815         free_cpumask_var(mask);
6816
6817         return ret;
6818 }
6819
6820 /**
6821  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6822  *
6823  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6824  * other threads running on this CPU then this function will return.
6825  */
6826 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6827 {
6828         struct rq *rq = this_rq_lock();
6829
6830         schedstat_inc(rq, yld_count);
6831         current->sched_class->yield_task(rq);
6832
6833         /*
6834          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
6835          * no need to preempt or enable interrupts:
6836          */
6837         __release(rq->lock);
6838         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
6839         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
6840         preempt_enable_no_resched();
6841
6842         schedule();
6843
6844         return 0;
6845 }
6846
6847 static inline int should_resched(void)
6848 {
6849         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
6850 }
6851
6852 static void __cond_resched(void)
6853 {
6854         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6855         schedule();
6856         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6857 }
6858
6859 int __sched _cond_resched(void)
6860 {
6861         if (should_resched()) {
6862                 __cond_resched();
6863                 return 1;
6864         }
6865         return 0;
6866 }
6867 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6868
6869 /*
6870  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6871  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6872  *
6873  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6874  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6875  * spin_unlock(), once by hand).
6876  */
6877 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6878 {
6879         int resched = should_resched();
6880         int ret = 0;
6881
6882         lockdep_assert_held(lock);
6883
6884         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6885                 spin_unlock(lock);
6886                 if (resched)
6887                         __cond_resched();
6888                 else
6889                         cpu_relax();
6890                 ret = 1;
6891                 spin_lock(lock);
6892         }
6893         return ret;
6894 }
6895 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
6896
6897 int __sched __cond_resched_softirq(void)
6898 {
6899         BUG_ON(!in_softirq());
6900
6901         if (should_resched()) {
6902                 local_bh_enable();
6903                 __cond_resched();
6904                 local_bh_disable();
6905                 return 1;
6906         }
6907         return 0;
6908 }
6909 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
6910
6911 /**
6912  * yield - yield the current processor to other threads.
6913  *
6914  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6915  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6916  */
6917 void __sched yield(void)
6918 {
6919         set_current_state(TASK_RUNNING);
6920         sys_sched_yield();
6921 }
6922 EXPORT_SYMBOL(yield);
6923
6924 /*
6925  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6926  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6927  */
6928 void __sched io_schedule(void)
6929 {
6930         struct rq *rq = raw_rq();
6931
6932         delayacct_blkio_start();
6933         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6934         current->in_iowait = 1;
6935         schedule();
6936         current->in_iowait = 0;
6937         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6938         delayacct_blkio_end();
6939 }
6940 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6941
6942 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6943 {
6944         struct rq *rq = raw_rq();
6945         long ret;
6946
6947         delayacct_blkio_start();
6948         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6949         current->in_iowait = 1;
6950         ret = schedule_timeout(timeout);
6951         current->in_iowait = 0;
6952         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6953         delayacct_blkio_end();
6954         return ret;
6955 }
6956
6957 /**
6958  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6959  * @policy: scheduling class.
6960  *
6961  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6962  * by a given scheduling class.
6963  */
6964 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6965 {
6966         int ret = -EINVAL;
6967
6968         switch (policy) {
6969         case SCHED_FIFO:
6970         case SCHED_RR:
6971                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6972                 break;
6973         case SCHED_NORMAL:
6974         case SCHED_BATCH:
6975         case SCHED_IDLE:
6976                 ret = 0;
6977                 break;
6978         }
6979         return ret;
6980 }
6981
6982 /**
6983  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6984  * @policy: scheduling class.
6985  *
6986  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6987  * by a given scheduling class.
6988  */
6989 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6990 {
6991         int ret = -EINVAL;
6992
6993         switch (policy) {
6994         case SCHED_FIFO:
6995         case SCHED_RR:
6996                 ret = 1;
6997                 break;
6998         case SCHED_NORMAL:
6999         case SCHED_BATCH:
7000         case SCHED_IDLE:
7001                 ret = 0;
7002         }
7003         return ret;
7004 }
7005
7006 /**
7007  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
7008  * @pid: pid of the process.
7009  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
7010  *
7011  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
7012  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
7013  */
7014 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
7015                 struct timespec __user *, interval)
7016 {
7017         struct task_struct *p;
7018         unsigned int time_slice;
7019         unsigned long flags;
7020         struct rq *rq;
7021         int retval;
7022         struct timespec t;
7023
7024         if (pid < 0)
7025                 return -EINVAL;
7026
7027         retval = -ESRCH;
7028         rcu_read_lock();
7029         p = find_process_by_pid(pid);
7030         if (!p)
7031                 goto out_unlock;
7032
7033         retval = security_task_getscheduler(p);
7034         if (retval)
7035                 goto out_unlock;
7036
7037         rq = task_rq_lock(p, &flags);
7038         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
7039         task_rq_unlock(rq, &flags);
7040
7041         rcu_read_unlock();
7042         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
7043         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
7044         return retval;
7045
7046 out_unlock:
7047         rcu_read_unlock();
7048         return retval;
7049 }
7050
7051 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
7052
7053 void sched_show_task(struct task_struct *p)
7054 {
7055         unsigned long free = 0;
7056         unsigned state;
7057
7058         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
7059         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
7060                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
7061 #if BITS_PER_LONG == 32
7062         if (state == TASK_RUNNING)
7063                 printk(KERN_CONT " running  ");
7064         else
7065                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
7066 #else
7067         if (state == TASK_RUNNING)
7068                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
7069         else
7070                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
7071 #endif
7072 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
7073         free = stack_not_used(p);
7074 #endif
7075         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
7076                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
7077                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
7078
7079         show_stack(p, NULL);
7080 }
7081
7082 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
7083 {
7084         struct task_struct *g, *p;
7085
7086 #if BITS_PER_LONG == 32
7087         printk(KERN_INFO
7088                 "  task                PC stack   pid father\n");
7089 #else
7090         printk(KERN_INFO
7091                 "  task                        PC stack   pid father\n");
7092 #endif
7093         read_lock(&tasklist_lock);
7094         do_each_thread(g, p) {
7095                 /*
7096                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
7097                  * console might take alot of time:
7098                  */
7099                 touch_nmi_watchdog();
7100                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
7101                         sched_show_task(p);
7102         } while_each_thread(g, p);
7103
7104         touch_all_softlockup_watchdogs();
7105
7106 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7107         sysrq_sched_debug_show();
7108 #endif
7109         read_unlock(&tasklist_lock);
7110         /*
7111          * Only show locks if all tasks are dumped:
7112          */
7113         if (state_filter == -1)
7114                 debug_show_all_locks();
7115 }
7116
7117 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
7118 {
7119         idle->sched_class = &idle_sched_class;
7120 }
7121
7122 /**
7123  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
7124  * @idle: task in question
7125  * @cpu: cpu the idle task belongs to
7126  *
7127  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
7128  * flag, to make booting more robust.
7129  */
7130 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
7131 {
7132         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7133         unsigned long flags;
7134
7135         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7136
7137         __sched_fork(idle);
7138         idle->state = TASK_RUNNING;
7139         idle->se.exec_start = sched_clock();
7140
7141         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
7142         __set_task_cpu(idle, cpu);
7143
7144         rq->curr = rq->idle = idle;
7145 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
7146         idle->oncpu = 1;
7147 #endif
7148         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7149
7150         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
7151 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
7152         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
7153 #else
7154         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
7155 #endif
7156         /*
7157          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
7158          */
7159         idle->sched_class = &idle_sched_class;
7160         ftrace_graph_init_task(idle);
7161 }
7162
7163 /*
7164  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
7165  * indicates which cpus entered this state. This is used
7166  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
7167  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
7168  * always be CPU_BITS_NONE.
7169  */
7170 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
7171
7172 /*
7173  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
7174  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
7175  * to users decreases. But the relationship is not linear,
7176  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
7177  * number of CPUs.
7178  *
7179  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
7180  */
7181 static void update_sysctl(void)
7182 {
7183         unsigned int cpus = min(num_online_cpus(), 8U);
7184         unsigned int factor = 1 + ilog2(cpus);
7185
7186 #define SET_SYSCTL(name) \
7187         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
7188         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
7189         SET_SYSCTL(sched_latency);
7190         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
7191         SET_SYSCTL(sched_shares_ratelimit);
7192 #undef SET_SYSCTL
7193 }
7194
7195 static inline void sched_init_granularity(void)
7196 {
7197         update_sysctl();
7198 }
7199
7200 #ifdef CONFIG_SMP
7201 /*
7202  * This is how migration works:
7203  *
7204  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
7205  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
7206  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
7207  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
7208  *    thread off the CPU)
7209  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
7210  *    task is still in the wrong runqueue.
7211  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
7212  *    it and puts it into the right queue.
7213  * 6) migration thread up()s the semaphore.
7214  * 7) we wake up and the migration is done.
7215  */
7216
7217 /*
7218  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
7219  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
7220  * is removed from the allowed bitmask.
7221  *
7222  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
7223  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
7224  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
7225  */
7226 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
7227 {
7228         struct migration_req req;
7229         unsigned long flags;
7230         struct rq *rq;
7231         int ret = 0;
7232
7233         rq = task_rq_lock(p, &flags);
7234
7235         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
7236                 ret = -EINVAL;
7237                 goto out;
7238         }
7239
7240         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
7241                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
7242                 ret = -EINVAL;
7243                 goto out;
7244         }
7245
7246         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
7247                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
7248         else {
7249                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
7250                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
7251         }
7252
7253         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
7254         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
7255                 goto out;
7256
7257         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask), &req)) {
7258                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
7259                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
7260
7261                 get_task_struct(mt);
7262                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7263                 wake_up_process(mt);
7264                 put_task_struct(mt);
7265                 wait_for_completion(&req.done);
7266                 tlb_migrate_finish(p->mm);
7267                 return 0;
7268         }
7269 out:
7270         task_rq_unlock(rq, &flags);
7271
7272         return ret;
7273 }
7274 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
7275
7276 /*
7277  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
7278  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
7279  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
7280  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
7281  *
7282  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
7283  * as the task is no longer on this CPU.
7284  *
7285  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
7286  */
7287 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
7288 {
7289         struct rq *rq_dest, *rq_src;
7290         int ret = 0;
7291
7292         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
7293                 return ret;
7294
7295         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
7296         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
7297
7298         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7299         /* Already moved. */
7300         if (task_cpu(p) != src_cpu)
7301                 goto done;
7302         /* Affinity changed (again). */
7303         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
7304                 goto fail;
7305
7306         /*
7307          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
7308          * placed properly.
7309          */
7310         if (p->se.on_rq) {
7311                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
7312                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
7313                 activate_task(rq_dest, p, 0);
7314                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
7315         }
7316 done:
7317         ret = 1;
7318 fail:
7319         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7320         return ret;
7321 }
7322
7323 #define RCU_MIGRATION_IDLE      0
7324 #define RCU_MIGRATION_NEED_QS   1
7325 #define RCU_MIGRATION_GOT_QS    2
7326 #define RCU_MIGRATION_MUST_SYNC 3
7327
7328 /*
7329  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
7330  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
7331  * another runqueue.
7332  */
7333 static int migration_thread(void *data)
7334 {
7335         int badcpu;
7336         int cpu = (long)data;
7337         struct rq *rq;
7338
7339         rq = cpu_rq(cpu);
7340         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
7341
7342         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7343         while (!kthread_should_stop()) {
7344                 struct migration_req *req;
7345                 struct list_head *head;
7346
7347                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7348
7349                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
7350                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7351                         break;
7352                 }
7353
7354                 if (rq->active_balance) {
7355                         active_load_balance(rq, cpu);
7356                         rq->active_balance = 0;
7357                 }
7358
7359                 head = &rq->migration_queue;
7360
7361                 if (list_empty(head)) {
7362                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7363                         schedule();
7364                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7365                         continue;
7366                 }
7367                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
7368                 list_del_init(head->next);
7369
7370                 if (req->task != NULL) {
7371                         spin_unlock(&rq->lock);
7372                         __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
7373                 } else if (likely(cpu == (badcpu = smp_processor_id()))) {
7374                         req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_GOT_QS;
7375                         spin_unlock(&rq->lock);
7376                 } else {
7377                         req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_MUST_SYNC;
7378                         spin_unlock(&rq->lock);
7379                         WARN_ONCE(1, "migration_thread() on CPU %d, expected %d\n", badcpu, cpu);
7380                 }
7381                 local_irq_enable();
7382
7383                 complete(&req->done);
7384         }
7385         __set_current_state(TASK_RUNNING);
7386
7387         return 0;
7388 }
7389
7390 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7391 /*
7392  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
7393  */
7394 void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
7395 {
7396         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7397         int needs_cpu, uninitialized_var(dest_cpu);
7398         unsigned long flags;
7399
7400         local_irq_save(flags);
7401
7402         spin_lock(&rq->lock);
7403         needs_cpu = (task_cpu(p) == dead_cpu) && (p->state != TASK_WAKING);
7404         if (needs_cpu)
7405                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, p);
7406         spin_unlock(&rq->lock);
7407         /*
7408          * It can only fail if we race with set_cpus_allowed(),
7409          * in the racer should migrate the task anyway.
7410          */
7411         if (needs_cpu)
7412                 __migrate_task(p, dead_cpu, dest_cpu);
7413         local_irq_restore(flags);
7414 }
7415
7416 /*
7417  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
7418  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
7419  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
7420  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
7421  * to keep the global sum constant after CPU-down:
7422  */
7423 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
7424 {
7425         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
7426         unsigned long flags;
7427
7428         local_irq_save(flags);
7429         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7430         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
7431         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
7432         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7433         local_irq_restore(flags);
7434 }
7435
7436 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
7437 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
7438 {
7439         struct task_struct *p, *t;
7440
7441         read_lock(&tasklist_lock);
7442
7443         do_each_thread(t, p) {
7444                 if (p == current)
7445                         continue;
7446
7447                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
7448                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
7449         } while_each_thread(t, p);
7450
7451         read_unlock(&tasklist_lock);
7452 }
7453
7454 /*
7455  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
7456  * It does so by boosting its priority to highest possible.
7457  * Used by CPU offline code.
7458  */
7459 void sched_idle_next(void)
7460 {
7461         int this_cpu = smp_processor_id();
7462         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
7463         struct task_struct *p = rq->idle;
7464         unsigned long flags;
7465
7466         /* cpu has to be offline */
7467         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
7468
7469         /*
7470          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
7471          * and interrupts disabled on the current cpu.
7472          */
7473         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7474
7475         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7476
7477         update_rq_clock(rq);
7478         activate_task(rq, p, 0);
7479
7480         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7481 }
7482
7483 /*
7484  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
7485  * offline.
7486  */
7487 void idle_task_exit(void)
7488 {
7489         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
7490
7491         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
7492
7493         if (mm != &init_mm)
7494                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
7495         mmdrop(mm);
7496 }
7497
7498 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
7499 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
7500 {
7501         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7502
7503         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
7504         BUG_ON(!p->exit_state);
7505
7506         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
7507         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
7508
7509         get_task_struct(p);
7510
7511         /*
7512          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
7513          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
7514          * fine.
7515          */
7516         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7517         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
7518         spin_lock_irq(&rq->lock);
7519
7520         put_task_struct(p);
7521 }
7522
7523 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
7524 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
7525 {
7526         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7527         struct task_struct *next;
7528
7529         for ( ; ; ) {
7530                 if (!rq->nr_running)
7531                         break;
7532                 update_rq_clock(rq);
7533                 next = pick_next_task(rq);
7534                 if (!next)
7535                         break;
7536                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
7537                 migrate_dead(dead_cpu, next);
7538
7539         }
7540 }
7541
7542 /*
7543  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
7544  */
7545 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
7546 {
7547         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
7548         rq->calc_load_active = 0;
7549 }
7550 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
7551
7552 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
7553
7554 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
7555         {
7556                 .procname       = "sched_domain",
7557                 .mode           = 0555,
7558         },
7559         {0, },
7560 };
7561
7562 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
7563         {
7564                 .ctl_name       = CTL_KERN,
7565                 .procname       = "kernel",
7566                 .mode           = 0555,
7567                 .child          = sd_ctl_dir,
7568         },
7569         {0, },
7570 };
7571
7572 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
7573 {
7574         struct ctl_table *entry =
7575                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
7576
7577         return entry;
7578 }
7579
7580 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
7581 {
7582         struct ctl_table *entry;
7583
7584         /*
7585          * In the intermediate directories, both the child directory and
7586          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
7587          * will always be set. In the lowest directory the names are
7588          * static strings and all have proc handlers.
7589          */
7590         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
7591                 if (entry->child)
7592                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
7593                 if (entry->proc_handler == NULL)
7594                         kfree(entry->procname);
7595         }
7596
7597         kfree(*tablep);
7598         *tablep = NULL;
7599 }
7600
7601 static void
7602 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
7603                 const char *procname, void *data, int maxlen,
7604                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
7605 {
7606         entry->procname = procname;
7607         entry->data = data;
7608         entry->maxlen = maxlen;
7609         entry->mode = mode;
7610         entry->proc_handler = proc_handler;
7611 }
7612
7613 static struct ctl_table *
7614 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
7615 {
7616         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
7617
7618         if (table == NULL)
7619                 return NULL;
7620
7621         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
7622                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7623         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
7624                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7625         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
7626                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7627         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
7628                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7629         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
7630                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7631         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
7632                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7633         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
7634                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7635         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
7636                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7637         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
7638                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7639         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
7640                 &sd->cache_nice_tries,
7641                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7642         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
7643                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7644         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
7645                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
7646         /* &table[12] is terminator */
7647
7648         return table;
7649 }
7650
7651 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
7652 {
7653         struct ctl_table *entry, *table;
7654         struct sched_domain *sd;
7655         int domain_num = 0, i;
7656         char buf[32];
7657
7658         for_each_domain(cpu, sd)
7659                 domain_num++;
7660         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
7661         if (table == NULL)
7662                 return NULL;
7663
7664         i = 0;
7665         for_each_domain(cpu, sd) {
7666                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
7667                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7668                 entry->mode = 0555;
7669                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
7670                 entry++;
7671                 i++;
7672         }
7673         return table;
7674 }
7675
7676 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
7677 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7678 {
7679         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
7680         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
7681         char buf[32];
7682
7683         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
7684         sd_ctl_dir[0].child = entry;
7685
7686         if (entry == NULL)
7687                 return;
7688
7689         for_each_possible_cpu(i) {
7690                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
7691                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7692                 entry->mode = 0555;
7693                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
7694                 entry++;
7695         }
7696
7697         WARN_ON(sd_sysctl_header);
7698         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
7699 }
7700
7701 /* may be called multiple times per register */
7702 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7703 {
7704         if (sd_sysctl_header)
7705                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
7706         sd_sysctl_header = NULL;
7707         if (sd_ctl_dir[0].child)
7708                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
7709 }
7710 #else
7711 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7712 {
7713 }
7714 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7715 {
7716 }
7717 #endif
7718
7719 static void set_rq_online(struct rq *rq)
7720 {
7721         if (!rq->online) {
7722                 const struct sched_class *class;
7723
7724                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7725                 rq->online = 1;
7726
7727                 for_each_class(class) {
7728                         if (class->rq_online)
7729                                 class->rq_online(rq);
7730                 }
7731         }
7732 }
7733
7734 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
7735 {
7736         if (rq->online) {
7737                 const struct sched_class *class;
7738
7739                 for_each_class(class) {
7740                         if (class->rq_offline)
7741                                 class->rq_offline(rq);
7742                 }
7743
7744                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7745                 rq->online = 0;
7746         }
7747 }
7748
7749 /*
7750  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
7751  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
7752  */
7753 static int __cpuinit
7754 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
7755 {
7756         struct task_struct *p;
7757         int cpu = (long)hcpu;
7758         unsigned long flags;
7759         struct rq *rq;
7760
7761         switch (action) {
7762
7763         case CPU_UP_PREPARE:
7764         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7765                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
7766                 if (IS_ERR(p))
7767                         return NOTIFY_BAD;
7768                 kthread_bind(p, cpu);
7769                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
7770                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
7771                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7772                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7773                 get_task_struct(p);
7774                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
7775                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
7776                 break;
7777
7778         case CPU_ONLINE:
7779         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7780                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
7781                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7782
7783                 /* Update our root-domain */
7784                 rq = cpu_rq(cpu);
7785                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7786                 if (rq->rd) {
7787                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7788
7789                         set_rq_online(rq);
7790                 }
7791                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7792                 break;
7793
7794 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7795         case CPU_UP_CANCELED:
7796         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7797                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
7798                         break;
7799                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
7800                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
7801                              cpumask_any(cpu_online_mask));
7802                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7803                 put_task_struct(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7804                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
7805                 break;
7806
7807         case CPU_POST_DEAD:
7808                 /*
7809                  * Bring the migration thread down in CPU_POST_DEAD event,
7810                  * since the timers should have got migrated by now and thus
7811                  * we should not see a deadlock between trying to kill the
7812                  * migration thread and the sched_rt_period_timer.
7813                  */
7814                 rq = cpu_rq(cpu);
7815                 kthread_stop(rq->migration_thread);
7816                 put_task_struct(rq->migration_thread);
7817                 rq->migration_thread = NULL;
7818                 break;
7819
7820         case CPU_DEAD:
7821         case CPU_DEAD_FROZEN:
7822                 migrate_live_tasks(cpu);
7823                 rq = cpu_rq(cpu);
7824                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
7825                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7826                 update_rq_clock(rq);
7827                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
7828                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
7829                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
7830                 migrate_dead_tasks(cpu);
7831                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7832                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
7833                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
7834                 calc_global_load_remove(rq);
7835                 /*
7836                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
7837                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
7838                  * the requestors.
7839                  */
7840                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7841                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
7842                         struct migration_req *req;
7843
7844                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
7845                                          struct migration_req, list);
7846                         list_del_init(&req->list);
7847                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7848                         complete(&req->done);
7849                         spin_lock_irq(&rq->lock);
7850                 }
7851                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7852                 break;
7853
7854         case CPU_DYING:
7855         case CPU_DYING_FROZEN:
7856                 /* Update our root-domain */
7857                 rq = cpu_rq(cpu);
7858                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7859                 if (rq->rd) {
7860                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7861                         set_rq_offline(rq);
7862                 }
7863                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7864                 break;
7865 #endif
7866         }
7867         return NOTIFY_OK;
7868 }
7869
7870 /*
7871  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
7872  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
7873  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
7874  */
7875 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
7876         .notifier_call = migration_call,
7877         .priority = 10
7878 };
7879
7880 static int __init migration_init(void)
7881 {
7882         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
7883         int err;
7884
7885         /* Start one for the boot CPU: */
7886         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
7887         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
7888         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
7889         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
7890
7891         return 0;
7892 }
7893 early_initcall(migration_init);
7894 #endif
7895
7896 #ifdef CONFIG_SMP
7897
7898 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7899
7900 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
7901                                   struct cpumask *groupmask)
7902 {
7903         struct sched_group *group = sd->groups;
7904         char str[256];
7905
7906         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
7907         cpumask_clear(groupmask);
7908
7909         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
7910
7911         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
7912                 printk("does not load-balance\n");
7913                 if (sd->parent)
7914                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
7915                                         " has parent");
7916                 return -1;
7917         }
7918
7919         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
7920
7921         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
7922                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
7923                                 "CPU%d\n", cpu);
7924         }
7925         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
7926                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
7927                                 " CPU%d\n", cpu);
7928         }
7929
7930         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
7931         do {
7932                 if (!group) {
7933                         printk("\n");
7934                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
7935                         break;
7936                 }
7937
7938                 if (!group->cpu_power) {
7939                         printk(KERN_CONT "\n");
7940                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
7941                                         "set\n");
7942                         break;
7943                 }
7944
7945                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
7946                         printk(KERN_CONT "\n");
7947                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
7948                         break;
7949                 }
7950
7951                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
7952                         printk(KERN_CONT "\n");
7953                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
7954                         break;
7955                 }
7956
7957                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
7958
7959                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
7960
7961                 printk(KERN_CONT " %s", str);
7962                 if (group->cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
7963                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
7964                                 group->cpu_power);
7965                 }
7966
7967                 group = group->next;
7968         } while (group != sd->groups);
7969         printk(KERN_CONT "\n");
7970
7971         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
7972                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
7973
7974         if (sd->parent &&
7975             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
7976                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
7977                         "of domain->span\n");
7978         return 0;
7979 }
7980
7981 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
7982 {
7983         cpumask_var_t groupmask;
7984         int level = 0;
7985
7986         if (!sd) {
7987                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
7988                 return;
7989         }
7990
7991         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
7992
7993         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
7994                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
7995                 return;
7996         }
7997
7998         for (;;) {
7999                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
8000                         break;
8001                 level++;
8002                 sd = sd->parent;
8003                 if (!sd)
8004                         break;
8005         }
8006         free_cpumask_var(groupmask);
8007 }
8008 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
8009 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
8010 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
8011
8012 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
8013 {
8014         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
8015                 return 1;
8016
8017         /* Following flags need at least 2 groups */
8018         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
8019                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
8020                          SD_BALANCE_FORK |
8021                          SD_BALANCE_EXEC |
8022                          SD_SHARE_CPUPOWER |
8023                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
8024                 if (sd->groups != sd->groups->next)
8025                         return 0;
8026         }
8027
8028         /* Following flags don't use groups */
8029         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
8030                 return 0;
8031
8032         return 1;
8033 }
8034
8035 static int
8036 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
8037 {
8038         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
8039
8040         if (sd_degenerate(parent))
8041                 return 1;
8042
8043         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
8044                 return 0;
8045
8046         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
8047         if (parent->groups == parent->groups->next) {
8048                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
8049                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
8050                                 SD_BALANCE_FORK |
8051                                 SD_BALANCE_EXEC |
8052                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
8053                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
8054                 if (nr_node_ids == 1)
8055                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
8056         }
8057         if (~cflags & pflags)
8058                 return 0;
8059
8060         return 1;
8061 }
8062
8063 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
8064 {
8065         synchronize_sched();
8066
8067         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
8068
8069         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
8070         free_cpumask_var(rd->online);
8071         free_cpumask_var(rd->span);
8072         kfree(rd);
8073 }
8074
8075 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
8076 {
8077         struct root_domain *old_rd = NULL;
8078         unsigned long flags;
8079
8080         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8081
8082         if (rq->rd) {
8083                 old_rd = rq->rd;
8084
8085                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
8086                         set_rq_offline(rq);
8087
8088                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
8089
8090                 /*
8091                  * If we dont want to free the old_rt yet then
8092                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
8093                  * in this function:
8094                  */
8095                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
8096                         old_rd = NULL;
8097         }
8098
8099         atomic_inc(&rd->refcount);
8100         rq->rd = rd;
8101
8102         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
8103         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
8104                 set_rq_online(rq);
8105
8106         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8107
8108         if (old_rd)
8109                 free_rootdomain(old_rd);
8110 }
8111
8112 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
8113 {
8114         gfp_t gfp = GFP_KERNEL;
8115
8116         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
8117
8118         if (bootmem)
8119                 gfp = GFP_NOWAIT;
8120
8121         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, gfp))
8122                 goto out;
8123         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, gfp))
8124                 goto free_span;
8125         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, gfp))
8126                 goto free_online;
8127
8128         if (cpupri_init(&rd->cpupri, bootmem) != 0)
8129                 goto free_rto_mask;
8130         return 0;
8131
8132 free_rto_mask:
8133         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
8134 free_online:
8135         free_cpumask_var(rd->online);
8136 free_span:
8137         free_cpumask_var(rd->span);
8138 out:
8139         return -ENOMEM;
8140 }
8141
8142 static void init_defrootdomain(void)
8143 {
8144         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
8145
8146         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
8147 }
8148
8149 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
8150 {
8151         struct root_domain *rd;
8152
8153         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
8154         if (!rd)
8155                 return NULL;
8156
8157         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
8158                 kfree(rd);
8159                 return NULL;
8160         }
8161
8162         return rd;
8163 }
8164
8165 /*
8166  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
8167  * hold the hotplug lock.
8168  */
8169 static void
8170 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
8171 {
8172         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8173         struct sched_domain *tmp;
8174
8175         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
8176         for (tmp = sd; tmp; ) {
8177                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
8178                 if (!parent)
8179                         break;
8180
8181                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
8182                         tmp->parent = parent->parent;
8183                         if (parent->parent)
8184                                 parent->parent->child = tmp;
8185                 } else
8186                         tmp = tmp->parent;
8187         }
8188
8189         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
8190                 sd = sd->parent;
8191                 if (sd)
8192                         sd->child = NULL;
8193         }
8194
8195         sched_domain_debug(sd, cpu);
8196
8197         rq_attach_root(rq, rd);
8198         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
8199 }
8200
8201 /* cpus with isolated domains */
8202 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
8203
8204 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
8205 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
8206 {
8207         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
8208         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
8209         return 1;
8210 }
8211
8212 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
8213
8214 /*
8215  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
8216  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
8217  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
8218  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
8219  *
8220  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
8221  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
8222  * and ->cpu_power to 0.
8223  */
8224 static void
8225 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
8226                         const struct cpumask *cpu_map,
8227                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8228                                         struct sched_group **sg,
8229                                         struct cpumask *tmpmask),
8230                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
8231 {
8232         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
8233         int i;
8234
8235         cpumask_clear(covered);
8236
8237         for_each_cpu(i, span) {
8238                 struct sched_group *sg;
8239                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
8240                 int j;
8241
8242                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
8243                         continue;
8244
8245                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
8246                 sg->cpu_power = 0;
8247
8248                 for_each_cpu(j, span) {
8249                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
8250                                 continue;
8251
8252                         cpumask_set_cpu(j, covered);
8253                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
8254                 }
8255                 if (!first)
8256                         first = sg;
8257                 if (last)
8258                         last->next = sg;
8259                 last = sg;
8260         }
8261         last->next = first;
8262 }
8263
8264 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
8265
8266 #ifdef CONFIG_NUMA
8267
8268 /**
8269  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
8270  * @node: node whose sched_domain we're building
8271  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
8272  *
8273  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
8274  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
8275  *
8276  * Should use nodemask_t.
8277  */
8278 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
8279 {
8280         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
8281
8282         min_val = INT_MAX;
8283
8284         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8285                 /* Start at @node */
8286                 n = (node + i) % nr_node_ids;
8287
8288                 if (!nr_cpus_node(n))
8289                         continue;
8290
8291                 /* Skip already used nodes */
8292                 if (node_isset(n, *used_nodes))
8293                         continue;
8294
8295                 /* Simple min distance search */
8296                 val = node_distance(node, n);
8297
8298                 if (val < min_val) {
8299                         min_val = val;
8300                         best_node = n;
8301                 }
8302         }
8303
8304         node_set(best_node, *used_nodes);
8305         return best_node;
8306 }
8307
8308 /**
8309  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
8310  * @node: node whose cpumask we're constructing
8311  * @span: resulting cpumask
8312  *
8313  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
8314  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
8315  * out optimally.
8316  */
8317 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
8318 {
8319         nodemask_t used_nodes;
8320         int i;
8321
8322         cpumask_clear(span);
8323         nodes_clear(used_nodes);
8324
8325         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
8326         node_set(node, used_nodes);
8327
8328         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
8329                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
8330
8331                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
8332         }
8333 }
8334 #endif /* CONFIG_NUMA */
8335
8336 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
8337
8338 /*
8339  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
8340  *
8341  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
8342  *   and struct sched_domain. )
8343  */
8344 struct static_sched_group {
8345         struct sched_group sg;
8346         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
8347 };
8348
8349 struct static_sched_domain {
8350         struct sched_domain sd;
8351         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
8352 };
8353
8354 struct s_data {
8355 #ifdef CONFIG_NUMA
8356         int                     sd_allnodes;
8357         cpumask_var_t           domainspan;
8358         cpumask_var_t           covered;
8359         cpumask_var_t           notcovered;
8360 #endif
8361         cpumask_var_t           nodemask;
8362         cpumask_var_t           this_sibling_map;
8363         cpumask_var_t           this_core_map;
8364         cpumask_var_t           send_covered;
8365         cpumask_var_t           tmpmask;
8366         struct sched_group      **sched_group_nodes;
8367         struct root_domain      *rd;
8368 };
8369
8370 enum s_alloc {
8371         sa_sched_groups = 0,
8372         sa_rootdomain,
8373         sa_tmpmask,
8374         sa_send_covered,
8375         sa_this_core_map,
8376         sa_this_sibling_map,
8377         sa_nodemask,
8378         sa_sched_group_nodes,
8379 #ifdef CONFIG_NUMA
8380         sa_notcovered,
8381         sa_covered,
8382         sa_domainspan,
8383 #endif
8384         sa_none,
8385 };
8386
8387 /*
8388  * SMT sched-domains:
8389  */
8390 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8391 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
8392 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_cpus);
8393
8394 static int
8395 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8396                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8397 {
8398         if (sg)
8399                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu).sg;
8400         return cpu;
8401 }
8402 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
8403
8404 /*
8405  * multi-core sched-domains:
8406  */
8407 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8408 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
8409 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
8410 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
8411
8412 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8413 static int
8414 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8415                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8416 {
8417         int group;
8418
8419         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8420         group = cpumask_first(mask);
8421         if (sg)
8422                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
8423         return group;
8424 }
8425 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8426 static int
8427 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8428                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8429 {
8430         if (sg)
8431                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
8432         return cpu;
8433 }
8434 #endif
8435
8436 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
8437 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
8438
8439 static int
8440 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8441                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8442 {
8443         int group;
8444 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8445         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
8446         group = cpumask_first(mask);
8447 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8448         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8449         group = cpumask_first(mask);
8450 #else
8451         group = cpu;
8452 #endif
8453         if (sg)
8454                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
8455         return group;
8456 }
8457
8458 #ifdef CONFIG_NUMA
8459 /*
8460  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
8461  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
8462  * gets dynamically allocated.
8463  */
8464 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
8465 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
8466
8467 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
8468 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
8469
8470 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8471                                  struct sched_group **sg,
8472                                  struct cpumask *nodemask)
8473 {
8474         int group;
8475
8476         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
8477         group = cpumask_first(nodemask);
8478
8479         if (sg)
8480                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
8481         return group;
8482 }
8483
8484 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
8485 {
8486         struct sched_group *sg = group_head;
8487         int j;
8488
8489         if (!sg)
8490                 return;
8491         do {
8492                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
8493                         struct sched_domain *sd;
8494
8495                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
8496                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
8497                                 /*
8498                                  * Only add "power" once for each
8499                                  * physical package.
8500                                  */
8501                                 continue;
8502                         }
8503
8504                         sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
8505                 }
8506                 sg = sg->next;
8507         } while (sg != group_head);
8508 }
8509
8510 static int build_numa_sched_groups(struct s_data *d,
8511                                    const struct cpumask *cpu_map, int num)
8512 {
8513         struct sched_domain *sd;
8514         struct sched_group *sg, *prev;
8515         int n, j;
8516
8517         cpumask_clear(d->covered);
8518         cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(num), cpu_map);
8519         if (cpumask_empty(d->nodemask)) {
8520                 d->sched_group_nodes[num] = NULL;
8521                 goto out;
8522         }
8523
8524         sched_domain_node_span(num, d->domainspan);
8525         cpumask_and(d->domainspan, d->domainspan, cpu_map);
8526
8527         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8528                           GFP_KERNEL, num);
8529         if (!sg) {
8530                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for node %d\n",
8531                        num);
8532                 return -ENOMEM;
8533         }
8534         d->sched_group_nodes[num] = sg;
8535
8536         for_each_cpu(j, d->nodemask) {
8537                 sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
8538                 sd->groups = sg;
8539         }
8540
8541         sg->cpu_power = 0;
8542         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->nodemask);
8543         sg->next = sg;
8544         cpumask_or(d->covered, d->covered, d->nodemask);
8545
8546         prev = sg;
8547         for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
8548                 n = (num + j) % nr_node_ids;
8549                 cpumask_complement(d->notcovered, d->covered);
8550                 cpumask_and(d->tmpmask, d->notcovered, cpu_map);
8551                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, d->domainspan);
8552                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
8553                         break;
8554                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, cpumask_of_node(n));
8555                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
8556                         continue;
8557                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8558                                   GFP_KERNEL, num);
8559                 if (!sg) {
8560                         printk(KERN_WARNING
8561                                "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
8562                         return -ENOMEM;
8563                 }
8564                 sg->cpu_power = 0;
8565                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->tmpmask);
8566                 sg->next = prev->next;
8567                 cpumask_or(d->covered, d->covered, d->tmpmask);
8568                 prev->next = sg;
8569                 prev = sg;
8570         }
8571 out:
8572         return 0;
8573 }
8574 #endif /* CONFIG_NUMA */
8575
8576 #ifdef CONFIG_NUMA
8577 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
8578 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8579                               struct cpumask *nodemask)
8580 {
8581         int cpu, i;
8582
8583         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
8584                 struct sched_group **sched_group_nodes
8585                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
8586
8587                 if (!sched_group_nodes)
8588                         continue;
8589
8590                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8591                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
8592
8593                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8594                         if (cpumask_empty(nodemask))
8595                                 continue;
8596
8597                         if (sg == NULL)
8598                                 continue;
8599                         sg = sg->next;
8600 next_sg:
8601                         oldsg = sg;
8602                         sg = sg->next;
8603                         kfree(oldsg);
8604                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
8605                                 goto next_sg;
8606                 }
8607                 kfree(sched_group_nodes);
8608                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
8609         }
8610 }
8611 #else /* !CONFIG_NUMA */
8612 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8613                               struct cpumask *nodemask)
8614 {
8615 }
8616 #endif /* CONFIG_NUMA */
8617
8618 /*
8619  * Initialize sched groups cpu_power.
8620  *
8621  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
8622  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
8623  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
8624  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
8625  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
8626  * less cpu_power.
8627  */
8628 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
8629 {
8630         struct sched_domain *child;
8631         struct sched_group *group;
8632         long power;
8633         int weight;
8634
8635         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
8636
8637         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
8638                 return;
8639
8640         child = sd->child;
8641
8642         sd->groups->cpu_power = 0;
8643
8644         if (!child) {
8645                 power = SCHED_LOAD_SCALE;
8646                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
8647                 /*
8648                  * SMT siblings share the power of a single core.
8649                  * Usually multiple threads get a better yield out of
8650                  * that one core than a single thread would have,
8651                  * reflect that in sd->smt_gain.
8652                  */
8653                 if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
8654                         power *= sd->smt_gain;
8655                         power /= weight;
8656                         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
8657                 }
8658                 sd->groups->cpu_power += power;
8659                 return;
8660         }
8661
8662         /*
8663          * Add cpu_power of each child group to this groups cpu_power.
8664          */
8665         group = child->groups;
8666         do {
8667                 sd->groups->cpu_power += group->cpu_power;
8668                 group = group->next;
8669         } while (group != child->groups);
8670 }
8671
8672 /*
8673  * Initializers for schedule domains
8674  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
8675  */
8676
8677 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
8678 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
8679 #else
8680 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
8681 #endif
8682
8683 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
8684
8685 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
8686 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
8687 {                                                               \
8688         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
8689         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
8690         sd->level = SD_LV_##type;                               \
8691         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
8692 }
8693
8694 SD_INIT_FUNC(CPU)
8695 #ifdef CONFIG_NUMA
8696  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
8697  SD_INIT_FUNC(NODE)
8698 #endif
8699 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8700  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
8701 #endif
8702 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8703  SD_INIT_FUNC(MC)
8704 #endif
8705
8706 static int default_relax_domain_level = -1;
8707
8708 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
8709 {
8710         unsigned long val;
8711
8712         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
8713         if (val < SD_LV_MAX)
8714                 default_relax_domain_level = val;
8715
8716         return 1;
8717 }
8718 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
8719
8720 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
8721                                  struct sched_domain_attr *attr)
8722 {
8723         int request;
8724
8725         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
8726                 if (default_relax_domain_level < 0)
8727                         return;
8728                 else
8729                         request = default_relax_domain_level;
8730         } else
8731                 request = attr->relax_domain_level;
8732         if (request < sd->level) {
8733                 /* turn off idle balance on this domain */
8734                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8735         } else {
8736                 /* turn on idle balance on this domain */
8737                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8738         }
8739 }
8740
8741 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
8742                                  const struct cpumask *cpu_map)
8743 {
8744         switch (what) {
8745         case sa_sched_groups:
8746                 free_sched_groups(cpu_map, d->tmpmask); /* fall through */
8747                 d->sched_group_nodes = NULL;
8748         case sa_rootdomain:
8749                 free_rootdomain(d->rd); /* fall through */
8750         case sa_tmpmask:
8751                 free_cpumask_var(d->tmpmask); /* fall through */
8752         case sa_send_covered:
8753                 free_cpumask_var(d->send_covered); /* fall through */
8754         case sa_this_core_map:
8755                 free_cpumask_var(d->this_core_map); /* fall through */
8756         case sa_this_sibling_map:
8757                 free_cpumask_var(d->this_sibling_map); /* fall through */
8758         case sa_nodemask:
8759                 free_cpumask_var(d->nodemask); /* fall through */
8760         case sa_sched_group_nodes:
8761 #ifdef CONFIG_NUMA
8762                 kfree(d->sched_group_nodes); /* fall through */
8763         case sa_notcovered:
8764                 free_cpumask_var(d->notcovered); /* fall through */
8765         case sa_covered:
8766                 free_cpumask_var(d->covered); /* fall through */
8767         case sa_domainspan:
8768                 free_cpumask_var(d->domainspan); /* fall through */
8769 #endif
8770         case sa_none:
8771                 break;
8772         }
8773 }
8774
8775 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
8776                                                    const struct cpumask *cpu_map)
8777 {
8778 #ifdef CONFIG_NUMA
8779         if (!alloc_cpumask_var(&d->domainspan, GFP_KERNEL))
8780                 return sa_none;
8781         if (!alloc_cpumask_var(&d->covered, GFP_KERNEL))
8782                 return sa_domainspan;
8783         if (!alloc_cpumask_var(&d->notcovered, GFP_KERNEL))
8784                 return sa_covered;
8785         /* Allocate the per-node list of sched groups */
8786         d->sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids,
8787                                       sizeof(struct sched_group *), GFP_KERNEL);
8788         if (!d->sched_group_nodes) {
8789                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
8790                 return sa_notcovered;
8791         }
8792         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = d->sched_group_nodes;
8793 #endif
8794         if (!alloc_cpumask_var(&d->nodemask, GFP_KERNEL))
8795                 return sa_sched_group_nodes;
8796         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_sibling_map, GFP_KERNEL))
8797                 return sa_nodemask;
8798         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_core_map, GFP_KERNEL))
8799                 return sa_this_sibling_map;
8800         if (!alloc_cpumask_var(&d->send_covered, GFP_KERNEL))
8801                 return sa_this_core_map;
8802         if (!alloc_cpumask_var(&d->tmpmask, GFP_KERNEL))
8803                 return sa_send_covered;
8804         d->rd = alloc_rootdomain();
8805         if (!d->rd) {
8806                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
8807                 return sa_tmpmask;
8808         }
8809         return sa_rootdomain;
8810 }
8811
8812 static struct sched_domain *__build_numa_sched_domains(struct s_data *d,
8813         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr, int i)
8814 {
8815         struct sched_domain *sd = NULL;
8816 #ifdef CONFIG_NUMA
8817         struct sched_domain *parent;
8818
8819         d->sd_allnodes = 0;
8820         if (cpumask_weight(cpu_map) >
8821             SD_NODES_PER_DOMAIN * cpumask_weight(d->nodemask)) {
8822                 sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
8823                 SD_INIT(sd, ALLNODES);
8824                 set_domain_attribute(sd, attr);
8825                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
8826                 cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8827                 d->sd_allnodes = 1;
8828         }
8829         parent = sd;
8830
8831         sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
8832         SD_INIT(sd, NODE);
8833         set_domain_attribute(sd, attr);
8834         sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
8835         sd->parent = parent;
8836         if (parent)
8837                 parent->child = sd;
8838         cpumask_and(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(sd), cpu_map);
8839 #endif
8840         return sd;
8841 }
8842
8843 static struct sched_domain *__build_cpu_sched_domain(struct s_data *d,
8844         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8845         struct sched_domain *parent, int i)
8846 {
8847         struct sched_domain *sd;
8848         sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8849         SD_INIT(sd, CPU);
8850         set_domain_attribute(sd, attr);
8851         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), d->nodemask);
8852         sd->parent = parent;
8853         if (parent)
8854                 parent->child = sd;
8855         cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8856         return sd;
8857 }
8858
8859 static struct sched_domain *__build_mc_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 = parent;
8864 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8865         sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8866         SD_INIT(sd, MC);
8867         set_domain_attribute(sd, attr);
8868         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_coregroup_mask(i));
8869         sd->parent = parent;
8870         parent->child = sd;
8871         cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8872 #endif
8873         return sd;
8874 }
8875
8876 static struct sched_domain *__build_smt_sched_domain(struct s_data *d,
8877         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8878         struct sched_domain *parent, int i)
8879 {
8880         struct sched_domain *sd = parent;
8881 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8882         sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8883         SD_INIT(sd, SIBLING);
8884         set_domain_attribute(sd, attr);
8885         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, topology_thread_cpumask(i));
8886         sd->parent = parent;
8887         parent->child = sd;
8888         cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8889 #endif
8890         return sd;
8891 }
8892
8893 static void build_sched_groups(struct s_data *d, enum sched_domain_level l,
8894                                const struct cpumask *cpu_map, int cpu)
8895 {
8896         switch (l) {
8897 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8898         case SD_LV_SIBLING: /* set up CPU (sibling) groups */
8899                 cpumask_and(d->this_sibling_map, cpu_map,
8900                             topology_thread_cpumask(cpu));
8901                 if (cpu == cpumask_first(d->this_sibling_map))
8902                         init_sched_build_groups(d->this_sibling_map, cpu_map,
8903                                                 &cpu_to_cpu_group,
8904                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8905                 break;
8906 #endif
8907 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8908         case SD_LV_MC: /* set up multi-core groups */
8909                 cpumask_and(d->this_core_map, cpu_map, cpu_coregroup_mask(cpu));
8910                 if (cpu == cpumask_first(d->this_core_map))
8911                         init_sched_build_groups(d->this_core_map, cpu_map,
8912                                                 &cpu_to_core_group,
8913                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8914                 break;
8915 #endif
8916         case SD_LV_CPU: /* set up physical groups */
8917                 cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(cpu), cpu_map);
8918                 if (!cpumask_empty(d->nodemask))
8919                         init_sched_build_groups(d->nodemask, cpu_map,
8920                                                 &cpu_to_phys_group,
8921                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8922                 break;
8923 #ifdef CONFIG_NUMA
8924         case SD_LV_ALLNODES:
8925                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group,
8926                                         d->send_covered, d->tmpmask);
8927                 break;
8928 #endif
8929         default:
8930                 break;
8931         }
8932 }
8933
8934 /*
8935  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
8936  * to the individual cpus
8937  */
8938 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8939                                  struct sched_domain_attr *attr)
8940 {
8941         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
8942         struct s_data d;
8943         struct sched_domain *sd;
8944         int i;
8945 #ifdef CONFIG_NUMA
8946         d.sd_allnodes = 0;
8947 #endif
8948
8949         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
8950         if (alloc_state != sa_rootdomain)
8951                 goto error;
8952         alloc_state = sa_sched_groups;
8953
8954         /*
8955          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
8956          */
8957         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8958                 cpumask_and(d.nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)),
8959                             cpu_map);
8960
8961                 sd = __build_numa_sched_domains(&d, cpu_map, attr, i);
8962                 sd = __build_cpu_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8963                 sd = __build_mc_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8964                 sd = __build_smt_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8965         }
8966
8967         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8968                 build_sched_groups(&d, SD_LV_SIBLING, cpu_map, i);
8969                 build_sched_groups(&d, SD_LV_MC, cpu_map, i);
8970         }
8971
8972         /* Set up physical groups */
8973         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8974                 build_sched_groups(&d, SD_LV_CPU, cpu_map, i);
8975
8976 #ifdef CONFIG_NUMA
8977         /* Set up node groups */
8978         if (d.sd_allnodes)
8979                 build_sched_groups(&d, SD_LV_ALLNODES, cpu_map, 0);
8980
8981         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8982                 if (build_numa_sched_groups(&d, cpu_map, i))
8983                         goto error;
8984 #endif
8985
8986         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
8987 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8988         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8989                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8990                 init_sched_groups_power(i, sd);
8991         }
8992 #endif
8993 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8994         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8995                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8996                 init_sched_groups_power(i, sd);
8997         }
8998 #endif
8999
9000         for_each_cpu(i, cpu_map) {
9001                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
9002                 init_sched_groups_power(i, sd);
9003         }
9004
9005 #ifdef CONFIG_NUMA
9006         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
9007                 init_numa_sched_groups_power(d.sched_group_nodes[i]);
9008
9009         if (d.sd_allnodes) {
9010                 struct sched_group *sg;
9011
9012                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
9013                                                                 d.tmpmask);
9014                 init_numa_sched_groups_power(sg);
9015         }
9016 #endif
9017
9018         /* Attach the domains */
9019         for_each_cpu(i, cpu_map) {
9020 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9021                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
9022 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
9023                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
9024 #else
9025                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
9026 #endif
9027                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
9028         }
9029
9030         d.sched_group_nodes = NULL; /* don't free this we still need it */
9031         __free_domain_allocs(&d, sa_tmpmask, cpu_map);
9032         return 0;
9033
9034 error:
9035         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
9036         return -ENOMEM;
9037 }
9038
9039 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
9040 {
9041         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
9042 }
9043
9044 static struct cpumask *doms_cur;        /* current sched domains */
9045 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
9046 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
9047                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
9048
9049 /*
9050  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
9051  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
9052  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
9053  */
9054 static cpumask_var_t fallback_doms;
9055
9056 /*
9057  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
9058  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
9059  * or 0 if it stayed the same.
9060  */
9061 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
9062 {
9063         return 0;
9064 }
9065
9066 /*
9067  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
9068  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
9069  * exclude other special cases in the future.
9070  */
9071 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
9072 {
9073         int err;
9074
9075         arch_update_cpu_topology();
9076         ndoms_cur = 1;
9077         doms_cur = kmalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
9078         if (!doms_cur)
9079                 doms_cur = fallback_doms;
9080         cpumask_andnot(doms_cur, cpu_map, cpu_isolated_map);
9081         dattr_cur = NULL;
9082         err = build_sched_domains(doms_cur);
9083         register_sched_domain_sysctl();
9084
9085         return err;
9086 }
9087
9088 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
9089                                        struct cpumask *tmpmask)
9090 {
9091         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
9092 }
9093
9094 /*
9095  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
9096  * These cpus will now be attached to the NULL domain
9097  */
9098 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
9099 {
9100         /* Save because hotplug lock held. */
9101         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
9102         int i;
9103
9104         for_each_cpu(i, cpu_map)
9105                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
9106         synchronize_sched();
9107         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
9108 }
9109
9110 /* handle null as "default" */
9111 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
9112                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
9113 {
9114         struct sched_domain_attr tmp;
9115
9116         /* fast path */
9117         if (!new && !cur)
9118                 return 1;
9119
9120         tmp = SD_ATTR_INIT;
9121         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
9122                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
9123                         sizeof(struct sched_domain_attr));
9124 }
9125
9126 /*
9127  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
9128  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
9129  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
9130  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
9131  *
9132  * 'doms_new' is an array of cpumask's of length 'ndoms_new'.
9133  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
9134  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
9135  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
9136  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
9137  * it as it is.
9138  *
9139  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
9140  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
9141  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL &&
9142  * ndoms_new == 1, and partition_sched_domains() will fallback to
9143  * the single partition 'fallback_doms', it also forces the domains
9144  * to be rebuilt.
9145  *
9146  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
9147  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
9148  * and it will not create the default domain.
9149  *
9150  * Call with hotplug lock held
9151  */
9152 /* FIXME: Change to struct cpumask *doms_new[] */
9153 void partition_sched_domains(int ndoms_new, struct cpumask *doms_new,
9154                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
9155 {
9156         int i, j, n;
9157         int new_topology;
9158
9159         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9160
9161         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
9162         unregister_sched_domain_sysctl();
9163
9164         /* Let architecture update cpu core mappings. */
9165         new_topology = arch_update_cpu_topology();
9166
9167         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
9168
9169         /* Destroy deleted domains */
9170         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
9171                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
9172                         if (cpumask_equal(&doms_cur[i], &doms_new[j])
9173                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
9174                                 goto match1;
9175                 }
9176                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
9177                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
9178 match1:
9179                 ;
9180         }
9181
9182         if (doms_new == NULL) {
9183                 ndoms_cur = 0;
9184                 doms_new = fallback_doms;
9185                 cpumask_andnot(&doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
9186                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
9187         }
9188
9189         /* Build new domains */
9190         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
9191                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
9192                         if (cpumask_equal(&doms_new[i], &doms_cur[j])
9193                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
9194                                 goto match2;
9195                 }
9196                 /* no match - add a new doms_new */
9197                 __build_sched_domains(doms_new + i,
9198                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
9199 match2:
9200                 ;
9201         }
9202
9203         /* Remember the new sched domains */
9204         if (doms_cur != fallback_doms)
9205                 kfree(doms_cur);
9206         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
9207         doms_cur = doms_new;
9208         dattr_cur = dattr_new;
9209         ndoms_cur = ndoms_new;
9210
9211         register_sched_domain_sysctl();
9212
9213         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9214 }
9215
9216 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
9217 static void arch_reinit_sched_domains(void)
9218 {
9219         get_online_cpus();
9220
9221         /* Destroy domains first to force the rebuild */
9222         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
9223
9224         rebuild_sched_domains();
9225         put_online_cpus();
9226 }
9227
9228 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
9229 {
9230         unsigned int level = 0;
9231
9232         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
9233                 return -EINVAL;
9234
9235         /*
9236          * level is always be positive so don't check for
9237          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
9238          * What happens on 0 or 1 byte write,
9239          * need to check for count as well?
9240          */
9241
9242         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
9243                 return -EINVAL;
9244
9245         if (smt)
9246                 sched_smt_power_savings = level;
9247         else
9248                 sched_mc_power_savings = level;
9249
9250         arch_reinit_sched_domains();
9251
9252         return count;
9253 }
9254
9255 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9256 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
9257                                            char *page)
9258 {
9259         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
9260 }
9261 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
9262                                             const char *buf, size_t count)
9263 {
9264         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
9265 }
9266 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
9267                          sched_mc_power_savings_show,
9268                          sched_mc_power_savings_store);
9269 #endif
9270
9271 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9272 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
9273                                             char *page)
9274 {
9275         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
9276 }
9277 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
9278                                              const char *buf, size_t count)
9279 {
9280         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
9281 }
9282 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
9283                    sched_smt_power_savings_show,
9284                    sched_smt_power_savings_store);
9285 #endif
9286
9287 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
9288 {
9289         int err = 0;
9290
9291 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9292         if (smt_capable())
9293                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
9294                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
9295 #endif
9296 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9297         if (!err && mc_capable())
9298                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
9299                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
9300 #endif
9301         return err;
9302 }
9303 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
9304
9305 #ifndef CONFIG_CPUSETS
9306 /*
9307  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
9308  * When cpusets are enabled they take over this function.
9309  */
9310 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
9311                                 unsigned long action, void *hcpu)
9312 {
9313         switch (action) {
9314         case CPU_ONLINE:
9315         case CPU_ONLINE_FROZEN:
9316         case CPU_DOWN_PREPARE:
9317         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
9318         case CPU_DOWN_FAILED:
9319         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
9320                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
9321                 return NOTIFY_OK;
9322
9323         default:
9324                 return NOTIFY_DONE;
9325         }
9326 }
9327 #endif
9328
9329 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
9330                                 unsigned long action, void *hcpu)
9331 {
9332         int cpu = (int)(long)hcpu;
9333
9334         switch (action) {
9335         case CPU_DOWN_PREPARE:
9336         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
9337                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
9338                 return NOTIFY_OK;
9339
9340         case CPU_DOWN_FAILED:
9341         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
9342         case CPU_ONLINE:
9343         case CPU_ONLINE_FROZEN:
9344                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
9345                 return NOTIFY_OK;
9346
9347         default:
9348                 return NOTIFY_DONE;
9349         }
9350 }
9351
9352 void __init sched_init_smp(void)
9353 {
9354         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
9355
9356         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
9357         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
9358
9359 #if defined(CONFIG_NUMA)
9360         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
9361                                                                 GFP_KERNEL);
9362         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
9363 #endif
9364         get_online_cpus();
9365         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9366         arch_init_sched_domains(cpu_active_mask);
9367         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
9368         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
9369                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
9370         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9371         put_online_cpus();
9372
9373 #ifndef CONFIG_CPUSETS
9374         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
9375         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
9376 #endif
9377
9378         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
9379         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
9380
9381         init_hrtick();
9382
9383         /* Move init over to a non-isolated CPU */
9384         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
9385                 BUG();
9386         sched_init_granularity();
9387         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
9388
9389         init_sched_rt_class();
9390 }
9391 #else
9392 void __init sched_init_smp(void)
9393 {
9394         sched_init_granularity();
9395 }
9396 #endif /* CONFIG_SMP */
9397
9398 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
9399
9400 int in_sched_functions(unsigned long addr)
9401 {
9402         return in_lock_functions(addr) ||
9403                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
9404                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
9405 }
9406
9407 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
9408 {
9409         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
9410         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
9411 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9412         cfs_rq->rq = rq;
9413 #endif
9414         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
9415 }
9416
9417 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
9418 {
9419         struct rt_prio_array *array;
9420         int i;
9421
9422         array = &rt_rq->active;
9423         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
9424                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
9425                 __clear_bit(i, array->bitmap);
9426         }
9427         /* delimiter for bitsearch: */
9428         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
9429
9430 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9431         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
9432 #ifdef CONFIG_SMP
9433         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
9434 #endif
9435 #endif
9436 #ifdef CONFIG_SMP
9437         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
9438         rt_rq->overloaded = 0;
9439         plist_head_init(&rt_rq->pushable_tasks, &rq->lock);
9440 #endif
9441
9442         rt_rq->rt_time = 0;
9443         rt_rq->rt_throttled = 0;
9444         rt_rq->rt_runtime = 0;
9445         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9446
9447 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9448         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
9449         rt_rq->rq = rq;
9450 #endif
9451 }
9452
9453 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9454 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
9455                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
9456                                 struct sched_entity *parent)
9457 {
9458         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9459         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
9460         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
9461         cfs_rq->tg = tg;
9462         if (add)
9463                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
9464
9465         tg->se[cpu] = se;
9466         /* se could be NULL for init_task_group */
9467         if (!se)
9468                 return;
9469
9470         if (!parent)
9471                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
9472         else
9473                 se->cfs_rq = parent->my_q;
9474
9475         se->my_q = cfs_rq;
9476         se->load.weight = tg->shares;
9477         se->load.inv_weight = 0;
9478         se->parent = parent;
9479 }
9480 #endif
9481
9482 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9483 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
9484                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
9485                 struct sched_rt_entity *parent)
9486 {
9487         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9488
9489         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
9490         init_rt_rq(rt_rq, rq);
9491         rt_rq->tg = tg;
9492         rt_rq->rt_se = rt_se;
9493         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9494         if (add)
9495                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
9496
9497         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
9498         if (!rt_se)
9499                 return;
9500
9501         if (!parent)
9502                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
9503         else
9504                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
9505
9506         rt_se->my_q = rt_rq;
9507         rt_se->parent = parent;
9508         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
9509 }
9510 #endif
9511
9512 void __init sched_init(void)
9513 {
9514         int i, j;
9515         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
9516
9517 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9518         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9519 #endif
9520 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9521         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9522 #endif
9523 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9524         alloc_size *= 2;
9525 #endif
9526 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9527         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
9528 #endif
9529         /*
9530          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
9531          * we use alloc_bootmem().
9532          */
9533         if (alloc_size) {
9534                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
9535
9536 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9537                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9538                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9539
9540                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9541                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9542
9543 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9544                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9545                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9546
9547                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9548                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9549 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9550 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9551 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9552                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9553                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9554
9555                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9556                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9557
9558 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9559                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9560                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9561
9562                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9563                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9564 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9565 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9566 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9567                 for_each_possible_cpu(i) {
9568                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
9569                         ptr += cpumask_size();
9570                 }
9571 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9572         }
9573
9574 #ifdef CONFIG_SMP
9575         init_defrootdomain();
9576 #endif
9577
9578         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
9579                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9580
9581 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9582         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
9583                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9584 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9585         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
9586                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
9587 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9588 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9589
9590 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9591         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
9592         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
9593
9594 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9595         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
9596         init_task_group.parent = &root_task_group;
9597         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
9598 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9599 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9600
9601 #if defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED && defined CONFIG_SMP
9602         update_shares_data = __alloc_percpu(nr_cpu_ids * sizeof(unsigned long),
9603                                             __alignof__(unsigned long));
9604 #endif
9605         for_each_possible_cpu(i) {
9606                 struct rq *rq;
9607
9608                 rq = cpu_rq(i);
9609                 spin_lock_init(&rq->lock);
9610                 rq->nr_running = 0;
9611                 rq->calc_load_active = 0;
9612                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9613                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
9614                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
9615 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9616                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
9617                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
9618 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9619                 /*
9620                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
9621                  *
9622                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
9623                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
9624                  * system cpu resource is divided among the tasks of
9625                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
9626                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
9627                  * (se->load.weight).
9628                  *
9629                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
9630                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
9631                  * then A0's share of the cpu resource is:
9632                  *
9633                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
9634                  *
9635                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
9636                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
9637                  */
9638                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
9639 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9640                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
9641                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
9642                 /*
9643                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
9644                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
9645                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
9646                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
9647                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
9648                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
9649                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
9650                  * (init_tg_cfs_rq) and having one entity represent this group of
9651                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
9652                  */
9653                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
9654                                 &per_cpu(init_tg_cfs_rq, i),
9655                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
9656                                 root_task_group.se[i]);
9657
9658 #endif
9659 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9660
9661                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
9662 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9663                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
9664 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9665                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
9666 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9667                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
9668                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
9669                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
9670                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
9671                                 root_task_group.rt_se[i]);
9672 #endif
9673 #endif
9674
9675                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
9676                         rq->cpu_load[j] = 0;
9677 #ifdef CONFIG_SMP
9678                 rq->sd = NULL;
9679                 rq->rd = NULL;
9680                 rq->post_schedule = 0;
9681                 rq->active_balance = 0;
9682                 rq->next_balance = jiffies;
9683                 rq->push_cpu = 0;
9684                 rq->cpu = i;
9685                 rq->online = 0;
9686                 rq->migration_thread = NULL;
9687                 rq->idle_stamp = 0;
9688                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
9689                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
9690                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
9691 #endif
9692                 init_rq_hrtick(rq);
9693                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
9694         }
9695
9696         set_load_weight(&init_task);
9697
9698 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
9699         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
9700 #endif
9701
9702 #ifdef CONFIG_SMP
9703         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
9704 #endif
9705
9706 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
9707         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
9708 #endif
9709
9710         /*
9711          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
9712          */
9713         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
9714         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
9715
9716         /*
9717          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
9718          * called from this thread, however somewhere below it might be,
9719          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
9720          * when this runqueue becomes "idle".
9721          */
9722         init_idle(current, smp_processor_id());
9723
9724         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9725
9726         /*
9727          * During early bootup we pretend to be a normal task:
9728          */
9729         current->sched_class = &fair_sched_class;
9730
9731         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9732         zalloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9733 #ifdef CONFIG_SMP
9734 #ifdef CONFIG_NO_HZ
9735         zalloc_cpumask_var(&nohz.cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9736         alloc_cpumask_var(&nohz.ilb_grp_nohz_mask, GFP_NOWAIT);
9737 #endif
9738         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
9739         if (cpu_isolated_map == NULL)
9740                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
9741 #endif /* SMP */
9742
9743         perf_event_init();
9744
9745         scheduler_running = 1;
9746 }
9747
9748 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
9749 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
9750 {
9751         int nested = preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE;
9752
9753         return (nested == PREEMPT_INATOMIC_BASE + preempt_offset);
9754 }
9755
9756 void __might_sleep(char *file, int line, int preempt_offset)
9757 {
9758 #ifdef in_atomic
9759         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
9760
9761         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
9762             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
9763                 return;
9764         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9765                 return;
9766         prev_jiffy = jiffies;
9767
9768         printk(KERN_ERR
9769                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
9770                         file, line);
9771         printk(KERN_ERR
9772                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
9773                         in_atomic(), irqs_disabled(),
9774                         current->pid, current->comm);
9775
9776         debug_show_held_locks(current);
9777         if (irqs_disabled())
9778                 print_irqtrace_events(current);
9779         dump_stack();
9780 #endif
9781 }
9782 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
9783 #endif
9784
9785 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
9786 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
9787 {
9788         int on_rq;
9789
9790         update_rq_clock(rq);
9791         on_rq = p->se.on_rq;
9792         if (on_rq)
9793                 deactivate_task(rq, p, 0);
9794         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
9795         if (on_rq) {
9796                 activate_task(rq, p, 0);
9797                 resched_task(rq->curr);
9798         }
9799 }
9800
9801 void normalize_rt_tasks(void)
9802 {
9803         struct task_struct *g, *p;
9804         unsigned long flags;
9805         struct rq *rq;
9806
9807         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
9808         do_each_thread(g, p) {
9809                 /*
9810                  * Only normalize user tasks:
9811                  */
9812                 if (!p->mm)
9813                         continue;
9814
9815                 p->se.exec_start                = 0;
9816 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
9817                 p->se.wait_start                = 0;
9818                 p->se.sleep_start               = 0;
9819                 p->se.block_start               = 0;
9820 #endif
9821
9822                 if (!rt_task(p)) {
9823                         /*
9824                          * Renice negative nice level userspace
9825                          * tasks back to 0:
9826                          */
9827                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
9828                                 set_user_nice(p, 0);
9829                         continue;
9830                 }
9831
9832                 spin_lock(&p->pi_lock);
9833                 rq = __task_rq_lock(p);
9834
9835                 normalize_task(rq, p);
9836
9837                 __task_rq_unlock(rq);
9838                 spin_unlock(&p->pi_lock);
9839         } while_each_thread(g, p);
9840
9841         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
9842 }
9843
9844 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
9845
9846 #ifdef CONFIG_IA64
9847 /*
9848  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
9849  *
9850  * They can only be called when the whole system has been
9851  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
9852  * activity can take place. Using them for anything else would
9853  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
9854  * under any other configuration.
9855  */
9856
9857 /**
9858  * curr_task - return the current task for a given cpu.
9859  * @cpu: the processor in question.
9860  *
9861  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9862  */
9863 struct task_struct *curr_task(int cpu)
9864 {
9865         return cpu_curr(cpu);
9866 }
9867
9868 /**
9869  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
9870  * @cpu: the processor in question.
9871  * @p: the task pointer to set.
9872  *
9873  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
9874  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
9875  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
9876  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
9877  * and caller must save the original value of the current task (see
9878  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
9879  * re-starting the system.
9880  *
9881  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9882  */
9883 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
9884 {
9885         cpu_curr(cpu) = p;
9886 }
9887
9888 #endif
9889
9890 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9891 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9892 {
9893         int i;
9894
9895         for_each_possible_cpu(i) {
9896                 if (tg->cfs_rq)
9897                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
9898                 if (tg->se)
9899                         kfree(tg->se[i]);
9900         }
9901
9902         kfree(tg->cfs_rq);
9903         kfree(tg->se);
9904 }
9905
9906 static
9907 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9908 {
9909         struct cfs_rq *cfs_rq;
9910         struct sched_entity *se;
9911         struct rq *rq;
9912         int i;
9913
9914         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9915         if (!tg->cfs_rq)
9916                 goto err;
9917         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9918         if (!tg->se)
9919                 goto err;
9920
9921         tg->shares = NICE_0_LOAD;
9922
9923         for_each_possible_cpu(i) {
9924                 rq = cpu_rq(i);
9925
9926                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
9927                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9928                 if (!cfs_rq)
9929                         goto err;
9930
9931                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
9932                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9933                 if (!se)
9934                         goto err;
9935
9936                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
9937         }
9938
9939         return 1;
9940
9941  err:
9942         return 0;
9943 }
9944
9945 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9946 {
9947         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
9948                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
9949 }
9950
9951 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9952 {
9953         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
9954 }
9955 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
9956 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9957 {
9958 }
9959
9960 static inline
9961 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9962 {
9963         return 1;
9964 }
9965
9966 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9967 {
9968 }
9969
9970 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9971 {
9972 }
9973 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9974
9975 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9976 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9977 {
9978         int i;
9979
9980         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
9981
9982         for_each_possible_cpu(i) {
9983                 if (tg->rt_rq)
9984                         kfree(tg->rt_rq[i]);
9985                 if (tg->rt_se)
9986                         kfree(tg->rt_se[i]);
9987         }
9988
9989         kfree(tg->rt_rq);
9990         kfree(tg->rt_se);
9991 }
9992
9993 static
9994 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9995 {
9996         struct rt_rq *rt_rq;
9997         struct sched_rt_entity *rt_se;
9998         struct rq *rq;
9999         int i;
10000
10001         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
10002         if (!tg->rt_rq)
10003                 goto err;
10004         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
10005         if (!tg->rt_se)
10006                 goto err;
10007
10008         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
10009                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
10010
10011         for_each_possible_cpu(i) {
10012                 rq = cpu_rq(i);
10013
10014                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
10015                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
10016                 if (!rt_rq)
10017                         goto err;
10018
10019                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
10020                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
10021                 if (!rt_se)
10022                         goto err;
10023
10024                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
10025         }
10026
10027         return 1;
10028
10029  err:
10030         return 0;
10031 }
10032
10033 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
10034 {
10035         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
10036                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
10037 }
10038
10039 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
10040 {
10041         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
10042 }
10043 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10044 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
10045 {
10046 }
10047
10048 static inline
10049 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
10050 {
10051         return 1;
10052 }
10053
10054 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
10055 {
10056 }
10057
10058 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
10059 {
10060 }
10061 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10062
10063 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
10064 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
10065 {
10066         free_fair_sched_group(tg);
10067         free_rt_sched_group(tg);
10068         kfree(tg);
10069 }
10070
10071 /* allocate runqueue etc for a new task group */
10072 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
10073 {
10074         struct task_group *tg;
10075         unsigned long flags;
10076         int i;
10077
10078         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
10079         if (!tg)
10080                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10081
10082         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
10083                 goto err;
10084
10085         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
10086                 goto err;
10087
10088         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10089         for_each_possible_cpu(i) {
10090                 register_fair_sched_group(tg, i);
10091                 register_rt_sched_group(tg, i);
10092         }
10093         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
10094
10095         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
10096
10097         tg->parent = parent;
10098         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
10099         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
10100         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10101
10102         return tg;
10103
10104 err:
10105         free_sched_group(tg);
10106         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10107 }
10108
10109 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
10110 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
10111 {
10112         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
10113         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
10114 }
10115
10116 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
10117 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
10118 {
10119         unsigned long flags;
10120         int i;
10121
10122         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10123         for_each_possible_cpu(i) {
10124                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
10125                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
10126         }
10127         list_del_rcu(&tg->list);
10128         list_del_rcu(&tg->siblings);
10129         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10130
10131         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
10132         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
10133 }
10134
10135 /* change task's runqueue when it moves between groups.
10136  *      The caller of this function should have put the task in its new group
10137  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
10138  *      reflect its new group.
10139  */
10140 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
10141 {
10142         int on_rq, running;
10143         unsigned long flags;
10144         struct rq *rq;
10145
10146         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
10147
10148         update_rq_clock(rq);
10149
10150         running = task_current(rq, tsk);
10151         on_rq = tsk->se.on_rq;
10152
10153         if (on_rq)
10154                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
10155         if (unlikely(running))
10156                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
10157
10158         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
10159
10160 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10161         if (tsk->sched_class->moved_group)
10162                 tsk->sched_class->moved_group(tsk, on_rq);
10163 #endif
10164
10165         if (unlikely(running))
10166                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
10167         if (on_rq)
10168                 enqueue_task(rq, tsk, 0, false);
10169
10170         task_rq_unlock(rq, &flags);
10171 }
10172 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
10173
10174 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10175 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
10176 {
10177         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
10178         int on_rq;
10179
10180         on_rq = se->on_rq;
10181         if (on_rq)
10182                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
10183
10184         se->load.weight = shares;
10185         se->load.inv_weight = 0;
10186
10187         if (on_rq)
10188                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
10189 }
10190
10191 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
10192 {
10193         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
10194         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
10195         unsigned long flags;
10196
10197         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
10198         __set_se_shares(se, shares);
10199         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
10200 }
10201
10202 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
10203
10204 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
10205 {
10206         int i;
10207         unsigned long flags;
10208
10209         /*
10210          * We can't change the weight of the root cgroup.
10211          */
10212         if (!tg->se[0])
10213                 return -EINVAL;
10214
10215         if (shares < MIN_SHARES)
10216                 shares = MIN_SHARES;
10217         else if (shares > MAX_SHARES)
10218                 shares = MAX_SHARES;
10219
10220         mutex_lock(&shares_mutex);
10221         if (tg->shares == shares)
10222                 goto done;
10223
10224         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10225         for_each_possible_cpu(i)
10226                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
10227         list_del_rcu(&tg->siblings);
10228         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10229
10230         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
10231         synchronize_sched();
10232
10233         /*
10234          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
10235          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
10236          */
10237         tg->shares = shares;
10238         for_each_possible_cpu(i) {
10239                 /*
10240                  * force a rebalance
10241                  */
10242                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
10243                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
10244         }
10245
10246         /*
10247          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
10248          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
10249          */
10250         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10251         for_each_possible_cpu(i)
10252                 register_fair_sched_group(tg, i);
10253         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
10254         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10255 done:
10256         mutex_unlock(&shares_mutex);
10257         return 0;
10258 }
10259
10260 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
10261 {
10262         return tg->shares;
10263 }
10264 #endif
10265
10266 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10267 /*
10268  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
10269  */
10270 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
10271
10272 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
10273 {
10274         if (runtime == RUNTIME_INF)
10275                 return 1ULL << 20;
10276
10277         return div64_u64(runtime << 20, period);
10278 }
10279
10280 /* Must be called with tasklist_lock held */
10281 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
10282 {
10283         struct task_struct *g, *p;
10284
10285         do_each_thread(g, p) {
10286                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
10287                         return 1;
10288         } while_each_thread(g, p);
10289
10290         return 0;
10291 }
10292
10293 struct rt_schedulable_data {
10294         struct task_group *tg;
10295         u64 rt_period;
10296         u64 rt_runtime;
10297 };
10298
10299 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
10300 {
10301         struct rt_schedulable_data *d = data;
10302         struct task_group *child;
10303         unsigned long total, sum = 0;
10304         u64 period, runtime;
10305
10306         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10307         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10308
10309         if (tg == d->tg) {
10310                 period = d->rt_period;
10311                 runtime = d->rt_runtime;
10312         }
10313
10314 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
10315         if (tg == &root_task_group) {
10316                 period = global_rt_period();
10317                 runtime = global_rt_runtime();
10318         }
10319 #endif
10320
10321         /*
10322          * Cannot have more runtime than the period.
10323          */
10324         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
10325                 return -EINVAL;
10326
10327         /*
10328          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
10329          */
10330         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
10331                 return -EBUSY;
10332
10333         total = to_ratio(period, runtime);
10334
10335         /*
10336          * Nobody can have more than the global setting allows.
10337          */
10338         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
10339                 return -EINVAL;
10340
10341         /*
10342          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
10343          */
10344         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
10345                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
10346                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
10347
10348                 if (child == d->tg) {
10349                         period = d->rt_period;
10350                         runtime = d->rt_runtime;
10351                 }
10352
10353                 sum += to_ratio(period, runtime);
10354         }
10355
10356         if (sum > total)
10357                 return -EINVAL;
10358
10359         return 0;
10360 }
10361
10362 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
10363 {
10364         struct rt_schedulable_data data = {
10365                 .tg = tg,
10366                 .rt_period = period,
10367                 .rt_runtime = runtime,
10368         };
10369
10370         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
10371 }
10372
10373 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
10374                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
10375 {
10376         int i, err = 0;
10377
10378         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10379         read_lock(&tasklist_lock);
10380         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
10381         if (err)
10382                 goto unlock;
10383
10384         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10385         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
10386         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
10387
10388         for_each_possible_cpu(i) {
10389                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
10390
10391                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10392                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
10393                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10394         }
10395         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10396  unlock:
10397         read_unlock(&tasklist_lock);
10398         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10399
10400         return err;
10401 }
10402
10403 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
10404 {
10405         u64 rt_runtime, rt_period;
10406
10407         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10408         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
10409         if (rt_runtime_us < 0)
10410                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
10411
10412         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10413 }
10414
10415 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
10416 {
10417         u64 rt_runtime_us;
10418
10419         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
10420                 return -1;
10421
10422         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10423         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
10424         return rt_runtime_us;
10425 }
10426
10427 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
10428 {
10429         u64 rt_runtime, rt_period;
10430
10431         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
10432         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10433
10434         if (rt_period == 0)
10435                 return -EINVAL;
10436
10437         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10438 }
10439
10440 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
10441 {
10442         u64 rt_period_us;
10443
10444         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10445         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
10446         return rt_period_us;
10447 }
10448
10449 static int sched_rt_global_constraints(void)
10450 {
10451         u64 runtime, period;
10452         int ret = 0;
10453
10454         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10455                 return -EINVAL;
10456
10457         runtime = global_rt_runtime();
10458         period = global_rt_period();
10459
10460         /*
10461          * Sanity check on the sysctl variables.
10462          */
10463         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
10464                 return -EINVAL;
10465
10466         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10467         read_lock(&tasklist_lock);
10468         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
10469         read_unlock(&tasklist_lock);
10470         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10471
10472         return ret;
10473 }
10474
10475 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
10476 {
10477         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
10478         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
10479                 return 0;
10480
10481         return 1;
10482 }
10483
10484 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10485 static int sched_rt_global_constraints(void)
10486 {
10487         unsigned long flags;
10488         int i;
10489
10490         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10491                 return -EINVAL;
10492
10493         /*
10494          * There's always some RT tasks in the root group
10495          * -- migration, kstopmachine etc..
10496          */
10497         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
10498                 return -EBUSY;
10499
10500         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10501         for_each_possible_cpu(i) {
10502                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
10503
10504                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10505                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
10506                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10507         }
10508         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10509
10510         return 0;
10511 }
10512 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10513
10514 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
10515                 void __user *buffer, size_t *lenp,
10516                 loff_t *ppos)
10517 {
10518         int ret;
10519         int old_period, old_runtime;
10520         static DEFINE_MUTEX(mutex);
10521
10522         mutex_lock(&mutex);
10523         old_period = sysctl_sched_rt_period;
10524         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
10525
10526         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
10527
10528         if (!ret && write) {
10529                 ret = sched_rt_global_constraints();
10530                 if (ret) {
10531                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
10532                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
10533                 } else {
10534                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
10535                         def_rt_bandwidth.rt_period =
10536                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
10537                 }
10538         }
10539         mutex_unlock(&mutex);
10540
10541         return ret;
10542 }
10543
10544 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
10545
10546 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
10547 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
10548 {
10549         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
10550                             struct task_group, css);
10551 }
10552
10553 static struct cgroup_subsys_state *
10554 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10555 {
10556         struct task_group *tg, *parent;
10557
10558         if (!cgrp->parent) {
10559                 /* This is early initialization for the top cgroup */
10560                 return &init_task_group.css;
10561         }
10562
10563         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
10564         tg = sched_create_group(parent);
10565         if (IS_ERR(tg))
10566                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10567
10568         return &tg->css;
10569 }
10570
10571 static void
10572 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10573 {
10574         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10575
10576         sched_destroy_group(tg);
10577 }
10578
10579 static int
10580 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
10581 {
10582 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10583         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
10584                 return -EINVAL;
10585 #else
10586         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
10587         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
10588                 return -EINVAL;
10589 #endif
10590         return 0;
10591 }
10592
10593 static int
10594 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10595                       struct task_struct *tsk, bool threadgroup)
10596 {
10597         int retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, tsk);
10598         if (retval)
10599                 return retval;
10600         if (threadgroup) {
10601                 struct task_struct *c;
10602                 rcu_read_lock();
10603                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
10604                         retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, c);
10605                         if (retval) {
10606                                 rcu_read_unlock();
10607                                 return retval;
10608                         }
10609                 }
10610                 rcu_read_unlock();
10611         }
10612         return 0;
10613 }
10614
10615 static void
10616 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10617                   struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk,
10618                   bool threadgroup)
10619 {
10620         sched_move_task(tsk);
10621         if (threadgroup) {
10622                 struct task_struct *c;
10623                 rcu_read_lock();
10624                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
10625                         sched_move_task(c);
10626                 }
10627                 rcu_read_unlock();
10628         }
10629 }
10630
10631 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10632 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10633                                 u64 shareval)
10634 {
10635         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
10636 }
10637
10638 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10639 {
10640         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10641
10642         return (u64) tg->shares;
10643 }
10644 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
10645
10646 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10647 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10648                                 s64 val)
10649 {
10650         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
10651 }
10652
10653 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10654 {
10655         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
10656 }
10657
10658 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10659                 u64 rt_period_us)
10660 {
10661         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
10662 }
10663
10664 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10665 {
10666         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
10667 }
10668 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10669
10670 static struct cftype cpu_files[] = {
10671 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10672         {
10673                 .name = "shares",
10674                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
10675                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
10676         },
10677 #endif
10678 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10679         {
10680                 .name = "rt_runtime_us",
10681                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
10682                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
10683         },
10684         {
10685                 .name = "rt_period_us",
10686                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
10687                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
10688         },
10689 #endif
10690 };
10691
10692 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
10693 {
10694         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
10695 }
10696
10697 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
10698         .name           = "cpu",
10699         .create         = cpu_cgroup_create,
10700         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
10701         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
10702         .attach         = cpu_cgroup_attach,
10703         .populate       = cpu_cgroup_populate,
10704         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
10705         .early_init     = 1,
10706 };
10707
10708 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
10709
10710 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
10711
10712 /*
10713  * CPU accounting code for task groups.
10714  *
10715  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
10716  * (balbir@in.ibm.com).
10717  */
10718
10719 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
10720 struct cpuacct {
10721         struct cgroup_subsys_state css;
10722         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
10723         u64 *cpuusage;
10724         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
10725         struct cpuacct *parent;
10726 };
10727
10728 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
10729
10730 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
10731 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
10732 {
10733         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
10734                             struct cpuacct, css);
10735 }
10736
10737 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
10738 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
10739 {
10740         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
10741                             struct cpuacct, css);
10742 }
10743
10744 /* create a new cpu accounting group */
10745 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
10746         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10747 {
10748         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
10749         int i;
10750
10751         if (!ca)
10752                 goto out;
10753
10754         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
10755         if (!ca->cpuusage)
10756                 goto out_free_ca;
10757
10758         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10759                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
10760                         goto out_free_counters;
10761
10762         if (cgrp->parent)
10763                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
10764
10765         return &ca->css;
10766
10767 out_free_counters:
10768         while (--i >= 0)
10769                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10770         free_percpu(ca->cpuusage);
10771 out_free_ca:
10772         kfree(ca);
10773 out:
10774         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10775 }
10776
10777 /* destroy an existing cpu accounting group */
10778 static void
10779 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10780 {
10781         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10782         int i;
10783
10784         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10785                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10786         free_percpu(ca->cpuusage);
10787         kfree(ca);
10788 }
10789
10790 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
10791 {
10792         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10793         u64 data;
10794
10795 #ifndef CONFIG_64BIT
10796         /*
10797          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
10798          */
10799         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10800         data = *cpuusage;
10801         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10802 #else
10803         data = *cpuusage;
10804 #endif
10805
10806         return data;
10807 }
10808
10809 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
10810 {
10811         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10812
10813 #ifndef CONFIG_64BIT
10814         /*
10815          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
10816          */
10817         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10818         *cpuusage = val;
10819         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10820 #else
10821         *cpuusage = val;
10822 #endif
10823 }
10824
10825 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
10826 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10827 {
10828         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10829         u64 totalcpuusage = 0;
10830         int i;
10831
10832         for_each_present_cpu(i)
10833                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10834
10835         return totalcpuusage;
10836 }
10837
10838 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10839                                                                 u64 reset)
10840 {
10841         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10842         int err = 0;
10843         int i;
10844
10845         if (reset) {
10846                 err = -EINVAL;
10847                 goto out;
10848         }
10849
10850         for_each_present_cpu(i)
10851                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
10852
10853 out:
10854         return err;
10855 }
10856
10857 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
10858                                    struct seq_file *m)
10859 {
10860         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
10861         u64 percpu;
10862         int i;
10863
10864         for_each_present_cpu(i) {
10865                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10866                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
10867         }
10868         seq_printf(m, "\n");
10869         return 0;
10870 }
10871
10872 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
10873         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
10874         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
10875 };
10876
10877 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10878                 struct cgroup_map_cb *cb)
10879 {
10880         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10881         int i;
10882
10883         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
10884                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
10885                 val = cputime64_to_clock_t(val);
10886                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
10887         }
10888         return 0;
10889 }
10890
10891 static struct cftype files[] = {
10892         {
10893                 .name = "usage",
10894                 .read_u64 = cpuusage_read,
10895                 .write_u64 = cpuusage_write,
10896         },
10897         {
10898                 .name = "usage_percpu",
10899                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
10900         },
10901         {
10902                 .name = "stat",
10903                 .read_map = cpuacct_stats_show,
10904         },
10905 };
10906
10907 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10908 {
10909         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
10910 }
10911
10912 /*
10913  * charge this task's execution time to its accounting group.
10914  *
10915  * called with rq->lock held.
10916  */
10917 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
10918 {
10919         struct cpuacct *ca;
10920         int cpu;
10921
10922         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10923                 return;
10924
10925         cpu = task_cpu(tsk);
10926
10927         rcu_read_lock();
10928
10929         ca = task_ca(tsk);
10930
10931         for (; ca; ca = ca->parent) {
10932                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10933                 *cpuusage += cputime;
10934         }
10935
10936         rcu_read_unlock();
10937 }
10938
10939 /*
10940  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
10941  */
10942 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
10943                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
10944 {
10945         struct cpuacct *ca;
10946
10947         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10948                 return;
10949
10950         rcu_read_lock();
10951         ca = task_ca(tsk);
10952
10953         do {
10954                 percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val);
10955                 ca = ca->parent;
10956         } while (ca);
10957         rcu_read_unlock();
10958 }
10959
10960 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
10961         .name = "cpuacct",
10962         .create = cpuacct_create,
10963         .destroy = cpuacct_destroy,
10964         .populate = cpuacct_populate,
10965         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
10966 };
10967 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */
10968
10969 #ifndef CONFIG_SMP
10970
10971 int rcu_expedited_torture_stats(char *page)
10972 {
10973         return 0;
10974 }
10975 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_expedited_torture_stats);
10976
10977 void synchronize_sched_expedited(void)
10978 {
10979 }
10980 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
10981
10982 #else /* #ifndef CONFIG_SMP */
10983
10984 static DEFINE_PER_CPU(struct migration_req, rcu_migration_req);
10985 static DEFINE_MUTEX(rcu_sched_expedited_mutex);
10986
10987 #define RCU_EXPEDITED_STATE_POST -2
10988 #define RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE -1
10989
10990 static int rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE;
10991
10992 int rcu_expedited_torture_stats(char *page)
10993 {
10994         int cnt = 0;
10995         int cpu;
10996
10997         cnt += sprintf(&page[cnt], "state: %d /", rcu_expedited_state);
10998         for_each_online_cpu(cpu) {
10999                  cnt += sprintf(&page[cnt], " %d:%d",
11000                                 cpu, per_cpu(rcu_migration_req, cpu).dest_cpu);
11001         }
11002         cnt += sprintf(&page[cnt], "\n");
11003         return cnt;
11004 }
11005 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_expedited_torture_stats);
11006
11007 static long synchronize_sched_expedited_count;
11008
11009 /*
11010  * Wait for an rcu-sched grace period to elapse, but use "big hammer"
11011  * approach to force grace period to end quickly.  This consumes
11012  * significant time on all CPUs, and is thus not recommended for
11013  * any sort of common-case code.
11014  *
11015  * Note that it is illegal to call this function while holding any
11016  * lock that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  Failing to
11017  * observe this restriction will result in deadlock.
11018  */
11019 void synchronize_sched_expedited(void)
11020 {
11021         int cpu;
11022         unsigned long flags;
11023         bool need_full_sync = 0;
11024         struct rq *rq;
11025         struct migration_req *req;
11026         long snap;
11027         int trycount = 0;
11028
11029         smp_mb();  /* ensure prior mod happens before capturing snap. */
11030         snap = ACCESS_ONCE(synchronize_sched_expedited_count) + 1;
11031         get_online_cpus();
11032         while (!mutex_trylock(&rcu_sched_expedited_mutex)) {
11033                 put_online_cpus();
11034                 if (trycount++ < 10)
11035                         udelay(trycount * num_online_cpus());
11036                 else {
11037                         synchronize_sched();
11038                         return;
11039                 }
11040                 if (ACCESS_ONCE(synchronize_sched_expedited_count) - snap > 0) {
11041                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
11042                         return;
11043                 }
11044                 get_online_cpus();
11045         }
11046         rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_POST;
11047         for_each_online_cpu(cpu) {
11048                 rq = cpu_rq(cpu);
11049                 req = &per_cpu(rcu_migration_req, cpu);
11050                 init_completion(&req->done);
11051                 req->task = NULL;
11052                 req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_NEED_QS;
11053                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
11054                 list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
11055                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
11056                 wake_up_process(rq->migration_thread);
11057         }
11058         for_each_online_cpu(cpu) {
11059                 rcu_expedited_state = cpu;
11060                 req = &per_cpu(rcu_migration_req, cpu);
11061                 rq = cpu_rq(cpu);
11062                 wait_for_completion(&req->done);
11063                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
11064                 if (unlikely(req->dest_cpu == RCU_MIGRATION_MUST_SYNC))
11065                         need_full_sync = 1;
11066                 req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_IDLE;
11067                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
11068         }
11069         rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE;
11070         mutex_unlock(&rcu_sched_expedited_mutex);
11071         put_online_cpus();
11072         if (need_full_sync)
11073                 synchronize_sched();
11074 }
11075 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
11076
11077 #endif /* #else #ifndef CONFIG_SMP */